垃圾场BFCF防渗浆材配制及吸附阻滞机理的研究 陈飞,李文虎2,代国忠2,王营彩1

为有效解决垃圾场渗滤液的渗漏问题,用于垃圾填埋场隔离墙防渗工程,通过正交试验优选出了BFCF浆材配方(质量百分比)：膨润土22%～28%、粉煤灰17%～23%、水泥18%～24%、纤维0.06%～0.12%、纯碱0.8%～1.5%、NUF-5减水剂0.4%～0.7%,余之为水。该浆材具有良好可灌性,浆材结石率>99.0%,其固结体28d的渗透系数、抗压强度和弹性模量分别为0.12～0.98×10_-7cm/s、0.75～2.1MPa和230～350 MPa。BFCF浆材具有良好吸附阻滞性能,对磷、铵态氮等无机物阻滞率在98%以上,对COD_Cr、BOD₅阻滞率在83.74%以上,对Hg、As、Pb、Cd等重金属离子均有很好的阻滞作用,阻滞率均在99.91%以上,满足了垃圾填埋场隔离墙对浆材渗透性及抗压强度的要求,具有广阔的市场应用前景。     

垃圾填埋场防渗浆材及其阻滞规律的实验研究

针对垃圾填埋场防渗要求高的特点,在渗滤阻滞作用和吸附阻滞作用阻滞机理研究的基础上,选用粉质黏土、钠基膨润土、水泥和粉煤灰材料进行了SBCF浆材研究,通过大量正交实验研究和重复试验优选出SBCF浆材配方,其56d结石体的渗透系数1.48×10-8~1.71×10-8 cm/s,抗压强度为1.10~1.12MPa,弹性模量为97.7~99.7MPa。采用自有专利研制的柔壁渗透仪进行了浆材结石体对垃圾渗沥液中污染物阻滞规律的实验研究,实验表明阻滞率均随试样高度增加而增大,且在开始渗滤的100mm内阻滞率增加较快,大于100mm后阻滞率增加减缓,当试样高度达到180mm时,对垃圾渗沥液中主要污染物的阻滞率均能达到95%以上,并可将此实验规律作为设计防渗墙墙体厚度的依据。该浆材具有渗透系数低、对污染物阻滞率高、塑性与耐久性好、无化学添加剂、无污染、原材料来源广和经济性好等特点,可用于新建或既有垃圾填埋场、建筑基坑工程和水利工程防渗处理。     

垃圾填埋场防渗浆材阻滞性能的实验研究

针对垃圾填埋场防渗的特殊要求,通过大量正交试验研究,研制了一种膨润土-水泥-粉煤灰（BCF）浆材,包括S型、N型和Z型3种类型。采用自己开发的专利产品柔壁渗透仪对浆材进行了阻滞性能测试。浆材结石体对CODcr、氨氮和磷的阻滞率均达到了82％以上,对酞酸酯和常见重金属离子的阻滞率均在99．6％以上。提出了渗滤沉积作用和吸附滞留作用是浆材结石体对污染物的阻滞机理。     

钢渣作为混合材在复合水泥中的应用

对钢渣作为一种混合材在复合水泥中的综合利用进行了研究,并通过X线衍射(XRD)、扫描电镜(SEM)、水化热测试、孔结构测试等现代物相检测手段,揭示钢渣复合水泥微观结构与宏观性能之间的内在联系。结果表明:钢渣能显著降低水泥的水化热,降低水泥的标准稠度用水量;钢渣水泥浆体线膨胀率很小,均没有超过0.1%,体积稳定性良好;一定掺量混合材能有效降低浆体孔隙率,改善孔径分布,提高浆体致密度;复合掺加20%钢渣、10%粉煤灰时,水泥的28 d抗折、抗压强度分别达到了8.3、48.9 MPa;钢渣和粉煤灰复合掺加有利于水泥强度发展。     

垃圾填埋场防渗浆材对重金属污染物阻滞规律的实验研究

基于膨润土—粉煤灰—水泥(BFC)浆材和柔壁渗透仪,采用人工配制的重金属离子溶液对不同高度浆材结石体进行了渗滤试验,试验证明:由于渗滤沉积作用和吸附滞留作用,浆材结石体对Hg、As、Pb、Cr、Cd等重金属污染物的95%阻滞在开始渗滤的30 mm范围内,而且随着试样高度增加,对各种污染物的阻滞率基本呈现增大的趋势,并有...     

