不同pH值浸取液对重金属长期浸出行为的影响

本文采用不同pH值的浸取液,研究了水泥胶砂样品中各重金属在浸取液中的长期浸出扩散行为。结果表明：Cd,Mn,As三种元素均未检出;Cu离子在水溶液中,仍然具有较强的浸出性;Cd、Pb、Or（Ⅵ）的浸出迁移性则随着浸取液酸度的增大而增强;浸泡180d后,各重金属的固化率仍在99％v2上,且表面浸．出率处于。10％cm·d-1的数量级,说明水泥产品中重金属的迁移是一个长期而缓慢的过程,不会对环境产生危害。     

污泥-稻壳-木屑混烧灰胶凝性能及重金属浸出特性研究

利用污泥-稻壳-木屑混烧灰、钢渣粉以及水泥等材料制备复合胶凝材料,研究了该胶凝材料胶砂的工作性能、物理力学性能、水化热、水化产物以及重金属毒性浸出特性。结果表明,混烧灰与钢渣粉的掺入改变了水泥胶砂的工作性能,与纯水泥试件相比,复合胶凝材料胶砂的抗压、抗折强度均有所降低,混烧灰掺量不宜超过50%。替代材料的掺入使得水化的诱导期延长,主放热峰向右偏移,推迟胶凝材料的水化过程。由于火山灰效应的存在,使复合胶凝材料体系的累积水化放热量增大。XRD分析表明,复合胶凝材料的水化产物主要为无定形相,复合胶凝材料的自胶凝固化作用抑制了混烧灰中主要重金属元素的迁移性,浸出浓度指标均符合GB 8978—1996《污水综合排放标准》要求。     

粉煤灰-水泥体系对重金属铅的固化/稳定效果研究

研究重金属Pb对纯水泥和粉煤灰-水泥体系抗压强度、水化程度、毒性浸出以及孔径分布等性能的影响,结果表明,纯水泥和粉煤灰-水泥均可以有效固化/稳定重金属Pb。重金属Pb对水泥的水化反应影响较小,对纯水泥试样的强度发展以及孔分布影响较弱;Pb的添加可以促进粉煤灰的火山灰反应程度,但是反应产物对样品强度的贡献有限,从而明显减缓粉煤灰-水泥试样的强度发展。     

掺垃圾焚烧炉渣水泥的重金属浸出特性

为探索水泥窑协同处置生活垃圾焚烧炉渣(MSWIBA)的可行性,以MSWIBA部分替代硅质原料烧制水泥,侧重通过浸提试验研究掺MSWIBA水泥的重金属浸出毒性,同时,还通过强度测试、XRD/SEM等研究了MSWIBA对熟料烧成、水泥水化和性能的影响。结果表明,MSWIBA掺量从0到8%,熟料中f-Ca O含量略有下降,对水泥凝结时间、3 d和28 d强度等无明显的不利影响,3 d和28 d水泥水化样重金属浸出浓度均低于GB 3838—2002《地表水环境质量标准》Ⅱ类地表水限值。MSWIBA对熟料矿物和水化产物影响不明显,由于熟料矿物固溶和水化产物包裹的双重作用,重金属在水泥中固化良好。     

水泥混凝土中垃圾焚烧飞灰连续毒性浸出研究

水泥稳定/固化垃圾焚烧飞灰是一种成熟有效的危险废物处理方法,该文通过试验考察了掺入飞灰后的混凝土试件的抗压强度以及毒性浸出特性,评价了水泥稳定/固化技术的有效性以及飞灰自身胶凝活性特点,结果表明,飞灰的掺入明显降低了试件的抗压强度,经过水泥固化后飞灰中主要毒性元素除Cr和Ni外浸出能力明显下降,而Cr和Ni元素浸出浓度严重超过标准规定值,因此对于Cr和Ni元素的固化应考虑水泥联合重金属螯合剂复合固化手段加以固化处置。     

