【摘要】：在制鋁工業(yè)中,生產(chǎn)氧化鋁會排出大量污染性廢渣-赤泥,其排放量大,但消耗量較小,因而造成了赤泥的大量堆存。這不僅占用土地資源,還會引起土壤、水體和大氣的污染。而赤泥的資源化利用可以解決以上的問題。赤泥材料呈紅褐色,含有SiO_2、Al_2O_3等成分,能在水中凝結(jié)堆積,且具有吸附性和膠凝性。而石灰土具有良好的板體性,但其溫縮、干縮特性較為顯著,容易導(dǎo)致土體開裂。通過將赤泥與石灰土按比例配置成固化土混合料,可以用于改善建筑基礎(chǔ)及路、地面墊層的性能,能夠達到赤泥的資源化利用,并提高石灰土的強度和工程性能。因此在本試驗中利用赤泥來改良石灰土,通過室內(nèi)試驗測試固化土體的抗剪強度、復(fù)電阻率參數(shù)、滲透系數(shù)等基本力學(xué)性能指標;同時研究了赤泥-石灰土混合料的固化效果及其機理。通過直接剪切試驗并結(jié)合無損的復(fù)電阻率測試方法,得到改良土體剪應(yīng)力與位移、剪應(yīng)力與應(yīng)變的變化關(guān)系,分析了赤泥含量、試樣垂直壓力、養(yǎng)護齡期等因素對固化土抗剪強度的影響,并獲取復(fù)電阻率參數(shù)的變化情況,建立抗剪強度-復(fù)電阻率幅值的相關(guān)的關(guān)系式。通過滲透試驗,揭示赤泥含量、固化土體初始含水率、孔隙比、養(yǎng)護齡期等試驗條件對滲透系數(shù)的影響情況,建立相關(guān)變化率的關(guān)系式。得到了以下結(jié)果:(1)直接剪切試驗中,剪應(yīng)力隨剪切位移的增加而增大,其變化速率呈現(xiàn)出慢-快-慢的增長趨勢,其中在剪應(yīng)力快速增長階段中,剪應(yīng)力-剪切位移間的變化曲線呈近似線性增長的方式;隨著應(yīng)變的增加,剪應(yīng)力逐漸增大;赤泥含量增加時,赤泥-石灰固化土的抗剪強度先增大后減小。當(dāng)赤泥在摻入量為42%~48%時,試樣的強度較高;垂直壓力加大時,抗剪強度線性增加;對試樣進行養(yǎng)護,有利于提高土體的抗剪強度,增強土體的固化性能。(2)電流頻率的變化會影響試樣的復(fù)電阻率幅值和相角等電參數(shù)值。隨著電流頻率的增大,試樣復(fù)電阻率幅值逐漸減小,幅度先快后慢;相角值先增大后減小,其絕對值呈“U”形變化趨勢。綜合考慮,試驗中選取50kHz電流頻率條件下的數(shù)據(jù)進行分析;試驗過程中,復(fù)電阻率幅值隨剪切面的相互錯動而增大。(3)隨著試樣中赤泥含量和所受垂直壓力的增大,復(fù)電阻率幅值均呈線性減小趨勢,固化土體中可移動離子的數(shù)量和孔隙結(jié)構(gòu)發(fā)生變化;隨著養(yǎng)護齡期的增長,復(fù)電阻率幅值成對數(shù)增加,其增速在養(yǎng)護后期逐漸減緩;通過測試其剪切過程中復(fù)電阻率參數(shù)的變化,可以無損地反映土體的受剪變形情況。復(fù)電阻率幅值-養(yǎng)護齡期的變化趨勢,反映了赤泥-石灰固化土體系的內(nèi)部反應(yīng)完成程度。(4)赤泥的摻入可改善石灰土易崩裂破壞的缺點,有利于加強其抗?jié)B能力。固化土的滲透系數(shù)隨著所摻入赤泥含量的增加而逐漸減小;在土體體系密實度高的狀態(tài)下,以最優(yōu)含水率進行試樣配置時,固化土取得的抗?jié)B效果最好;試驗發(fā)現(xiàn)孔隙比的增大對滲透系數(shù)的影響較大;試樣滲透系數(shù)隨養(yǎng)護時間的增長而減小。(5)根據(jù)直接剪切試驗和滲透試驗的結(jié)果,綜合固化土體的基本力學(xué)性能指標參數(shù)和實現(xiàn)赤泥的規(guī)�；�,建議赤泥的含量為42%。
【學(xué)位授予單位】：太原理工大學(xué)
【學(xué)位級別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2019
【分類號】：TU41;X758

