【摘 要】
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随着新时代生态经济体系构建的不断完善,大量的采矿场、冶金厂等重污染企业相继搬迁或关停,针对原污染场地的二次开发和解决场地遗留的重金属污染问题成为了城市建设的重要问题。水泥、石灰等作为固化/稳定化重金属污染土最常用的固化剂已经造成了严重的环境污染,且固化效率较低。因此,亟需探究一种低碳环保、固化快速的处理方法。本文以铅污染红黏土为研究对象,利用活性MgO碳化固化技术进行固化/稳定化处理,通过物化特性
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随着新时代生态经济体系构建的不断完善,大量的采矿场、冶金厂等重污染企业相继搬迁或关停,针对原污染场地的二次开发和解决场地遗留的重金属污染问题成为了城市建设的重要问题。水泥、石灰等作为固化/稳定化重金属污染土最常用的固化剂已经造成了严重的环境污染,且固化效率较低。因此,亟需探究一种低碳环保、固化快速的处理方法。本文以铅污染红黏土为研究对象,利用活性MgO碳化固化技术进行固化/稳定化处理,通过物化特性试验、无侧限抗压强度-电阻率同步试验、微观试验等,系统研究了活性MgO碳化固化效果、机理和工程特性。主要研究结论及成果如下:（1）分别探讨了不同初始因素下活性MgO碳化固化铅离子污染红黏土的物理化学特性变化。研究结果表明:碳化污染土的质量体积、干密度、电阻率、EC值均随着活性MgO掺量的增加而增加,但含水率、CO2吸收率和Pb2+浸出浓度则随之降低;碳化时间越久试样体积膨胀越明显,碳化1h干密度达到最大值,土样的质量、CO2吸收率、电阻率、EC值、Pb2+浸出浓度随碳化时间的持续而增大,含水率和p H值的变化规律则相反;随着Pb2+浓度的增加,试样的含水率、电阻率、p H值逐渐降低,EC值和Pb2+浸出浓度随之增加,但浸出浓度仍低于《地下水质量标准》中的限值0.1mg/L。（2）研究了各因素对碳化固化污染红黏土力学与电阻率同步试验的影响。研究结果表明:应力-应变-电阻率变化曲线具有良好的关联性,且在不同条件下的同步变化曲线具有相似性;碳化污染红黏土的无侧限抗压强度随着活性MgO掺量的增加而增强;随着碳化时间的延长先增加后降低,最优碳化时间为1h;当Pb2+浓度较低（0.05%）时,试样强度达到最大,然后随着浓度的增加而降低;建立了相关条件下的强度预测模型,且强度与电阻率具有线性关系,可用于评价碳化污染红黏土的强度。（3）通过微观试验揭示了活性MgO碳化固化铅离子污染红黏土的固化机理。研究结果表明:碳化固化污染红黏土的主要碳化产物为水碳镁石、球碳镁石、水菱镁石、碳酸铅和碱式碳酸铅,其中镁式碳酸盐的生成可有效填充试样孔隙,增强土颗粒的胶结能力,但碳化时间的延长和Pb2+浓度的增加均会导致试样内部孔隙发育、破坏土体结构。
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