›› 2013, Vol. 34 ›› Issue (3): 751-756.

• 基础理论与实验研究 • 上一篇    下一篇

垃圾焚烧飞灰水泥固化体强度稳定性研究

李江山,薛 强,胡竹云,李先旺   

  1. 中国科学院武汉岩土力学研究所 岩土力学与工程国家重点实验室,武汉 430071
  • 收稿日期:2012-02-29 出版日期:2013-03-11 发布日期:2013-03-20
  • 作者简介:李江山,男,1987年生,硕士研究生,主要从事污染土多相体作用效应与修复技术研究
  • 基金资助:

    国家自然科学基金专项基金(No. 50927904)和面上项目(No. 11002153);中国科学院知识创新工程重要方向性项目(No. KZCX2–YW–QN114)

Study of strength stability of municipal solid waste incinerator fly ash solidified by cement

LI Jiang-shan,XUE Qiang,HU Zhu-yun,LI Xian-wang   

  1. State Key Laboratory of Geomechanics and Geotechnical Engineering, Institute of Rock and Soil Mechanics, Chinese Academy of Sciences, Wuhan 430071, China
  • Received:2012-02-29 Online:2013-03-11 Published:2013-03-20

摘要: 针对垃圾焚烧飞灰安全处置技术要求,采用水泥对其进行固化、稳定化处理,研究了不同水泥添加量、不同养护时间和渗沥液浸泡时间对固化体无侧限抗压强度及破坏特性的影响,并对垃圾渗沥液的侵蚀机制进行了分析。结果表明:当水泥添加量小于5%,养护时间小于3 d时,飞灰固化体在渗沥液浸泡下迅速解体,垃圾渗沥液的侵蚀对飞灰固化体的强度有较大的影响,浸泡后的固化体呈现出明显的应变软化特征,而未经浸泡的固化体的强度增长符合y=a[1-exp(-bt)]模式。随着水泥添加量及养护时间的增加,飞灰固化体无侧限抗压强度增加,破坏应变减小,而随着浸泡时间的增加,飞灰固化体的无侧限抗压强度先增大后减小,转折点大约在5~7 d,破坏应变近似呈线性增大。渗沥液对飞灰固化体的侵蚀主要是其成分抑制了固化体水化反应和破坏了水化产物。研究成果可为垃圾焚烧飞灰的安全处置技术提供理论依据和参数支持。

关键词: 垃圾焚烧飞灰, 固化/稳定化, 渗沥液, 无侧限抗压强度

Abstract: According to the technical requirements of safe disposal of municipal solid waste incinerator (MSWI) fly ash, the fly ash is solidified by cement. The unconfined compression strength and destruction characteristics of fly ash solidified blocks with different cement contents, curing times and soaking times are studied. Then the erosion mechanism of leachate is analyzed. The test results show that the fly ash solidified blocks are destructed quickly after soaking in leachate with cement content less than 5% and curing time less than 3 days. The erosion of leachate has a great influence on the strength of fly ash solidified blocks. The fly ash solidified blocks present an obvious strain softening characteristic after soaking. The strength of fly ash solidified blocks without soaking in leachate accords with the mode of y=a[1-exp(-bt)]. With the increase of cement content and curing time, the unconfined compression strength increases and the failure strain decreases. But with the increase of soaking time, the strength increases firstly and then decreases; the turning point is about on 5-7 days; and the failure strain increases linearly. The erosion mechanism is that leachate can inhibit hydration reaction and destroy hydration products of fly ash solidified blocks. The results can provide theoretical basis and data support for the safe disposal of MSWI fly ash.

Key words: municipal solid waste incinerator (MSWI) fly ash, solidification/stabilization, leachate, unconfined compression strength

中图分类号: 

