胡敏酸对冲洪积黏性土强度影响的试验研究

为了探讨胡敏酸对冲洪积黏性土强度的影响效果,采用在冲洪积黏性土中添加胡敏酸配制不同胡敏酸含量的试样土,并控制土样试件的孔隙比与含水量.通过对养护时间为28 d和90 d试样进行无侧限抗压强度测试,分析试样土中胡敏酸含量对试样土无侧限抗压强度的影响,探讨其对试样土无侧限抗压强度影响的变化趋势.试验结果表明,随着胡敏酸掺入量的增加试样土无侧限抗压强度呈现出降低趋势,其峰值应力对应的应变逐渐降低;当掺入量在10％内逐渐增加时,其无侧限抗压强度快速下降,掺入量在10％ ～25％之间逐渐增加时,其无侧限抗压强度降速率明显减慢;在胡敏酸掺入量相同时,试样土的无侧限抗压强度随着养护时间的增长稍有增大的趋势;另外,随着胡敏酸掺入量的增加试样土触变性逐渐降低.     

镉、铅在粘土上的吸附及受腐植酸的影响

试验研究了镉和铅两种重金属在蒙脱土和高岭土上的吸附，以及外加腐植酸的3种组分（富里酸、棕色胡敏酸和灰色胡敏酸）的影响。镉、铅在粘土上的吸附随着介质PH的升高而增加。在pH值4～8范围内的任意pH点，镉在高岭土上的吸附量因富里酸而降低，因两种胡敏酸而升高；当PH值高于6时，吸附量急剧增加。外加富里酸使得铅在粘土上的吸附在pH〉6时意外出现随着介质pH而降低的趋势。     

澧阳平原埋藏古水稻土腐殖质组成及空间分布特征研究

为了探明埋藏古水稻土的腐殖质组分特征以及空间分布规律,采用野外采样和室内分析相结合的方法,以澧阳平原杉龙岗遗址古水稻土为材料,选取3处剖面(PA、PB、PC),比较分析了各剖面中现代耕作水稻土层和埋藏古水稻土层的有机碳、胡敏酸(HA)、富里酸(FA)和胡敏素(HU)等含量变化情况。结果表明:杉龙岗遗址古水稻土腐殖质各组分含量为胡敏素胡敏酸富里酸;随着土层深度的增加,在现代耕作水稻土中各组分含量表现为波动性降低趋势,而在埋藏古水稻土中呈现微幅增加趋势;现代耕作水稻土中耕作层腐殖质累积速度较快,从上到下的迁移量相对较大,而埋藏古水稻土中各形态腐殖质含量变化相对较小,并且朝着更加稳定的趋势变化。     

基于响应面法的碱激发地聚物固化淤泥质土试验研究

为实现滩涂淤泥质土和工业废料资源化利用,定量优化地聚物固化淤泥质土的关键因素,基于Box-Behnken响应面法对碱激发矿渣-粉煤灰基地聚物固化淤泥质土的配合比进行优化,选取矿渣掺量、碱激发剂模数和碱激发剂掺量为主要考察因素,并结合宏观性能和微观形貌进行固化机理分析。结果表明：固化土最优配合比为矿渣掺量86.5%(质量分数),碱激发剂模数0.84,碱激发剂掺量7.3%(质量分数),此时固化土7和28 d无侧限抗压强度分别为5 823和7 027 kPa,预测值与实际值误差较小,所建立的模型与实际数据拟合准确可靠;固化土的水化产物主要为无定形凝胶水化硅铝酸钙(C-(A)-S-H)和硅铝酸盐聚合物(N-A-S-H),可增强土体的密实程度和骨架结构,以此提高固化土的强度。本研究为碱激发地聚物固化淤泥质土提供了理论依据和实验基础。     

碱激发矿渣基地质聚合物微观结构与性能研究

以矿渣为原料制备矿渣基地质聚合物,重点研究了不同SiO2/Al2O3比对矿渣聚合物性能及微观结构的影响.选取4.5,4.8,5.1,5.4四个SiO2/Al2O3比制备矿渣基地质聚合物,通过XRF、XRD、SEM、TEM、FTIR等手段表征发现,SiO2/Al2O3比为5.1时,碱激发矿渣基地质聚合物具有较高强度,在3 d、7 d、28 d时强度高达97.86 MPa、97.54 MPa和114.91 MPa,其主要产物是水化硅铝酸钙(钠)(N,C-A-S-H)和水化硅酸钙(C-S-H)的混合物.     

