脱硫石膏钢渣无熟料水泥对软土固化效果的研究

利用脱硫石膏钢渣无熟料水泥固化软土,既可以充分利用工业废渣,又能减少水泥的用量,保护自然资源.通过研究在不同掺入比和不同龄期时固化土的无侧限抗压强度,分析了掺入比、龄期对固化土强度的影响.试验结果表明,脱硫石膏无熟料水泥固化早期强度较低,与水泥相比不同掺入比时随龄期的增长固化强度变化较大.当脱硫石膏钢渣无熟料水泥的掺入比较水泥的掺入比大5％时,在龄期达到28 d以后,其固化强度与水泥土的固化强度相当.     

电石渣激发钢渣-矿渣固化淤泥质土的试验研究

钢渣和矿渣是常见的两种工业废渣,大量堆放且资源化利用困难。以钢渣粉和矿渣粉为基础材料,电石渣粉作为激发剂,可对淤泥质土进行固化处理。通过开展无侧限抗压强度试验,分析固化淤泥质土的强度特性和应力-应变关系,利用X射线衍射(XRD)和扫描电镜(SEM)等微观测试,探索电石渣激发钢渣-矿渣固化淤泥质土的作用机理。结果表明,电石渣粉质量掺量为6%时,电石渣-钢渣-矿渣固化淤泥质土无侧限抗压强度最大,28 d固化淤泥质土强度与同龄期水泥土相当,且具有较好的延性。电石渣可以提供碱性环境和大量钙离子,有效激发钢渣和矿渣的水化活性,促进C-S-H凝胶的大量生成,同时促进离子交换和团粒化作用,使固化淤泥质土强度显著提高。     

海水拌合对盐渍土加固性能的影响

用水泥和磨细矿渣制作复合土壤固化剂,其中水泥与磨细矿渣的掺量比分别为1∶1和1∶3.在固化剂掺量为总质量(于土、水和固化剂质量之和)的10％和20％的条件下,分别用自来水和黄骅港涂滩区天然海水加固滨海盐渍土(以下简称加固土).测试各配比加固土28 d和90d龄期的无侧限抗压强度,并结合加固土烧失量、固结物含量、X射线衍射(XRD)、扫描电子显微镜(SEM)和能谱(EDS)的结果分析了海水拌合对盐渍土加固性能的影响及机理.结果 表明:当固化剂含量为20％,水泥与矿渣比例为1∶1时,海水拌合的加固土无侧限抗压强度的平均值高出自来水拌合的加固土约42％;水泥与矿渣比例为1∶3时,自来水拌合的加固土无侧限抗压强度的平均值高出海水拌合的加固土约23％.总体上加固土强度与固结物含量呈正相关,当固化剂含量相同时,加固土强度取决于孔隙中水化产物的数量;当固结物含量基本相同时,加固土的强度是水化产物数量与加固土的密实度共同作用的结果.海水拌合会抑制矿渣颗粒的水化反应,因此,当固化剂中矿渣比例较高时,海水拌合的加固土强度会低于自来水拌合的加固土.     

碱渣-石膏-水泥联合固化粉土的力学特性及微观机理研究

本文通过采用无侧限抗压强度试验、扫描电镜、低场核磁共振试验方法,研究了龄期、碱渣、石膏等工业固废综合掺配作用下对水泥土强度的影响规律和固化机理。结果表明：单掺碱渣+水泥时,碱渣改良水泥土强度随水泥与碱渣掺量的增加而增加;单掺石膏+水泥时,石膏改良水泥土强度随着石膏掺量的增加先大幅上升,随后会有下降趋势,最优石膏掺量比为水泥∶石膏=10∶3。通过多组正交试验得到,水泥∶碱渣∶石膏=10∶5∶3时为最优复合配比。通过扫描电镜和低场核磁共振试验发现,碱渣提供的碱性环境使水化反应更为充分,而石膏会在固化土中形成了钙矾石以填充孔隙,使大孔隙比例明显下降,且中孔隙比例明显提高。     