碳化对水泥制品中重金属元素溶出性能的影响研究

采用3种工业废弃物,配制水泥净浆试件,对比研究了标准养护和碳化作用条件下,水泥制品中重金属元素的溶出性能经时变化规律,分析了碳化作用对重金属溶出的影响机理。结果表明,重金属的溶出符合Fick扩散第二定律;溶出主要发生在前14 d,而后趋于平缓,21 d后溶出量极少;工业废弃物的重金属含量会显著影响其平均扩散系数和总溶出量。水泥基材料的高碱性环境、致密的孔隙结构以及稳定的水化产物形态是重金属元素稳定固化的重要保障,碳化由表及里地降低了材料的碱度和密实度,引起大部分水化产物分解,使得碳化作用后水泥试件的重金属溶出量和平均扩散系数增加。     

重金属铅对硫铝酸盐水泥水化及其浸出毒性的影响

研究了硫铝酸盐水泥体系下重金属铅对水泥水化进程的影响,以及硫铝酸盐水泥对重金属铅的固化/稳定效果分析.研究表明,重金属铅掺量达到一定阀值(本试验条件下为2.0%)时,才会对硫铝酸盐水泥水化产生明显影响.用硫铝酸盐水泥对重金属铅进行固化效果良好,重金属铅通过物理固封、替代或吸附等形式可固化入水化产物结构中,且2.0%硝酸铅掺量浸出毒性试验结果控制在国家标准要求之内.     

水泥制品中重金属元素的溶出性能及机理分析

采用3种工业废渣,配制水泥净浆试件,试验研究了水泥制品中重金属元素的溶出经时变化性能,并对溶出机理进行了分析。结果表明,重金属的溶出主要发生在浸渍早期(14 d),而后趋于平缓,21 d后溶出量极其微小;工业废渣中重金属的含量会在很大程度上影响其总溶出量。重金属离子在粉煤灰水泥制品中的扩散速率排序为ZnPbCu≈CrAsCd;在矿渣水泥制品中的扩散速率排序为CuZnPbCrCdAs;在炉渣水泥制品中的扩散速率排序为ZnPbCuAsCrCd。重金属离子的溶出机制主要受到水泥水化产物溶解度与重金属扩散速率的耦合影响。     

不同来源重金属元素在混凝土中的浸出性研究

研究了不同来源重金属元素在混凝土中的浸出性,从胶凝材料、骨料和外加重金属元素三方面阐述重金属元素的浸出性。结果表明,纯水泥、水泥与粉煤灰质量比为7∶3、水泥与矿粉量比为7∶3三种胶凝体系中的重金属浸出率低,其中,纯水泥浆体中检测不到重金属离子的浸出;所选四个地区的天然粗骨料和六个地区的天然细骨料中的重金属含量和重金属浸出性各有差异,其中Pb和Zn相对含量及浸出率较高;而骨料中重金属的浸出率极低,Zn的相对浸出率较高;水泥净浆中外掺六种可溶性重金属盐或重金属氧化物表现出不同的重金属浸出性,外掺重金属氧化物,净浆的重金属浸出率较低,而外掺可溶性重金属盐,水泥净浆的重金属浸出率相对较高。     

磷渣对大掺量矿渣水泥水化性能的影响

通过试件的抗压强度和孔溶液pH值等宏观分析与试件的XRD图谱和TG-DTA曲线等微观分析相结合,研究磷渣掺量对大掺量矿渣水泥水化性能的影响,结果表明:试件抗压强度与孔溶液pH值随磷渣取代矿渣掺量增加而减小,掺入磷渣不利于HSC早期强度的发展,但对后期强度影响较小;磷渣的早期水化活性较低,浆体水化产物较少,早期水化反应随磷渣掺量的增加而减弱;90 d龄期时磷渣的活性得到较好发挥,浆体水化产物较多,后期水化反应随着磷渣掺量的适当增加而有所增强。建议磷渣在大掺量矿渣水泥中取代矿渣的最佳掺量约20%。     