超高含水率水泥固化泥炭土压缩模量和固结系数研究

泥炭土具有高含水率、高有机质含量、大孔隙比和低剪切强度等特点。化学固化常用于提升泥炭土地基承载力和抵抗变形能力。通过开展单向固结试验,研究了含水率、有机质含量、pH值、水泥掺量和掺料粒径对水泥固化泥炭土压缩模量和固结系数的影响。研究表明,随着水泥掺量和养护龄期增加,水泥水化反应生成的凝胶不断增长,固化土压缩模量随之增长。泥炭土初始含水率从600%降至300%后,固化土压缩模量增加了3.5倍。有机质含量从40%增至80%(质量分数)时,固化土压缩模量降低了50%。pH值从7.0降至3.5时,固化土压缩模量降低了15.8%。固化泥炭土的压缩模量和固结系数受含水率、水泥掺量影响最大,有机质含量次之,pH值影响最小。掺石英砂能提升固化泥炭土的压缩模量,且石英砂粒径越小,固化土压缩模量增幅越大。     

矿渣基轻质泡沫混凝土的增强研究

以碱激发矿渣为主要胶凝组分,利用物理发泡技术制备了矿渣聚合物泡沫混凝土.通过XRD表征了不同基体组成对泡沫混凝土物相组成的影响;通过Image-Pro Plus表征了不同基体组成对泡沫混凝土气孔结构的影响.综合分析了不同基体组成对矿渣聚合物泡沫混凝土基体强度以及气孔结构的影响,重点研究了低密度矿渣基泡沫混凝土的强度优化.研究表明未掺加泡沫的地质聚合物基体强度作为矿渣聚合物泡沫混凝土的强度基数,而孔结构则代表了随着泡沫掺加矿渣聚合物泡沫混凝土保留其基体强度的能力,对于低密度的泡沫混凝土,提高其保留基体强度的能力为强度优化的根本出发点.基于以上理论对矿渣聚合物泡沫混凝土掺加粉煤灰进行孔结构优化,掺加水泥进行基体增强的强度分步优化,使1800 mL泡沫掺量(干密度400 kg/m3)的矿渣基泡沫混凝土强度增加103%,使其强度由1.43 MPa提高至2.91 MPa.     

粉煤灰基地聚物固化盐渍土的工程特性与微观机制

为探索粉煤灰基地聚物对盐渍土的加固效果，对固化后的土体开展了力学性能和细微观结构的试验，从本质上揭示粉煤灰基地聚物对盐渍土的固化机理。结果表明:随着粉煤灰基地聚物掺量的增加，盐渍固化土的最优干密度下降，最优含水率上升;当掺量从0增至6%时，盐渍固化土的无侧限抗压强度增加了5.5倍，而当掺量为8%时的强度没有明显提升;盐渍土的孔径分布呈双峰分布，随着地聚物掺量的增加，孔隙体积逐渐降低;盐渍固化土的阳离子交换量随粉煤灰基地聚物掺量增加而提高，且与无侧限抗压强度呈现线性相关;在盐渍土中加入粉煤灰基地聚物使土颗粒间的孔隙收缩，黏结性和密实度增强，进而达到固化的效果。本研究成果为粉煤灰基地聚物在盐渍土地区地基加固工程中的设计与施工提供了参考。     

熟石灰-矿渣联合修复重金属污染土强度及淋滤特性研究

固化/稳定化修复技术已经成为治理重金属污染土的一种有效且经济的技术.以沈阳矿渣堆场污染土为研究对象,使用熟石灰和高炉矿渣作为混合固化剂,进行固化/稳定化联合修复重金属铬和镉污染土试验研究,测定不同固化剂掺量、不同含水量、不同养护龄期条件下,联合固化污染土的无侧限抗压强度、浸出特性及酸中和能力.结果表明,熟石灰-高炉矿渣联合修复镉和铬污染土壤具有有效性,力学性能主要由固化剂掺量和水含量控制,而重金属铬和镉的浸出主要受pH和固化剂掺量的影响;熟石灰与高炉矿渣质量比1∶4作为混合固化剂掺量20％、含水量为最佳含水率22％时,满足填埋场的废物接受标准和相关环境质量标准要求.     

钢渣混合土基层材料制备及性能研究

以钢渣、矿渣为主要原料,采用土体固化技术制备新型道路基层材料-钢渣混合土.开展24组钢渣-土-矿渣微粉配合比试验,通过7d无侧限抗压强度测试确定钢渣混合土最佳配合比:50％钢渣+50％土并掺入占钢渣重量40％的矿渣微粉,其强度值可达7.19 MPa.在此基础上,对最佳配合比的钢渣混合土进行了体积安定性试验和无侧限抗压强度影响因素试验,发现钢渣混合土在90℃高温水浴激发下,90 d整体膨胀率仅为0.25％;其无侧限抗压强度随龄期增长而增大,随含水率增加呈先增后减,随压实度增加而增大,室温养护值略低于标准养护值,具有良好的水稳定性.SEM研究表明,钢渣混合土内部结构早期为单一混合料团聚体堆叠,随着龄期增长,逐渐衍变为团聚体与C-S-H凝胶片状网格结构相结合,使得土体结构更加密实.     

