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碱渣资源化制备微纳无水硫酸钙晶须

环境化学 2024年

作者：吕杨杨宗宇凯黄寿强葛冬冬蒋敏山东国舜建设集团有限公司江苏理工学院资源与环境工程学院

碱渣是氨碱法制纯碱产生的废渣，资源化利用程度低.本研究以碱渣为原料，采用常温酸化法制备微纳无水硫酸钙(CaSO4)晶须.实验中首先引入不同种类的表面活性剂制备无水CaSO4晶须，以其平均径向尺寸为主要考察指标，确定最佳表面活性剂，... 详细信息

碱渣是氨碱法制纯碱产生的废渣，资源化利用程度低.本研究以碱渣为原料，采用常温酸化法制备微纳无水硫酸钙(CaSO4)晶须.实验中首先引入不同种类的表面活性剂制备无水CaSO4晶须，以其平均径向尺寸为主要考察指标，确定最佳表面活性剂，并在此基础上研究煅烧温度、反应时间、表面活性剂用量等参数对CaSO4晶须平均径向尺寸的影响，确定最佳制备工艺条件.结果表明：碱渣主要组分为CaCO3，其它杂质含量低，碱渣颗粒粒度细且存在少量的纤维状CaSO4·2H2O，有利于作为晶种形成微纳CaSO4晶须；最佳制备条件为20%丙三醇表面活性剂、反应时间45 min、煅烧温度500℃，所得无水CaSO4晶须平均径向尺寸为540 nm，平均长度为2.4μm，中值粒径(D50)为572 nm,CaSO4的纯度达到99.8%，在有机聚合物、水泥等材料的改性中具有应用前景.

关键词：碱渣资源化常温酸化法硫酸钙晶须纳米材料

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碱渣轻质土路基填筑应用试验研究

岩土工程学报 2024年第10期46卷 2019-2029页

作者：刘松玉王正成吴恺杜广印汪建斌陈加富江舜根东南大学岩土工程研究所江苏南京211189 南京现代综合交通实验室江苏南京211100 广东盛瑞科技股份有限公司广东广州511447 江苏省交通工程建设局江苏南京210004 连云港市高速公路建设指挥部江苏连云港222006

碱渣是氨碱法制纯碱过程中产生的废渣,其大量堆积往往导致土壤、空气和水体污染。为实现碱渣的再利用,提出了利用碱渣废弃物制备碱渣轻质土(A-LS)的技术思路与方法,并通过室内试验和现场填筑试验论证了该方法的可行性。通过系统试验分析... 详细信息

碱渣是氨碱法制纯碱过程中产生的废渣,其大量堆积往往导致土壤、空气和水体污染。为实现碱渣的再利用,提出了利用碱渣废弃物制备碱渣轻质土(A-LS)的技术思路与方法,并通过室内试验和现场填筑试验论证了该方法的可行性。通过系统试验分析,得出了A-LS的材料配比及其制备方法;通过抗压强度试验、直剪试验、CBR试验、干湿循环试验、冻融循环试验和现场填筑试验,对A-LS的力学特性、耐久性和路用性能进行了系统研究。研究结果表明:A-LS的抗压强度、割线模量、抗剪强度和CBR均随着湿密度的增加而增大,亦随着龄期的延长而增大。A-LS抵抗干湿循环和冻融循环的能力强,具有良好的耐久性。将A-LS应用于连云港至宿迁高速公路徐圩至灌云段X204桥头,现场试验表明A-LS的抗压强度、CBR、回弹模量和弯沉均满足设计及规范要求。A-LS可大量消纳碱渣废弃物,节约70%的水泥,减小碳排放,具有工艺简单、经济环保、密度和强度可调节、适用范围广等特点,具有很好的推广应用前景。

关键词：碱渣碱渣轻质土力学性能耐久性路基填筑

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真空预压联合碱渣处理疏浚淤泥加固效果及机理

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岩土工程学报 2024年第S2期 32-37页

作者：雷华阳包一琳冯双喜天津大学土木工程系天津大学滨海土木工程结构与安全教育部重点实验室

真空预压技术广泛应用于因疏浚形成的大面积淤泥地基，为了改善传统真空预压加固效果，基于绿色低碳和快速环保的加固理念，提出了真空预压联合碱渣处理疏浚淤泥地基方法。通过开展室内真空预压模型试验和微观测试，探讨分析了碱渣联合... 详细信息

真空预压技术广泛应用于因疏浚形成的大面积淤泥地基，为了改善传统真空预压加固效果，基于绿色低碳和快速环保的加固理念，提出了真空预压联合碱渣处理疏浚淤泥地基方法。通过开展室内真空预压模型试验和微观测试，探讨分析了碱渣联合真空预压法的加固效果及机理。研究结果表明：与常规真空预压法相比，碱渣联合真空预压法处理疏浚淤泥地基的加固效果得到大幅度提升，其中排水量、表层沉降量提升幅度达20%左右，加固后土体的含水率从90%降低34.9%，十字板剪切强度最大提高1.33倍。通过SEM电镜扫描试验及压汞试验，分析加固完成后土体的微观形态及孔径变化，发现碱渣可促进颗粒聚集团聚，使土中细颗粒含量降低。碱渣和黏土矿物之间可发生强烈的水化反应，生成水化硅酸钙、水化铝酸钙等产物，增大土体胶结作用。本研究为改进真空预压方法的技术发展及碱渣高效利用提供了理论依据。