再生粗骨料取代率对再生保温混凝土抗压强度离散性影响研究

本文对再生保温混凝土（以下简称为RATIC)的抗压强度和抗压强度离散性的规律进行了介绍分析。通过改变RATIC中再生粗骨料的取代率,对比分析不同再生粗骨料取代率对RATIC的抗压强度和离散性的影响,并且探索出其相应的规律。以再生粗骨料不同取代率为基础的研究试验发现：当再生粗骨料取代率为30 %时,RATIC抗压强度相对于取代率为0 %的保温混凝土的抗压强度值没有发生显著变化;当再生粗骨料取代率在30 %以上时,随着再生粗骨料取代率的增加,RATIC抗压强度值出现明显下降的现象;当再生粗骨料取代率达到70%时,相对应的RATIC抗压强度出现最低值;与此同时,RATIC在不同再生粗骨料取代率对应下的抗压强度标准差值的波动幅度也较为明显,当再生粗骨料取代率在0 %~100 %时,RATIC的抗压强度标准差在0.97~1.71 MPa之间变化,并且当再生粗骨料取代率为50 %时,RATIC抗压强度标准差达到最大值1.71 MPa。     

三聚氰胺改性脲醛对马尾松速生材性质影响

通过对马尾松速生材汽蒸、热压和三聚氰胺改性脲醛树脂(MUF)表面强化处理,改善其尺寸稳定性和物理力学强度,以实现速生材的高效利用。结果表明：表面强化处理材的抗弯弹性模量、抗弯强度、横纹抗压强度（全部）分别为11 294、831、43 MPa,均较气干材的大,增幅分别达到75 %、105 %、303 %;硬度为2 479 N,较处理前气干材有所提高,增幅为90 %;但耐磨性要比气干材的差。表层的密度达0445 g/cm3,较内层增大16492 %。抗胀(缩)率(ASE)、阻湿率(MEE)和抗吸水率(RWA)分别为8623 %、5118 %和3151 %,尺寸稳定性优于气干材。因此,表面强化改性处理,有利于人工林速生材的材质改善。     

基于产气模型对填埋场垃圾产气速率与气压的估算

通过建立垃圾产气模型,估算衰减期填埋场垃圾产气速率;结合渗透系数推算填埋场内气压。结果表明,衰减期填埋场产气速率由于温度不同,变化范围为0.12×10~(-9)~1 466.67×10~(-9)m~3·kg~(-1)·s~(-1)。在假设条件下,衰减期填埋场内气压根据压实度及温度条件不同,变化范围为0.092 6~50 490.078 9 Pa;填埋场内产生的填埋气优先横向迁移,当横向迁移受阻或内部压力过大时,才纵向迁移至填埋场表面。通过静态箱采样不能准确分析填埋场表面CH_4释放情况,应同时对填埋场的集气管进行采样观测。     

