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题名多元固废胶凝材料在20和40℃固化洗砂余泥的研究
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作者
高云楠
张领帅
侯莉
周永祥
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机构
北京工业大学建筑工程学院
深圳宏业基岩土科技股份有限公司
中国城市环境卫生协会建筑垃圾管理与资源化工作委员会
中国混凝土与水泥制品协会岩土稳定与固化技术分会
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出处
《硅酸盐通报》
北大核心
2025年第2期590-601,641,共13页
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基金
国家重点研发计划(2023YFE0199600)
国家自然科学基金(52378213)。
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文摘
本研究利用矿渣、钢渣、赤泥、烧石膏及少量自制激发剂CH(以多种价态的碱混合而成)和NS(以多种易溶性硫酸盐和卤族盐混合而成)制备多元固废胶凝材料固化洗砂余泥,采用XRD、MIP和SEM等测试技术,研究了化学激发剂类型、胶凝材料掺量、养护温度(20和40℃)对洗砂余泥固化体抗压强度和微观结构的影响,并评估了其水稳性和重金属浸出特性。结果表明:单掺CH多元固废胶凝材料对洗砂余泥的固化效果最优,养护温度和多元固废胶凝材料掺量为40℃和40%时,7 d抗压强度可达5.57 MPa,软化系数为0.88;单掺NS多元固废胶凝材料对洗砂余泥的固化效果最差,原因是缺乏高碱环境,削弱了钙和铝的溶出,水化硅酸钙(C-S-H)和钙矾石(AFt)的生成量降低,孔隙率增高;而使用复掺CH-NS多元固废胶凝材料,会因为生成过量的膨胀性产物AFt而造成试样抗压强度降低。提高多元固废胶凝材料掺量和养护温度,可提高洗砂余泥固化体的抗压强度。单掺CH多元固废胶凝材料可使洗砂余泥固化体养护温度40℃的7 d抗压强度比20℃的7 d抗压强度增长169.08%。此外,洗砂余泥固化体的重金属(铁、锰、钛)浸出含量均符合环保性要求。
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关键词
固废胶凝材料
洗砂余泥
养护温度
抗压强度
水稳性
重金属浸出
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Keywords
solid waste cementitious material
sand washing residue mud
curing temperature
compressive strength
water stability
heavy metal leaching
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分类号
TU526
[建筑科学—建筑技术科学]
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题名低强度流态填筑材料的研究现状及展望
被引量：3
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作者
周永祥
霍孟浩
侯莉
陈枝东
张领帅
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机构
北京工业大学建筑工程学院
中国混凝土与水泥制品协会岩土稳定与固化技术分会
中国建筑科学研究院有限公司
中国城市环境卫生协会建筑垃圾管理与资源化工作委员会
深圳宏业基岩土科技股份有限公司
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出处
《材料导报》
EI
CAS
CSCD
北大核心
2024年第15期126-134,共9页
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基金
国家自然科学基金(52378213)
国家重点研发计划(2023YFE0199600)。
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文摘
管廊肥槽、建筑物深基坑、矿山采空区、桥涵台背等施工过程常需要进行回填作业,流态填筑材料回填是一项有发展前景的技术,在不同行业中存在应用场合、性能要求、施工方法、材料组成乃至术语称谓等方面的显著差异。本文在梳理前人研究的基础上,提出“低强度流态填筑材料”的概念,并详细阐述了其基本特点。同时,对矿山胶结充填材料、可控低强度材料、流态固化土等材料的发展与现状进行了综述,并根据常见的基料粒径范围,对多种类型的低强度流态填筑材料作出了相对性的区分。低强度流态填筑材料是一类组成多样、用途广泛的工程材料,具有突出的包容性和绿色低碳特征,可以据此建立多种废弃物协同处置的技术体系。然而,目前这类材料存在用水量大、组成和性能差异性大、测试方法不统一等主要问题。因此,提升低强度流态填筑材料的性能、扩展其应用领域,是行业未来发展的重要方向。
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关键词
低强度流态填筑材料
固化土
低强度
回填
固废利用
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Keywords
low strength flowable filling materials
