炉渣-粉煤灰地聚合物固化铜污染土

利用低钙粉煤灰、炉渣为原料制备的炉渣-粉煤灰地质聚合物(BA-FAG)作为固化剂,开展铜污染土的固化试验研究。通过无侧限抗压强度试验和毒性浸出试验,探讨了养护龄期、固化剂掺量及初始铜离子浓度对BA-FAG固化铜污染土效果的影响,并利用X射线衍射(XRD)分析、扫描电子显微镜(SEM)及X射线光电子能谱(XPS)分析等手段进行了表征。结果表明,增大固化剂掺量及养护龄期,可以提高BA-FAG固化铜污染土的无侧限抗压强度(UCS),以及减少铜离子浸出,而污染土中初始铜离子浓度与固化土的强度负相关,并与毒性浸出浓度正相关;掺入20%和30%的BA-FAG可分别固化浓度不超过6000与10000 mg/kg的铜污染土,固化土28 d的UCS值分别不低于0.358和0.457 MPa,且在酸性和中性淋滤下毒性浸出浓度均低于100 mg/L;重金属铜在被BA-FAG物理封存过程中主要以Cu^(2+)离子和Cu(OH)_(2)沉淀的形式存在。

炉渣-粉煤灰基地质聚合物的制备及性能研究

以炉渣和低钙粉煤灰为主要原料,通过碱激发的方式制备地质聚合物胶凝材料。采用正交试验,研究了炉渣掺量、碱激发剂掺量、水玻璃模数、水固比等因素对炉渣-粉煤灰基地质聚合物抗压强度的影响,并使用扫描电镜(SEM)、X射线衍射仪(XRD)、傅里叶红外光谱(FTIR)仪进行表征。结果表明,碱激发剂掺量与28 d地质聚合物力学性能有较显著的正相关性;当炉渣掺量为30%,碱激发剂掺量为40%,水玻璃模数为1.4,水固质量比为0.29时,炉渣-粉煤灰基地质聚合物28 d抗压强度最高,为35.4 MPa。SEM、XRD及FTIR分析表明,随着养护龄期增加,炉渣-粉煤灰基地质聚合物中生成了更多硅铝酸盐凝胶物质,炉渣中原有物相氧化钙在反应过程中消失,炉渣参与了反应。