建筑拆除废弃物水泥稳定碎石力学特性及其设计参数

为了深入分析建筑拆除废弃物应用于公路工程中的可行性,通过室内试验揭示了龄期、新集料掺量等因素对建筑拆除废弃物水泥稳定碎石(CCWM)无侧限抗压强度、劈裂强度和抗压回弹模量等力学参数的影响规律,建立了各力学参数的预估模型,提出了CCWM各力学参数的推荐参考值.结果表明:CCWM无侧限抗压强度、劈裂强度和抗压回弹模量随着龄期和新料掺量的增加而增加;新集料掺量每提高20%,CCWM的无侧限抗压强度提高8%~90%,劈裂强度提高5%~75%,抗压回弹模量提高2%~21%;建立的预估模型能够较好地预测CCWM各力学参数变化规律;CCWM无侧限抗压强度和劈裂强度的推荐参考值分别为2.7~5.5和0.59~1.06MPa,用于弯沉计算和拉应力计算的抗压回弹模量推荐参考值分别为1 300~1 900和1 700~2 200 MPa,可供路面设计与施工参考.     

粉煤灰超高性能混凝土收缩与抗压强度相关性研究

开展粉煤灰(FA)超高性能混凝土（UHPC）自由收缩、基本力学性能和圆环约束试验,探讨其抗压强度与自收缩相关性,测试时间为0~90d. 结果表明：UHPC收缩呈早期增长快,28d基本稳定;以自收缩为主,90d时约占总收缩的86.6%~95.7%. FA对早期自收缩影响明显,随龄期增大影响减弱,1~7d降低51.0%~40.5%,28~90d降低28.2%~22.0%;略降低抗压强度与弹性模量,28d最大降幅分别为9.3%、5.0%,提高劈裂强度,28d提高近19.2%. UHPC自收缩与抗压强度相关性显著,可根据抗压强度发展预测自收缩;圆环约束下,密闭条件的UHPC开裂风险大于环向干燥;掺入FA能降低UHPC开裂风险.     

再生碎砖骨料混凝土性能与配合比的试验研究

应用废砖料配制混凝土是废旧资源利用的有效途径,是环境保护的需要.采用正交试验方法和对比试验,对再生碎砖骨料混凝土的性能及其配合比进行试验研究,结果表明,废砖骨料再生混凝土的抗压强度可以达到10~49 MPa,流动性坍落度可以在10~160 mm之间;水灰比、骨料处理方式、砂率及砖骨料用量等因素对混凝土性能有显著影响;砖骨料包浆处理可提高混凝土抗压强度15%~43.5%;以水灰比、砂率、砖骨料用量为基本参数的假定表观密度法进行配合比设计是可行的.再生碎砖骨料混凝土具备实际应用的性能条件.     

再生粗骨料取代率对再生保温混凝土抗压强度离散性影响

对再生保温混凝土(简称为RATIC)的抗压强度和抗压强度离散性的规律进行了分析。通过改变RATIC中再生粗骨料的取代率,对比分析不同再生粗骨料取代率对RATIC的抗压强度和离散性的影响;并且探索出其相应的规律。以再生粗骨料不同取代率为基础的研究试验发现:当再生粗骨料取代率为30%时,RATIC抗压强度相对于取代率为0%的保温混凝土的抗压强度值没有发生显著变化;当再生粗骨料取代率在30%以上时,随着再生粗骨料取代率的增加,RATIC抗压强度值出现明显下降的现象;当再生粗骨料取代率达到70%时,相对应的RATIC抗压强度出现最低值。与此同时,RATIC在不同再生粗骨料取代率对应下的抗压强度标准差值的波动幅度也较为明显;当再生粗骨料取代率在0~100%时,RATIC的抗压强度标准差在0.97~1.71 MPa之间变化;并且当再生粗骨料取代率为50%时,RATIC抗压强度标准差达到最大值1.71 MPa。     

UASB—两级A/O生化—硅藻土工艺处理生活垃圾填埋场垃圾渗滤液

根据某市城市生活垃圾填埋场垃圾渗滤液的实际情况,扩建工程采用UASB—吹脱—两级A/O生化—硅藻土工艺处理生活垃圾填埋场垃圾渗滤液.对处理工艺流程各阶段的设计参数进行较详细的描述.运行结果表明,该工艺处理效果良好,对滤液中高浓度COD cr、BOD5、NH3-N均有较好的处理效果平均去除率分别达到99%,99%,90%及97.5%,能够达到《生活垃圾填埋污染控制标准》（GB16889-1997）的二级标准.     