  • TU 411
[1] 高运昌, 高盟, 尹诗, . 聚氨酯固化海砂的静力特性试验研究[J]. 岩土力学, 2019, 40(S1): 231-236.
[2] 沈泰宇, 汪时机, 薛乐, 李贤, 何丙辉, . 微生物沉积碳酸钙固化砂质黏性紫色土试验研究[J]. 岩土力学, 2019, 40(8): 3115-3124.
[3] 查甫生, 刘晶晶, 许龙, 邓永锋, 杨成斌, 储诚富, . 水泥−粉煤灰固化/稳定重金属污染土的电阻率 特性试验研究[J]. 岩土力学, 2019, 40(12): 4573-4580.
[4] 吕擎峰, 周 刚, 王生新, 霍振升, 马 博, . 固化盐渍土核磁共振微观特征[J]. 岩土力学, 2019, 40(1): 245-249.
[5] 陈瑞锋,田高源,米栋云,董晓强,. 赤泥改性黄土的基本工程性质研究[J]. , 2018, 39(S1): 89-97.
[6] 张亭亭,王 平,李江山,万 勇,薛 强,王士权, . 养护龄期和铅含量对磷酸镁水泥固化/稳定化铅污染土的固稳性能影响规律及微观机制[J]. , 2018, 39(6): 2115-2123.
[7] 章定文,项 莲,曹智国, . CaO对钙矾石固化/稳定化重金属铅污染土的影响[J]. , 2018, 39(1): 29-35.
[8] 杨海朋,白 冰,聂庆科,. 赤泥渗沥液对黏性土和固化赤泥影响的试验研究[J]. , 2017, 38(S1): 299-304.
[9] 刘晋铭,欧忠文,肖寒冰,莫金川,杨康辉. 功能组分对固化土早期强度的影响研究[J]. , 2017, 38(3): 755-761.
[10] 邓友生,吴 鹏,赵明华,段邦政,. 基于最优含水率的聚丙烯纤维增强膨胀土强度研究[J]. , 2017, 38(2): 349-353.
[11] 孙潇昊,缪林昌,童天志,王呈呈, . 微生物沉积碳酸钙固化砂土试验研究[J]. , 2017, 38(11): 3225-3230.
[12] 张亭亭,李江山,王 平,黄 茜,薛 强. 磷酸镁水泥固化铅污染土的力学特性试验研究及微观机制[J]. , 2016, 37(S2): 279-286.
[13] 崔明娟,郑俊杰,赖汉江. 颗粒粒径对微生物固化砂土强度影响的试验研究[J]. , 2016, 37(S2): 397-402.
[14] 张亭亭,李江山,王 平,李振泽. 磷酸镁水泥固化铅污染土的应力-应变特性研究[J]. , 2016, 37(S1): 215-225.
[15] 杨康辉,欧忠文,肖寒冰,莫金川,刘晋铭. 水泥基渗透结晶型防水材料对硫铝酸盐水泥固化土性能影响及机制分析[J]. , 2016, 37(2): 477-486.
Viewed
Full text


Abstract

Cited

  Shared   
  Discussed   
[1] 唐明明,王芝银,马兰平,曾志华,张之沛. 油气管道穿越黄土冲沟的管线设计参数研究[J]. , 2010, 31(4): 1314 -1318 .
[2] 张广明,刘 合,张 劲,吴恒安,王秀喜. 储层流固耦合的数学模型和非线性有限元方程[J]. , 2010, 31(5): 1657 -1662 .
[3] 梅国雄,卢廷浩,陈 浩,李 治. 考虑初始应力的坑侧土体真三轴试验研究[J]. , 2010, 31(7): 2079 -2082 .
[4] 林 杭,曹 平,李江腾,江学良,何忠明. 基于Hoek-Brown准则的三维边坡变形稳定性分析[J]. , 2010, 31(11): 3656 -3660 .
[5] 李俊才,纪广强,宋桂华,张 琼,王志亮,严小敏. 高层建筑疏桩筏板基础现场实测与分析[J]. , 2009, 30(4): 1018 -1022 .
[6] 魏 宁,李小春,王 燕,谷志孟. 城市垃圾填埋场甲烷资源量与利用前景[J]. , 2009, 30(6): 1687 -1692 .
[7] 牛文杰,叶为民,刘绍刚,禹海涛. 考虑饱和-非饱和渗流的土坡极限分析[J]. , 2009, 30(8): 2477 -2482 .
[8] 王可良,刘 玲,隋同波,徐运海, 胡廷正. 坝体岩基-橡胶粉改性混凝土现场抗剪(断)试验研究[J]. , 2011, 32(3): 753 -756 .
[9] 林达明,尚彦军,孙福军,孙元春,吴锋波,刘志强. 岩体强度估算方法研究及应用[J]. , 2011, 32(3): 837 -842 .
[10] 吴 剑,冯少孔,李宏阶. 钻孔成像中结构面自动判读技术研究[J]. , 2011, 32(3): 951 -957 .