岩土力学 ›› 2025, Vol. 46 ›› Issue (4): 1196-1204.doi: 10.16285/j.rsm.2024.0861CSTR: 32223.14.j.rsm.2024.0861
刘祥宁1,张文杰2
LIU Xiang-ning1, ZHANG Wen-jie2
摘要: 干湿循环和酸雨侵蚀下污染土固化效果将产生劣化。针对碱激发高炉矿渣固化/稳定化的铬污染土进行酸性条件下的干湿循环试验,通过毒性浸出和加速浸出试验研究固化体中铬浸出规律和机制,通过扫描电子显微镜和能谱分析揭示微观机制,通过表观扩散系数评价长期稳定性。结果表明:中性pH下短期干湿循环后,高炉矿渣进一步水化,总Cr和Cr(VI)浸出浓度减小,随干湿循环次数增加生成了更多钙矾石,其膨胀产生微裂缝导致浸出增加;酸性干湿循环时,钙矾石首先溶解,通过置换作用,固定的Cr(VI)被释放,随酸性增强水化硅酸钙凝胶溶解,生成的石膏导致更多微裂缝,大量铬因包封作用减弱而浸出,而水化硫铝酸钙仍保持稳定。对数的累计浸出比例-时间斜率在0.373~0.675之间,使用纯扩散解析解拟合的误差基本小于0.5%,扩散是铬浸出的主导机制,但pH=3下18次干湿循环后溶解作用占比增加,不再满足扩散主导的判定标准。中性、弱酸性、强酸性干湿循环后固化体中铬的迁移性分别为低、中等、高,将固化土资源化利用时应采取措施减少酸雨入渗和干湿循环。研究为固化污染土长期稳定性评价提供了借鉴。
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