石膏-熟料质量比对矿渣充填胶凝材料性能的影响及应用

为研究碱-盐复合激发大掺量矿渣充填胶凝材料的力学特性,设计不同石膏与熟料质量比的充填胶结体强度实验。利用XRD,SEM和TG-DSC等手段,研究净浆试样水化产物种类、微观形貌及质量损失率;基于室内实验研究成果,开展新型充填胶凝材料工业化应用研究。研究结果表明:当复合激发剂掺量为15%、石膏和熟料质量比为1:4,充填体3 d抗压强度最大为1.05 MPa;当复合激发剂掺量为20%、石膏和熟料质量比为3:2,充填体28 d抗压强度最大为8.61 MPa。石膏促使浆体中钙矾石(缩写为AFt)的生成,但掺量过大则影响早期胶凝物质的生成量,后期浆体中水化硅酸钙凝胶(缩写为C-S-H)的钙硅比由1.804降低到1.559,可保证结石体后期钙矾石的持续生成;3 d龄期净浆试样质量损失率从大到小依次为T7,T9和T6,28 d龄期净浆试样质量损失率依次为T9,T7和T6;综合可见,针对大掺量矿渣充填胶凝材料,合理的石膏掺量有助于提高充填体早期强度;但当石膏掺量较大或熟料掺量少时,胶结体早期强度低但有利于后期强度的提高。当熟料质量分数为12%,石膏为3%,矿渣为85%时,充填体3 d抗压强度为2.7 MPa,7 d抗压强度为5.1 MPa,28 d抗压强度达到10.6 MPa,满足金川矿山对充填体强度的要求。     

含水率对生活垃圾炉渣强度特性的影响

生活垃圾炉渣可以作为新型路基材料使用,为研究含水率对其强度特性的影响,首先对其材料特性进行分析,其次对含水率10%~20%范围内的垃圾炉渣进行超声波波速试验、饱和三轴固结排水剪切试验及无侧限抗压强度试验.结果表明:垃圾炉渣的主要成分为SiO_2,最佳含水率约为15.5%,最大干密度约为1.52g·cm~(-3),属于级配良好砾类土;含水率对垃圾炉渣的强度具有影响,含水率10%~20%范围内的垃圾炉渣的超声波波速、最大主应力差及单轴抗压强度随初始制样含水率的增加表现为先增加后减小的趋势,含水率约15%时达到峰值;基于弹性理论,得到了不同含水率时炉渣的泊松比、粘聚力及单轴抗压强度的关系,可为深入分析炉渣的强度特性提供理论依据.     

软锰矿浆脱硫尾渣用作免烧砖试验研究

利用河池地区软锰矿浆脱硫尾渣生产新型建筑材料免烧砖,探索制作尾渣免烧砖的配料比、成型压力以及养护时间等影响免烧砖性能的最佳工艺条件.实验结果表明:高达95%的软锰矿浆脱硫尾渣粒度粒径在80μm以下,颗粒较细,是较好的制备非烧结砖的材料."软锰矿浆烟气脱硫副产尾渣—水泥胶凝材料—水"体系是较好的配料方案.在配料比等其他工艺条件相同的情况下,抗折与抗压强度的大小随着成型压力的增大而增大.随着黏结剂添加量的增加,免烧砖试样的抗折与抗压强度得以增加;当黏结剂添加量增加到一定程度时,抗折与抗压强度反而降低.综合以上因素得出免烧砖制品的最佳工艺参数是:脱硫尾渣∶胶凝材料=5∶1,成型压力为20 MPa;含水率为10%,自然养护时间控制为7~28 d.     