含重金属Pb的磷酸钾镁水泥性能

测试了掺Pb(NO_3)_2的磷酸钾镁水泥(MKPC)浆体的流动度、凝结时间、抗压强度、收缩变形和重金属Pb的浸出质量浓度,分析了MKPC浆体的水化放热特性、物相组成和微观形貌.结果表明:复合缓凝剂和适量Pb(NO_3)_2可有效延缓MKPC浆体的凝结时间;掺入适量Pb(NO_3)_2虽然会降低MKPC浆体的抗压强度,并使其收缩变形略微增加,但掺10%(质量分数)Pb(NO_3)_2的MKPC浆体28d抗压强度仍大于20MPa,其收缩变形仍比硅酸盐水泥砂浆小1个数量级;在相同水化龄期,MKPC浆体中重金属Pb的浸出质量浓度随着Pb(NO_3)_2掺量的增加逐步升高,但在掺10%Pb(NO_3)_2的MKPC浆体中,重金属Pb的浸出质量浓度仍远低于GB 5085.3—2007标准要求.     

低热硅酸盐水泥早期水化热动力学研究

为了解低热硅酸盐水泥早期水化特性,采用等温量热仪测试水化热,分析低热和中热硅酸盐水泥的水化过程,基于动力学和热力学模型模拟水化进程和水化产物演变。结果表明:由于C2S含量较多,低热硅酸盐水泥前期的水化速率较慢,水化程度总体上低于中热水泥;水灰比越大,最终放热量越高。低热和中热硅酸盐水泥1、3 d的水化产物分别占总体积的32.20%、47.66%和38.20%、53.92%;低热硅酸盐水泥早期生成的C-S-H凝胶与中热硅酸盐水泥相当。考虑到水泥水化的影响因素包括水灰比、温度和比表面积,基于动力学模型和吉布斯自由能最小化进行水化动力学和热力学模型计算。     

石灰石对矿渣水泥水化反应的作用及特性

为节约水泥熟料,对在矿渣水泥(简称P·S)中掺用石灰石的方法进行了试验.结果表明,P·S 中C3S的早期水化反应率随石灰石粉的取代率和粉末度的增加而增加,龄期28 d的水化反应率则与P·S基本持平;C3A的水化反应率在龄期1 d内明显下降,但此后的水化反应率与P·S 中C3A的水化反应率大致相同;石灰石主要在龄期7 d内参与水化反应,且与C3A的水化反应密切相关.     

铬价态及碱金属对含铬固废水泥窑协同处置效果的影响

采用化学试剂模拟含铬固废,掺入水泥生料煅烧成熟料,研究铬掺量、铬价态及生料成分对熟料浸出毒性、抗压强度、水化活性、矿物组成的影响。结果表明:随CrO3掺量增加,熟料水化物的Cr(Ⅵ)浸出浓度增大,而随养护龄期延长,各试样的浸出浓度又有所减小。CrO3掺量低于2%时基本不影响水泥硬化体的抗压强度,掺量超过2%时试件强度骤降。若含铬固废中同时存在碱金属离子,熟料的Cr(Ⅵ)浸出浓度会略有增大,但矿物组成、水化活性等基本不受影响;不论工业固废中含有Cr(Ⅵ)或Cr(Ⅲ),水泥窑协同处置的效果基本相当。     

负温条件下硅酸盐-铝酸盐-磷酸盐水泥体系水化机理研究

为了研究在-10℃环境下硅酸盐-铝酸盐-磷酸盐水泥体系(SAP体系)的水化反应情况,通过凝结时间、XRD、TG、SEM等测试分析了SAP体系的水化产物和反应机理。结果表明：掺入铝酸盐水泥(CAC)和焦磷酸钠均有利于硅酸盐水泥(OPC)的早期凝结,但不利于其后期强度发展;SAP体系早期的主要水化产物为C-S-H凝胶和NO₂-AFm晶体,CAC掺量越多,7 d水化产物生成量越多,试件的抗压强度越高;7～28 d时,CAC掺量为10%的S₉A₁P体系中Ca(OH)₂晶体持续生成,试件28 d抗压强度达到32.4 MPa。     