寒区水泥砂浆固化土力学特性试验研究

本文针对河套灌区试点使用的水泥砂浆固化土材料为研究对象,通过不排水三轴压缩试验对水泥土的力学特性进行研究,重点分析了围压与掺砂对水泥土体强度、刚度的影响.试验结果表明,随着围压的增加,水泥砂浆固化土的强度与刚度均增加,与掺砂量的变化不构成比例关系;随着轴应变的增加,刚度总体呈现迅速增加后逐渐减少趋势;掺一定量的砂完善了固化土颗粒填充效应,有效改善土体的强度及刚度,但掺量不可以过多,本文还通过对水泥砂浆固化土微观结构的分析了解掺砂对水泥固化土的作用效应.     

富里酸环境下CFG桩身材料的腐蚀性试验研究

为研究CFG桩身材料在泥炭(质)土环境中的腐蚀情况,试验选用富里酸作为试验用酸,采用室内浸泡模拟昆明地区的泥炭(质)土环境,将五种不同粉煤灰掺量的CFG桩身材料试件浸泡在清水和pH值为6.0的富里酸溶液中,对比分析不同粉煤灰掺量的桩身材料试件在清水和富里酸溶液中各浸泡龄期的无侧限抗压强度和表面变化情况.试验结果表明,桩身材料的早期强度会随粉煤灰掺量的增加而降低;所有浸泡在富里酸溶液中的试件表面均变得疏松,且其强度均明显小于浸泡在清水中的试件的抗压强度;富里酸对桩身材料的强度发展有明显的抑制作用,对桩身材料具有腐蚀性;掺人适量(45％)的粉煤灰可提高桩身材料抗富里酸的腐蚀能力.     

酸焦油聚合物配煤炼焦的试验研究

通过对酸焦油的分析可知,其组分复杂、酸度低、含油量较高,是焦化厂清洁生产的难题,为此提出采用聚合反应法,在酸性催化剂条件下,固化处理得到固体聚合物用于配煤炼焦。试验结果表明:固体聚合物配煤后的焦炭冷热态强度、灰分、M30、M10均在小范围内变化,硫分稍有增加,但对焦炭质量影响不明显。     

煤气化粗渣-矿渣基地质聚合物的制备与性能

在煤气化粗渣基地质聚合物中复掺矿渣可改善其早期力学性能。本文以煤气化粗渣和矿渣为原料制备地质聚合物,系统研究了不同矿渣掺量对煤气化粗渣基地质聚合物早期力学性能及微观结构的影响。利用X射线衍射、压汞测试、扫描电镜、傅里叶红外光谱等方法对煤气化粗渣-矿渣基地质聚合物的微观结构进行分析表征。结果表明,当矿渣掺量增加时,地质聚合物抗压强度呈逐渐增大趋势。矿渣掺量为40%(质量分数)时,样品28 d抗压强度高达53.1 MPa。由微观分析可知,掺入矿渣后地质聚合物表面生成了大量水化硅铝酸钙/钠(C(N)-A-S-H)凝胶,使地质聚合物微观结构更为致密,力学性能得到改善。     

生物肥料对土壤有机质状况和碳固存的影响——波兰北部S?popolska平原实地研究结果

正施用生物肥料是维持或增加耕地土壤有机质(OM)含量,提高土壤肥力的管理措施之一。虽然生物肥料对有机质含量影响方面已经取得一些成果,但对腐殖质的组成成分影响研究却较少。本文旨在研究UGmax生物肥料对耕地腐殖质层土壤总有机碳(TOC)、溶解有机碳(DOC)和有机质组成成分C[胡敏酸C(CHAs)、富里酸C(CFAs)、胡敏素C]的影响。在UGmax生物肥     

循环流化床粉煤灰基地质聚合物固化Zn2+的研究

研究了循环流化床超细粉煤灰(CFA)基地质聚合物固化Zn2+.首先研究了Zn2+的加入对固化体强度的影响,并通过浸出实验、EDS、XRD、FT-IR等表征手段探究了固化效果和固化机理.Zn2+以Zn(NO3)2· 6H2O的形式加入,掺量分别是0.5wt%、1.0wt%、1.5wt%(均以硝酸锌占CFA的质量百分含量表示).研究证明,CFA基地质聚合物和Zn2+具有较好的相容性,微观结构致密,90 d空白样品强度达到85.2 MPa,1.5wt%Zn2+掺量下强度仍保持50%左右,CFA基地质聚合物能很好地实现大掺量Zn2+的固化,固化率在99%以上.Zn2+的固化存在物理(ZnO为主)和化学(含Zn新相)两种作用.     