【相似文獻】

相關(guān)期刊論文 前10條

1 于水波;董菲;楊曉玲;;赤泥綜合利用的工業(yè)化方法簡述[J];中國金屬通報;2019年04期

2 ;山西赤泥綜合利用新進展[J];中國粉體工業(yè);2012年06期

3 羅星;李盡善;馬榮鍇;李勇;盧美玲;;赤泥開發(fā)利用技術(shù)回顧與展望[J];礦產(chǎn)與地質(zhì);2019年01期

4 程鈺;李辰;孫兆云;;水泥基固化劑固化赤泥的路用特性研究[J];輕金屬;2017年09期

5 李彬;張寶華;寧平;何力為;左曉琳;;赤泥資源化利用和安全處理現(xiàn)狀與展望[J];化工進展;2018年02期

6 柳曉;韓躍新;何發(fā)鈺;李艷軍;高鵬;李文博;;赤泥的危害及其綜合利用研究現(xiàn)狀[J];金屬礦山;2018年11期

7 ;2015年山西要從赤泥堆里“煉寶” 山西省赤泥綜合利用“十二五”規(guī)劃出臺[J];現(xiàn)代工業(yè)經(jīng)濟和信息化;2012年21期

8 趙恒;侯廣堯;沈相東;;赤泥煉鋼冷卻劑生產(chǎn)實踐[J];中國高新技術(shù)企業(yè);2011年08期

9 邱賢榮;齊硯勇;;赤泥在水泥中的合理利用[J];水泥技術(shù);2011年06期

10 ;工信部和科技部發(fā)布《赤泥綜合利用指導(dǎo)意見》[J];墻材革新與建筑節(jié)能;2010年12期

相關(guān)會議論文 前10條

1 王寧;顧漢念;查磊;;赤泥的基本屬性與綜合利用[A];2016年全國礦物科學(xué)與工程學(xué)術(shù)研討會摘要集[C];2016年

2 趙金鳳;臧遇時;;赤泥綜合利用分析與研究[A];第一屆全國青年地質(zhì)大會論文集[C];2013年

3 程孝龍;何靜宇;楊磊;;赤泥的綜合利用[A];經(jīng)濟策論（上）[C];2011年

4 饒正勇;李德亮;;中國鋁業(yè)公司河南分公司赤泥常量元素分析[A];河南省化學(xué)會2010年學(xué)術(shù)年會論文摘要集[C];2010年

5 饒正勇;李德亮;;中國鋁業(yè)公司河南分公司赤泥元素全分析[A];河南省化學(xué)會2010年學(xué)術(shù)年會論文摘要集[C];2010年

6 朱強;方澎;;赤泥砂化技術(shù)[A];第十五屆中國科協(xié)年會第15分會場：全國鋁冶金技術(shù)研討會論文集[C];2013年

7 潘志華;張彥娜;李東旭;;赤泥的物理化學(xué)特征及其在加熱處理過程中的變化[A];中國硅酸鹽學(xué)會2003年學(xué)術(shù)年會水泥基材料論文集（上冊）[C];2003年

8 文小年;王林江;何學(xué)軍;謝襄漓;;用赤泥回收二氧化鈦的工藝研究[A];中國礦物巖石地球化學(xué)學(xué)會第十屆學(xué)術(shù)年會論文集[C];2005年

9 郭騰飛;顧漢念;楊海全;劉慶友;于文彬;代楊;王寧;;不同類型赤泥吸附去除磷的實驗研究[A];第八屆全國成礦理論與找礦方法學(xué)術(shù)討論會論文摘要文集[C];2017年

10 滿可心;朱琦;劉春濤;邢子鵬;萬家峰;;赤泥質(zhì)新材料在水處理中的應(yīng)用研究[A];第十三屆全國水處理化學(xué)大會暨海峽兩岸水處理化學(xué)研討會摘要集-S2生物法[C];2016年

相關(guān)重要報紙文章 前10條

1 t乓，

本文編號：2612993