掺烧城市垃圾残渣硅酸盐水泥性能及重金属浸出行为研究

通过生料易烧性试验、熟料矿物岩相分析、XRD、SEM、水泥胶砂强度试验、重金属离子浸出试验等,对利用城市垃圾分拣残渣配料煅烧硅酸盐水泥熟料及其水化反应的特征进行了研究。结果表明:城市垃圾分拣残渣配料制成的水泥熟料,其矿物结构与常规的硅酸盐水泥熟料相同;其烧成温度有降低的趋势;其水化产物和凝结硬化过程与常规硅酸盐水泥相同;熟料煅烧和凝结硬化过程对城市垃圾中重金属离子的固化有一定的辅助作用。     

国家标准《水泥胶砂中可浸出重金属的测定方法》批准发布

正日前,葛洲坝水泥参与制定的国家标准GB/T 30810—2014《水泥胶砂中可浸出重金属的测定方法》由国家质量监督检验检疫总局、国家标准化管理委员会批准发布,将于2015年2月1日实施。该标准规定了水泥胶砂中可浸出重金属测定的试样制备、浸出步骤和浸出液体中重金属含量的测定方法,适用于指定使用该标准的材料中可浸出重金属含量的测定。     

稻壳灰-水泥固化镉污染土性能及影响机制

为实现污染土和稻壳灰资源化利用,解决水泥固化材料高排放问题,采用稻壳灰-水泥为固化剂对重金属镉污染土进行固化处理。开展不同养护龄期、固化剂类型及镉含量下固化镉污染土无侧限抗压强度、毒性浸出、X射线衍射及扫描电镜试验,通过分析抗压强度、浸出质量浓度、破坏形态、微观形貌及矿物组成等宏微观特性,揭示稻壳灰-水泥固化镉污染土微观作用机制。结果表明：稻壳灰可以加速水泥水化过程,提高固化土无侧限抗压强度,低水泥掺量时加入5%～10%稻壳灰改善效果较优;固化土强度随镉含量增加而先升后降,存在临界值100～400 mg/kg;稻壳灰掺入后,土体脆性破坏特征减弱,镉污染下土体裂纹较多且破坏面不规则;固化土浸出质量浓度随龄期增加而降低,在镉含量为100 mg/kg时满足标准限值,稻壳灰部分替代水泥后浸出质量浓度相差不大;稻壳灰-水泥主要以水化硅铝酸钙聚合物凝胶（C-A-S-H）和钙矾石（AFt）共同支撑土体孔隙,不断团聚、胶结形成空间网状结构,形成骨架结构并吸附镉离子。     

化学活化锰渣-水泥复合体系早期水化过程的红外光谱分析

将锰渣代替30%水泥,再掺入化学激发剂,制成活化锰渣水泥并成型了砂浆试件,测试其力学强度,结果表明,化学激发剂可使锰渣的活性得到激发,体系的力学强度有所提高.此外,采用红外光谱分析法对化学活化锰渣-水泥复合体系的水化过程进行了试验,结果表明,在水化早期,三乙醇胺的分子结构发生了改变,说明它参与了复合体系的水化过程,促进了水化反应程度;复合激发剂FAA的引入可促进水泥熟料矿物的水化进程加快,促使水化产物大量生成,进而提高体系的早期强度.     

掺污泥残渣磷酸镁水泥的力学性能及对重金属固化效果研究

为了高效利用污泥废物,以污泥残渣为原料制备磷酸镁水泥,研究不同污泥残渣掺量对磷酸镁水泥力学性能和固化重金属效果的影响。结果表明:当污泥残渣掺量为5%时,磷酸镁水泥的力学性能最优,抗压强度为42.08 MPa;但继续掺入污泥残渣会影响磷酸镁水泥的水化过程,使其力学性能降低。掺入污泥的磷酸镁水泥经固化,其中的重金属浸出量大幅降低,远低于GB 5085.3—2007规定限值。