水泥固化锌污染红粘土力学特性及强度预测

将重金属污染土与水泥混合固化处理后,可防止重金属向周围进一步扩散,并可作为稳定的固化材料用于浅层地基等非敏感区域,达到污染土二次利用的目的.将人工制备的锌污染红粘土通过水泥固化处理后,进行无侧限抗压强度试验,研究不同水泥掺量、污染物浓度和养护龄期下固化物的无侧限压缩变形特性.研究结果表明:锌离子浓度对水泥固化土的强度和变形模量存在阈值,且随着水泥掺量的增加,浓度阈值增加.锌离子浓度在5000mg·kg-以内,固化土的应力-应变曲线经历弹性变形阶段、弹塑性变形阶段、破坏阶段和残余强度阶段,且水泥掺量大于8％时,破坏应变随龄期增加而增大.锌离子浓度在10000 mg·kg-1时,固化物的弹性变形阶段经历短暂后直接进入残余强度阶段.固化物的变形模量随着锌离子的增加而减小,但当水泥掺量10％时,少量的锌离子会提高固化产物的变形模量.通过对不同水泥掺量、养护龄期和污染物浓度的固化物强度进行拟合分析,最终得到了与试验结果吻合度较高的水泥固化锌污染红粘土强度预测经验公式.     

新型废渣软土固化剂的试验研究

通过配合比正交试验和优化,将脱硫石膏、钢渣、矿渣复合形成固化剂(简称GSC);采用扫描电镜对其水化产物进行微观分析;并通过无侧限抗压试验对GSC固化土与水泥土作了强度对比分析.研究结果表明,钢渣作为胶凝材料对GSC固化剂强度影响最大;发现GSC固化剂安定性、凝结时间可以满足使用要求,其水化产物和水泥相似;GSC固化土无侧限抗压强度随龄期的增长规律与水泥土一致,但早期强度比水泥土低;调节GSC的用量和水灰比大小可以实现与水泥相同的固化效果.     

铁水脱硫渣固化土基层材料力学性能研究

基于土壤固化技术，将铁水脱硫渣、高炉矿渣微粉、普通硅酸盐水泥与素土按一定比例拌和制备铁水脱硫渣固化土基层材料，通过击实、无侧限抗压强度、劈裂强度等试验对其性能进行测定，并分析物料掺量对铁水脱硫渣固化土力学性能的影响，结果表明：提高铁水脱硫渣掺量和降低矿渣微粉掺量均会使混合料最大干密度增大、最佳含水率下降；铁水脱硫渣固化土基层材料具有较好的力学性能，7 d无侧限抗压强度均大于6 MPa;当矿渣微粉掺量为40%时，铁水脱硫渣固化土基层材料达到力学峰值，道路基层强度最佳。     

高炉矿渣-粉煤灰基地质聚合物固化铅离子及防辐射性能研究

研究利用高炉矿渣（BFS）、粉煤灰（FA）作为原材料制备地质聚合物。以氢氧化钠与水玻璃作为碱激发剂,在碱激发条件下制备地质聚合物固化二价铅离子（Pb²⁺）。研究Pb²⁺的掺量对固化体强度的影响,并通过浸出毒性实验、X射线衍射分析（XRD）、红外光谱分析（FT-IR）、扫描电镜（SEM）等表征分析、防辐射实验测试,探究其固化效果与固化机理。结果表明,高炉矿渣-粉煤灰基地质聚合物与Pb²⁺具有良好的相容性,且固化体在28 d最高抗压强度可以达到43 MPa,Pb²⁺的添加质量分数为1%时能提高其固化体的强度。浸出实验表明,固化体对质量分数为1% Pb²⁺的固化效率在97%以上。微观分析认为大部分重金属是以羟基配合离子的形式被物理封装在地质聚合物内部。防辐射实验测试表明,Pb²⁺的掺量与高炉矿渣-粉煤灰基地质聚合物的γ射线屏蔽效果成正相关,实验中Pb²⁺最优掺入质量分数为3%,线性吸收系数和半衰减层厚度最优值分别为0.222 0 cm^-1和2.309 5 cm。