磷酸镁水泥固化铜污染土的冻融稳定性研究

摘要

冻融循环条件能够影响土体的变形过程和强度特征,故选冻融循环作为研究固化重金属污染土的强度特征和长期稳定性的特殊条件.以磷酸镁水泥固化铜污染土为研究对象,研究了冻融循环次数、磷酸镁水泥掺量、铜离子浓度等因素对固化铜污染土的强度以及微观结构的影响.结果 表明:冻融循环作用会影响磷酸镁水泥固化铜污染土的无侧限抗压强度,随着冻融循环次数增多、铜离子浓度的提高及磷酸镁水泥掺量的减少,固化土的无侧限抗压强度逐渐降低.研究中3 次和12 次冻融循环下固化污染土的无侧限抗压强度降低率最小,无侧限抗压强度降低率在冻融循环次数6-9 次时达到峰值.磷酸镁水泥固化低浓度重金属铜污染土的抗冻稳定效果显著,随金属离子浓度的增加固化土的冻融稳定性能降低.基于扫描电镜试验得到固化污染土的微观孔隙结构,当铜离子浓度0.5％且冻融6 次时,磷酸镁水泥掺量从5％到20％,微观统计孔隙所占百分比减小17.43％.研究成果为我国北方冻土地区,存在冻融循环作用的重金属污染场地固化处理的长期稳定性评价提供参考,具有重要的理论意义和工程应用价值.