镍铁渣粉对水泥土的强度影响试验研究

为了揭示镍铁渣粉对水泥土性能的影响,结合宏观与微观的试验方法分别对不同镍铁渣粉掺量和龄期的水泥土进行试验研究.宏观进行了水泥土的无侧限抗压强度试验,得到各组配合比下水泥土的强度值;微观进行了水泥土的物相和孔结构试验,得到各组配合比下水泥土的孔径大小和钙矾石的结晶情况.结果表明:镍铁渣粉的活性到28 d龄期后才会更大程度的被激发,早龄期活性很低;20％为镍铁渣粉掺量的较优掺入值;镍铁渣粉活性的发挥主要是与水泥水化产物反应生成钙矾石晶体;微观孔结构试验结果能与无侧限抗压强度试验结果做到很好的相互印证.     

水泥固化铬污染土强度及浸出试验研究

为了解决重金属铬污染带来的土壤及地下水污染问题,以沈阳铬渣堆场污染土为研究对象,进行水泥固化重金属铬污染土中Cr(VI)和Cr(Ⅲ)试验研究,测定了水泥掺量、养护龄期、铬不同含量及价态对固化土体的无侧限抗压强度及淋滤特性影响.结果表明,水泥是Cr(VI)和Cr(Ⅲ)污染土的有效固化剂,水泥掺量以20%为宜;Cr(VI)和Cr(Ⅲ)对固化土强度都具有弱化效应,Cr(Ⅲ)弱化效应更明显;SEM图从微观上解释了水泥固化铬污染土强度的变化,该变化与无侧限抗压强度试验结果一致.     

水泥-钢渣粉-粉煤灰固化泥岩碎石试验研究

通过无侧限抗压强度试验,研究了水泥-钢渣粉-粉煤灰固化泥岩碎石的7d无侧限抗压强度及其作为路面基层材料的可行性。试验结果表明,采用一定配比水泥-钢渣粉-粉煤灰固化泥岩碎石,其7d无侧限抗压强度可达到2MPa以上。分析认为,该固化泥岩碎石可作为路面基层材料。     

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.     

钢渣-杂填土基层材料的性能研究

将钢渣、矿渣微粉与废弃混凝土碎料混拌制备钢渣-杂填土基层,并对其性能开展研究。体积安定性试验表明,矿渣微粉具有明显抑胀作用,掺入50%(质量分数,下同)钢渣、50%杂填土以及外掺钢渣质量30%矿渣微粉的试件的10 d高温水浴膨胀率仅为1.32%,而未掺矿渣微粉的试件3~5 d膨胀率均超过2%限值。7 d无侧限抗压强度和28 d劈裂强度正交试验表明:7 d无侧限抗压强度、28 d劈裂强度影响因素大小顺序为钢渣、水泥掺量、混凝土碎料占比、土壤固化剂;各组试件中7 d无侧限抗压强度、28 d劈裂强度最大值分别为12.41 MPa、2.24 MPa;钢渣-杂填土基层最佳配比为50%钢渣、50%杂填土(m(混凝土碎料)∶m(素土)=6∶4),外掺钢渣质量40%的矿渣微粉、5%水泥、0.018%固化剂,此时试件具有良好的水稳定性。强度影响因素试验表明,矿渣微粉对试件强度的增幅影响最大。X射线衍射及扫描电子显微镜分析表明,在矿渣微粉和土壤固化剂的作用下,钢渣中f-CaO被有效消解,团聚体与混凝土碎料、钢渣颗粒的密实包裹阻止了内部水分的挥发和外部自由水的侵入,既保证了钢渣-杂填土基层的强度,又有效抑制了膨胀。     

新型灰渣胶材料固化疏浚淤泥的试验研究

用燃煤电站脱硫灰、电炉钢渣、矿渣等工业固体废物以及化学激发剂制备出一种新型灰渣胶凝材料-DA固化剂,并对利用该种材料固化广州珠江疏浚淤泥进行了试验研究.研究结果表明,所制备出的胶凝材料28 d净浆和胶砂强度分别为46.0和27.3 MPa;5.00%DA固化剂掺量下淤泥固化土击实试件的最大干密度、最佳含水率、无侧限抗压...