solidified soil
low strength
backfill
solid waste utilization
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分类号
X705
[环境科学与工程—环境工程]
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题名水泥基复合固化剂固化酸性红土的强度研究
被引量：1
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作者
赵学奇
周永祥
贺阳
张鹏
王晶
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机构
青岛理工大学
北京工业大学
中国建筑科学研究院有限公司
中国混凝土与水泥制品协会岩土稳定与固化技术分会
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出处
《建筑科学》
CSCD
北大核心
2023年第11期82-88,共7页
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文摘
水泥固化酸性红土时,水泥水化受到抑制,水化产物生成量减少,从而削弱了固化土强度的发展。针对此问题,选用普通硅酸盐水泥作为主固化剂,Ca(OH)2、二水石膏和无水硫酸钠作为复合添加剂,研究了单掺水泥和水泥复合添加剂固化我国西南地区酸性红土的强度发展情况,结合XRD、MIP、SEM等微观手段,分析了固化土无侧限抗压强度、水稳性以及微观结构变化规律。结果表明,固化酸性红土需要消耗更多的水泥,掺入水泥用量5%的复合添加剂可显著提升固化土的强度,复合添加剂的最佳比例为Ca(OH)2∶二水石膏∶无水硫酸钠=1∶3∶1;提高pH值和Ca2+浓度以及保持合理的SO42-浓度,可以改善水泥的水化环境,促使CSH、CASH、AFt等水化产物生成量增加,从而提高固化土强度和水稳系数。
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关键词
酸性红土
固化土
无侧限抗压强度
水稳性
微观结构
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Keywords
acid laterite
solidified soil
unconfined compressive strength
water stability
microstructure
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分类号
TU525
[建筑科学—建筑技术科学]
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题名干燥环境对流态固化土强度发展的影响研究
被引量：2
- 4
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作者
周永祥
霍孟浩
陈枝东
冷发光
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机构
中国建筑科学研究院有限公司
北京工业大学
深圳宏业基岩土科技股份有限公司
中国混凝土与水泥制品协会岩土稳定与固化技术分会
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出处
《建筑科学》
CSCD
北大核心
2023年第5期97-105,共9页
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基金
国家重点研发计划2018YFD1101002。
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文摘
近些年发展起来的流态固化土主要用于地下回填,对干燥环境中的服役性能缺乏系统研究,从而限制了其应用场景。本文分别采用硅酸盐水泥和自制的CSG固化剂以及两类性质不同的土制备流态固化土,研究胶凝材料种类及其掺量、标准养护龄期对固化土强度发展的影响,并通过测试固化土吸水率、pH值,结合微观分析手段,探讨干燥环境对固化土强度发展的影响机理。结果表明:干燥环境会不同程度地损伤固化土强度,暴露越早,干燥时间越长,固化土强度下降越明显;相同情况下,水泥固化土的强度损失率小于CSG固化土;CSG固化剂水化产生的膨胀性钙矾石有利于密实固化土微结构,但一旦暴露于干燥环境中,CO_(2)通过孔隙进入固化土内部,消耗大量Ca(OH)_(2),导致固化土pH值从11.00~12.50降低到8.50~11.00;低湿度和碳化作用最终导致固化土中的钙矾石逐渐分解,固化土内部总孔隙率增大,孔径粗化,吸水率逐步提升,最终导致固化土强度下降。暴露于干燥环境中的固化土,应从胶凝材料组成的角度控制钙矾石的生成量,以保持其强度的稳定性。
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关键词
干燥环境
流态固化土
强度
碳化
PH值
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Keywords
dry environment
fluidized soil
strength
carbonization
pH value
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分类号
TU44
[建筑科学—岩土工程]
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