贝壳混合材对硅酸盐水泥性能的影响

以纯碳酸钙、贝壳和石灰石为混合材,探讨掺量变化对硅酸盐水泥性能的影响.试验表明:硅酸盐水泥掺入质量分数为5%～15%的贝壳混合材后,水泥标准稠度用水量减少.3 d、7 d抗折强度高于普通硅酸盐水泥,28 d抗折强度先增后减.28 d抗压强度损失率为石灰石-硅酸盐水泥>贝壳-硅酸盐水泥>纯碳酸钙-硅酸盐水泥.贝壳混合材最佳掺量为10%,此时减水效果最好.早期强度高,28 d抗压强度损失率最小.贝壳化学组成和微观结构使其具有颗粒形态效应、化学反应活性和微细集料填充效应,可成为石灰石混合材的良好替代品.     

基于正交法的全组分再生混凝土试验研究

为提高废弃混凝土的利用率，以再生粗骨料、再生细骨料及再生微粉全组分取代天然骨料和水泥制备全组分再生混凝土，采用正交试验法，研究全组分再生混凝土在不同龄期及取代方式下，其抗压强度、轴心抗压强度、劈裂抗拉强度等力学性能及坍落度的变化趋势。结果表明：在28 d龄期时，配合比为A3B3C1试验组的抗压强度(59.24 MPa)和轴心抗压强度(41.43 MPa)均为最高，分别为对照组的128%、136%;配合比为A4B2C1试验组的劈裂抗拉强度最高(4.13 MPa),为对照组的131%。根据极差分析可得：全组分再生混凝土各项力学性能的最优配合比为A3B3C1,即再生粗骨料取代率为75%,再生细骨料取代率为75%,再生微粉取代率为10%。根据方差分析可得：再生微粉取代率的变化对各项力学性能和坍落度的影响最大，再生粗骨料取代率的变化影响次之，再生细骨料取代率的变化影响最小。通过正交试验分析，合理配制全组分再生混凝土可有效提高废弃混凝土的利用率。     

高性能水泥基陶粒吸音材料的研制

高性能水泥基陶粒吸音材料是以陶粒为轻骨料,水泥为胶凝材料,辅以纤维和减水剂等技术混合而成,它可实现强度、耐久、防腐、防火等多项功能,特别适合用于地铁、隧道等特殊环境。研究表明:取40%~30%粗陶粒(粒径6~8 mm)与60%~70%的细陶粒(粒径1~4 mm)技术拌合,再与水泥按6∶4的配合比,取水灰比为0.19,添加1.2%减水剂,0.3%纤维,可配置密度在1 200~1 400 kg/m3,28 d抗压强度≥8 MPa,28 d抗折强度≥2 MPa,抗冻级达F200,燃烧性能达A1级,降噪系数超过0.6的高性能吸声材料。     

分散剂改良土-膨润土竖向隔离墙材料黏度试验研究

为改善土-膨润土竖向隔离墙材料的分散性,增强隔离墙阻滞污染物能力,对添加3种不同磷酸盐分散剂的土-膨润土回填料进行了黏度试验,研究了不同分散剂掺量下回填料表观黏度的变化规律.试验结果表明:3种磷酸盐分散剂均可显著减小土-膨润土回填料表观黏度;分散剂掺量从0%增加到0.1%,回填料表观黏度急剧下降,继续增加分散剂掺量,回填料表观黏度趋于平稳或略有增长;添加磷酸盐分散剂后,增加膨润土含量对回填料分散性影响不大,可通过添加磷酸盐分散剂的方法提高回填料对膨润土的负载量;六偏磷酸钠分散效果稍优于三聚磷酸钠和焦磷酸钠.同时,建议0%,5%,10%膨润土含量回填料对应的3种分散剂最优掺量为0.05%,0.1~0.5%,0.5%.磷酸盐分散剂在改善隔离墙材料分散性、提高墙体对污染物的阻滞能力方面具有潜在的工程实用价值.