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电石渣激发磷石膏矿渣的强度及浸出特性研究
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作者 姚威 谈云志 +4 位作者 明华军 沈克军 吴赤球 吕伟 吴军 《三峡大学学报(自然科学版)》 北大核心 2025年第3期74-80,共7页
少量碱性水泥或石灰可激发磷石膏-粒化高炉矿渣,形成水硬性胶凝材料,但水泥和石灰成本较高,不符合国家“碳达峰、碳中和”战略,而作为工业废弃物的电石渣也富含碱性氧化钙,因此本文提出用电石渣取代石灰激发磷石膏-粒化高炉矿渣,以达到... 少量碱性水泥或石灰可激发磷石膏-粒化高炉矿渣,形成水硬性胶凝材料,但水泥和石灰成本较高,不符合国家“碳达峰、碳中和”战略,而作为工业废弃物的电石渣也富含碱性氧化钙,因此本文提出用电石渣取代石灰激发磷石膏-粒化高炉矿渣,以达到减少生产成本、“以废治废”的目的.通过对不同龄期的试样进行抗压强度、可溶磷浸出、可溶氟浸出、SEM、XRD等试验来验证电石渣取代石灰的可行性.结果表明:对于磷石膏-矿渣体系,电石渣具有和石灰相似的激发效果,其能与磷石膏、矿渣生成水化硅酸钙和钙矾石,形成胶凝骨架,增强混合试样强度,最佳掺比试样28 d强度超过40 MPa;其可溶磷、氟浸出液质量浓度均满足规范要求,矿渣-磷石膏-电石渣掺比为80∶12∶8时强度与磷氟固定效果均最好. 展开更多
关键词 磷石膏 电石渣 粒化高炉矿渣 强度 浸出
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偏高岭土协同石灰钝化红黏土水敏性的机制 被引量:19
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作者 谈云志 胡焱 +3 位作者 曹玲 邓永锋 明华军 沈克军 《岩土力学》 EI CAS CSCD 北大核心 2020年第7期2207-2214,2282,共9页
红黏土水敏性强,添加石灰等碱性材料处治后,能获得即刻的改良效果,但由于红黏土呈弱酸性,石灰改良后其长期性能会衰减。为提高石灰稳定红黏土(简称La+L)的长期性能,添加偏高岭土(4%)协同石灰(5%)稳定红黏土(简称La+L+MK),改善其水敏性和... 红黏土水敏性强,添加石灰等碱性材料处治后,能获得即刻的改良效果,但由于红黏土呈弱酸性,石灰改良后其长期性能会衰减。为提高石灰稳定红黏土(简称La+L)的长期性能,添加偏高岭土(4%)协同石灰(5%)稳定红黏土(简称La+L+MK),改善其水敏性和酸-碱互损作用。制备8种初始含水率的压实试样(初始孔隙比相同),养护到预定时间后开展无侧限抗压强度试验,同时,测定试样的钙离子浓度、电导率和pH值。结果表明:初始含水率为26%左右时,改良土的无侧限抗压强度最高,初始含水率偏高或偏低都不利于改良土的强度增长。究其原因,试样偏干时,缺少水分,石灰水化不充分,不能形成游离态钙离子,无法进行火山灰反应,颗粒之间无法形成胶结;试样偏湿时,火山灰反应形成的胶结强度不及过量水分引起的基质吸力丧失量。试样的钙离子浓度和电导率变化规律,证实了以上原因解释的猜想。当然,添加偏高岭土后,能够显著改善偏湿状态下的石灰土强度。即使浸水饱和后,相对石灰改良土,也能够保持较高的强度,充分证明偏高岭土能够有效降低石灰土水敏性,提高其耐久性。偏高岭土直接提供了大量硅、铝氧化物,且将土体pH值降到有利于硅、铝氧化物溶解的碱性范围,加速火山灰反应,缓减或抑制石灰-红黏土的互损作用。 展开更多
关键词 偏高岭土 石灰稳定红黏土 酸-碱互损作用 水敏性 钙离子浓度
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石灰-红黏土互损行为与偏高岭土减损机制 被引量:10
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作者 谈云志 占少虎 +4 位作者 胡焱 曹玲 邓永锋 明华军 沈克军 《岩土力学》 EI CAS CSCD 北大核心 2021年第1期104-112,共9页
红黏土成团现象突出,导致石灰处治红黏土时难以拌和均匀;同时,红黏土呈弱酸性,石灰与黏土会发生互损作用,最终影响处治效果。首先,从水分子与黏土矿物的电荷分布特征角度,解释了红黏土呈弱酸性的原因;然后,通过酸、碱溶液浸泡石灰处治... 红黏土成团现象突出,导致石灰处治红黏土时难以拌和均匀;同时,红黏土呈弱酸性,石灰与黏土会发生互损作用,最终影响处治效果。首先,从水分子与黏土矿物的电荷分布特征角度,解释了红黏土呈弱酸性的原因;然后,通过酸、碱溶液浸泡石灰处治红黏土,模拟石灰-红黏土的互损行为;最后,提出应用偏高岭土抑制"石灰-红黏土"互损的方法。为此,选择两种团粒尺寸的红黏土,掺入不同比例的偏高岭土和石灰,并评价其无侧限抗压强度。结果表明,与仅用石灰处治的红黏土相比,掺入偏高岭土过多或过少都不利于其强度提高,掺量为5%效果最佳,验证了偏高岭土抑制"石灰-红黏土"互损行为的可行性。偏高岭土与石灰快速反应,不仅生成了以离子键结合的硅、铝酸胶结物,还生成了以共价键结合的网状胶结物,而且后者具有明显的抗酸侵蚀能力,从而解释了偏高岭土能够减少石灰-红黏土互损的内在原因。 展开更多
关键词 偏高岭土 石灰 团粒尺寸 红黏土 强度
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处治红黏土团粒的表层硬化与粒间胶结效应 被引量:3
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作者 谈云志 占少虎 +2 位作者 沈克军 左清军 明华军 《岩土力学》 EI CAS CSCD 北大核心 2021年第2期361-368,共8页
红黏土易成团,难以打散,用石灰等处治时,实际附着于团粒表面,造成内外混合不均匀。以两种团粒尺寸分布的红黏土(Dmax=5.0 mm和Dmax=0.5 mm)为研究对象,开展收缩、压缩和直接剪切等水-力特性试验,评价处治红黏土团粒表层的硬化与粒间胶... 红黏土易成团,难以打散,用石灰等处治时,实际附着于团粒表面,造成内外混合不均匀。以两种团粒尺寸分布的红黏土(Dmax=5.0 mm和Dmax=0.5 mm)为研究对象,开展收缩、压缩和直接剪切等水-力特性试验,评价处治红黏土团粒表层的硬化与粒间胶结效应。研究表明,黏土的团粒尺寸、含水率和处治方式显著影响处治效果。与仅用石灰处治方式相比,偏高岭土-石灰联合处治的方式更好,其压缩性降低、黏聚力提高且收缩性减少;不过,红黏土的团粒尺寸大小也会影响处治效果,团粒尺寸大者的水-力性能改善效果不如尺寸小者。由此推测,经过处治后,红黏土团粒表层形成了"硬壳",提高了团粒的抗压缩能力和表面粗糙度;团粒之间形成了胶结,抑制了其收缩行为,而且提高了黏聚力;但当团粒尺寸变大后,偏高岭土-石灰处治的影响范围局限于团粒表层,团粒尺寸效应削弱了偏高岭土-石灰的处治效果。 展开更多
关键词 红黏土 团粒 硬化 胶结 偏高岭土
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