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硅酸盐通报2025年第02期:多元固废胶凝材料在20和40℃固化洗砂余泥的研究

来源:期刊VIP网 时间:


作者:高云楠;张领帅;侯莉;周永祥;

单位:北京工业大学建筑工程学院;深圳宏业基岩土科技股份有限公司;中国城市环境卫生协会建筑垃圾管理与资源化工作委员会;中国混凝土与水泥制品协会岩土稳定与固化技术分会;

摘要:本研究利用矿渣、钢渣、赤泥、烧石膏及少量自制激发剂CH(以多种价态的碱混合而成)和NS(以多种易溶性硫酸盐和卤族盐混合而成)制备多元固废胶凝材料固化洗砂余泥,采用XRD、MIP和SEM等测试技术,研究了化学激发剂类型、胶凝材料掺量、养护温度(20和40℃)对洗砂余泥固化体抗压强度和微观结构的影响,并评估了其水稳性和重金属浸出特性。结果表明:单掺CH多元固废胶凝材料对洗砂余泥的固化效果最优,养护温度和多元固废胶凝材料掺量为40℃和40%时,7 d抗压强度可达5.57 MPa,软化系数为0.88;单掺NS多元固废胶凝材料对洗砂余泥的固化效果最差,原因是缺乏高碱环境,削弱了钙和铝的溶出,水化硅酸钙(C-S-H)和钙矾石(AFt)的生成量降低,孔隙率增高;而使用复掺CH-NS多元固废胶凝材料,会因为生成过量的膨胀性产物AFt而造成试样抗压强度降低。提高多元固废胶凝材料掺量和养护温度,可提高洗砂余泥固化体的抗压强度。单掺CH多元固废胶凝材料可使洗砂余泥固化体养护温度40℃的7 d抗压强度比20℃的7 d抗压强度增长169.08%。此外,洗砂余泥固化体的重金属(铁、锰、钛)浸出含量均符合环保性要求。

关键词:固废胶凝材料;;洗砂余泥;;养护温度;;抗压强度;;水稳性;;重金属浸出

基金资助:国家重点研发计划(2023YFE0199600);; 国家自然科学基金(52378213)