原文传递
电解锰渣半刚性基层力学强度及稳定性研究
| 论文题名： | 电解锰渣半刚性基层力学强度及稳定性研究 |
| 关键词： | 道路建筑材料;电解锰渣;半刚性基层;力学强度;稳定性能 |
| 摘要： | 电解锰渣是使用电解法生产金属锰过程中排放的一种酸性废渣，具有含水率高、黏度大、Mn2+和NH4+-H浸出浓度超标等特性。目前，电解锰渣受限于处理成本、技术复杂等因素，尚未实现规模化利用。因此，拓宽电解锰渣资源化利用途径，实现其规模化应用迫在眉睫。现阶段国内道路建设高速发展，对道路材料需求量激增。基于此，本文提出将固化后的电解锰渣用于基层材料的思路。 本文选用贵州省铜仁地区某公司电解锰渣为原材料，针对锰渣中Mn2+、NH4+-H浸出问题，采用不同固化剂进行固化处理，利用固化后锰渣制备半刚性基层材料，进行相关路用性能试验，分析电解锰渣用于路面基层材料可行性。得出以下结论： （1）由浸出结果可知，电解锰渣中Mn2+、NH4+-H浸出浓度严重超标不得直接运用于路面基层材料。本文选用粉煤灰、赤泥作为固化剂，对比研究单一及综合作用时对Mn2+、NH4+-H的固化效果。结果表明：采用单一固化剂时，固化效果不佳；而两者综合作用时，对锰渣固化效果好。当粉煤灰、赤泥掺量分别为10%、30%时，Mn2+、NH4+-H浸出浓度低于国家标准限值。 （2）本文选择半刚性基层水泥粉煤灰稳定类作为研究对象，拟定结合料与集料比例为15:85。采用不同水泥剂量、锰渣取代量进行配合比设计，开展7d无侧限抗压强度试验。结果表明：水泥剂量5%，粉煤灰10%，锰渣取代细集料总质量0%、10%、15%、20%四个配合比（C1、C2、C3、C4）抗压强度值均满足规范要求，继续探究各配合比的力学性能及稳定性能。 （3）研究表明，锰渣取代量范围在10%~15%时，电解锰渣半刚性基层材料具有较好的力学性能、水稳定性和抗冻性，试件干缩量也较小。综合考虑建设成本、公路等级、路用性能等因素推荐锰渣掺量为15%（C3）。 （4）以C3试件作为研究对象，通过开展SEM、XRD试验对试件微观形貌、矿物成分进行分析，揭示电解锰渣半刚性基层材料的强度形成机理。结果表明：试件表面棒状颗粒和片状物相互嵌挤，使得试件内部结构密实，有利于试件形成良好水稳定性、抗冻性能及抗裂性能；从XRD试验可得，水化过程中产生钙矾石和胶凝产物对试件强度形成起到积极作用。 （5）对C3开展浸出试验，结果表明，C3试件浸出液中Mn2+、NH4+-H浸出浓度均满足《污水综合排放标准》要求，具有良好的环境安全性。 |
| 作者： | 李宇 |
| 专业： | 土木工程 |
| 导师： | 方琴 |
| 授予学位： | 硕士 |
| 授予学位单位： | 贵州大学 |
| 学位年度： | 2022 |
检索历史
应用推荐
