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电石渣激发磷石膏矿渣的强度及浸出特性研究
1
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.
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关键词
磷石膏
电石渣
粒化高炉矿渣
强度
浸出
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职称材料
偏高岭土协同石灰钝化红黏土水敏性的机制
被引量:
19
2
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。
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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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职称材料
石灰-红黏土互损行为与偏高岭土减损机制
被引量:
10
3
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。
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关键词
偏高岭土
石灰
团粒尺寸
红黏土
强度
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职称材料
处治红黏土团粒的表层硬化与粒间胶结效应
被引量:
3
4
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。
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关键词
红黏土
团粒
硬化
胶结
偏高岭土
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职称材料
题名
电石渣激发磷石膏矿渣的强度及浸出特性研究
1
作者
姚威
谈云志
明华军
沈克军
吴赤球
吕伟
吴军
机构
特殊土资源化利用
宜昌
市重点实验室(三峡大学)
特殊土土力学研究所(三峡大学)
宜昌鸿乾环保建材有限公司
湖北昌耀新材料股份
有限公司
出处
《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
基金
国家自然科学基金项目(52209136)
长江水利委员会长江科学院开放基金项目(CKWV2021871/KY)
三峡库区生态环境教育部工程研究中心开放基金项目(KF2022-12)。
文摘
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.
关键词
磷石膏
电石渣
粒化高炉矿渣
强度
浸出
Keywords
phosphogypsum
carbide slag
granulated blast-furnace slag
strength
leaching
分类号
TU375.4 [建筑科学—结构工程]
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职称材料
题名
偏高岭土协同石灰钝化红黏土水敏性的机制
被引量:
19
2
作者
谈云志
胡焱
曹玲
邓永锋
明华军
沈克军
机构
三峡大学特殊土资源化利用
宜昌
市重点实验室
东南大学岩土工程研究所
宜昌鸿乾环保建材有限公司
出处
《岩土力学》
EI
CAS
CSCD
北大核心
2020年第7期2207-2214,2282,共9页
基金
国家自然科学基金(No.51579137)
水电工程施工与管理湖北省重点实验室(三峡大学)开放基金(No.2016KSD18)
+1 种基金
湖北省优秀中青年科技创新团队计划项目(No.T201803)
三峡大学学位论文培优基金项目(No.2019SSPY030)。
文摘
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。
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
Keywords
metakaolin
lime stabilized laterite
deterioration interaction
water sensitivity
calcium ion concentration
分类号
P642 [天文地球—工程地质学]
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职称材料
题名
石灰-红黏土互损行为与偏高岭土减损机制
被引量:
10
3
作者
谈云志
占少虎
胡焱
曹玲
邓永锋
明华军
沈克军
机构
三峡大学特殊土资源化利用
宜昌
市重点实验室
东南大学岩土工程研究所
宜昌鸿乾环保建材有限公司
出处
《岩土力学》
EI
CAS
CSCD
北大核心
2021年第1期104-112,共9页
基金
国家自然科学基金项目(No.51579137)
湖北省优秀中青年科技创新团队计划项目(No.T201803)。
文摘
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。
关键词
偏高岭土
石灰
团粒尺寸
红黏土
强度
Keywords
metakaolin
lime
aggregate size
laterite
strength
分类号
TU411 [建筑科学—岩土工程]
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职称材料
题名
处治红黏土团粒的表层硬化与粒间胶结效应
被引量:
3
4
作者
谈云志
占少虎
沈克军
左清军
明华军
机构
三峡大学特殊土资源化利用
宜昌
市重点实验室
宜昌鸿乾环保建材有限公司
出处
《岩土力学》
EI
CAS
CSCD
北大核心
2021年第2期361-368,共8页
基金
国家自然科学基金(No.51579137,No.51979150)
湖北省优秀中青年科技创新团队计划项目(No.T201803)
文摘
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。
关键词
红黏土
团粒
硬化
胶结
偏高岭土
Keywords
laterite
aggregate
hardening
cementation
metakaolin
分类号
TU446 [建筑科学—岩土工程]
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职称材料
题名
作者
出处
发文年
被引量
操作
1
电石渣激发磷石膏矿渣的强度及浸出特性研究
姚威
谈云志
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
0
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职称材料
2
偏高岭土协同石灰钝化红黏土水敏性的机制
谈云志
胡焱
曹玲
邓永锋
明华军
沈克军
《岩土力学》
EI
CAS
CSCD
北大核心
2020
19
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职称材料
3
石灰-红黏土互损行为与偏高岭土减损机制
谈云志
占少虎
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
10
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职称材料
4
处治红黏土团粒的表层硬化与粒间胶结效应
谈云志
占少虎
沈克军
左清军
明华军
《岩土力学》
EI
CAS
CSCD
北大核心
2021
3
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职称材料
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