关键词：真空预压碱渣加固效果加固机理

碱渣-粉煤灰基地聚合物固化软黏土的强度及渗透性研究

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地基处理 2024年第2期6卷 134-145页

作者：陈忠清高彦斌吕越吴早生魏威绍兴文理学院土木工程学院浙江绍兴312099 同济大学地下建筑与工程系上海200092 华汇工程设计集团股份有限公司浙江绍兴312000 北京中岩大地科技股份有限公司北京100041

“双碳”背景下寻找低碳环保的固化剂替代水泥等传统固化剂进行软土地基加固受到越来越多的关注。利用碱渣(SR)和粉煤灰(FA)制备碱渣-粉煤灰基地聚合物(SR-FAG),通过无侧限抗压强度试验(UCST)和渗透试验(PT),以及扫描电镜(SEM)试验、X... 详细信息

“双碳”背景下寻找低碳环保的固化剂替代水泥等传统固化剂进行软土地基加固受到越来越多的关注。利用碱渣(SR)和粉煤灰(FA)制备碱渣-粉煤灰基地聚合物(SR-FAG),通过无侧限抗压强度试验(UCST)和渗透试验(PT),以及扫描电镜(SEM)试验、X射线衍射(XRD)分析与傅里叶变换红外光谱(FTIR)测试开展了SR-FAG固化含水率超液限软黏土的试验研究,分析了SR掺量、FA掺量及养护龄期对SR-FAG固化土无侧限抗压强度及渗透性的影响,并探讨了固化机理。研究表明:SR掺量对SR-FAG固化土的早期强度增长作用较明显,7 d的强度可达到28 d的56%~89%,而后期强度增长主要受FA掺量影响。当SR掺量为30%且FA掺量达到25%时,SR-FAG固化土28 d的强度可达到1.6 MPa,并随龄期持续增长。SR-FAG固化土90 d龄期的渗透系数比固化前降低近一个数量级,达到1.344×10^(-8)cm/s。C-S-H凝胶充填固化土中土颗(团)粒的大孔隙,并发挥胶结作用,导致SR-FAG固化土的早期强度增长与渗透性降低,而后期强度增长则与硅铝酸盐凝胶的胶结作用密切相关。

关键词：软黏土粉煤灰基地聚合物碱渣固化无侧限抗压强度渗透性

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碱渣掺量对胶凝材料性能的研究

纯碱工业 2024年第5期 13-16页

作者：徐赛赛杨全魏建君杜祥鑫连云港碱业有限公司江苏连云港222042

碱渣的综合利用是世界性难题,建材领域有望实现碱渣的大批量利用,胶凝材料与碱渣的结合,能够为纯碱行业发展提供一个可持续发展方向。通过研究碱渣掺入胶凝材料时的配合比及力学性能的分析,借助扫描电镜观察微观结构,为碱渣在胶凝材料... 详细信息

碱渣的综合利用是世界性难题,建材领域有望实现碱渣的大批量利用,胶凝材料与碱渣的结合,能够为纯碱行业发展提供一个可持续发展方向。通过研究碱渣掺入胶凝材料时的配合比及力学性能的分析,借助扫描电镜观察微观结构,为碱渣在胶凝材料使用提供依据。结果表明:碱渣掺入会降低净浆的流动性,从应用的角度考虑,碱渣掺量不宜超过40%,碱渣掺入量在30%时,28 d抗压强度为36.2 MPa。微观结构表明,碱渣掺入胶凝材料水化后起到利弊双重作用,在碱激发作用下,在内部能够形成一定有效的联结,提高试样的整体强度。另一方面,碱渣中空隙和高盐量后期会导致收缩和泛碱,固盐能力不强,后续仍会出现泛碱现象,降低试样的性能,不适用于较长时间、大规模掺量的建材。

关键词：碱渣胶凝材料力学性能微观结构泛碱

碱渣泡沫轻质土路基的施工方法及抗压强度测试

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现代交通技术 2024年第3期21卷 19-23,46页

作者：江舜根于志龙陈加富杜广印汪建斌王正成连云港市高速公路建设指挥部连云港222006 连云港市铁路事业发展中心 222006 江苏省交通工程建设局南京210004 东南大学岩土工程研究所南京211189 广东盛瑞科技股份有限公司广州511447

碱渣是氨碱法生产纯碱时产生的废渣,其大量堆积会污染环境。利用原状碱渣制备碱渣泡沫轻质土,并将其用作连云港至宿迁高速公路徐圩—灌云段的路基填料;优化施工方案,提出碱渣泡沫轻质土路基的施工方法;测定抗压强度,并将其与设计值及规... 详细信息

碱渣是氨碱法生产纯碱时产生的废渣,其大量堆积会污染环境。利用原状碱渣制备碱渣泡沫轻质土,并将其用作连云港至宿迁高速公路徐圩—灌云段的路基填料;优化施工方案,提出碱渣泡沫轻质土路基的施工方法;测定抗压强度,并将其与设计值及规范值进行对比。研究表明,碱渣泡沫轻质土的施工方法简单,抗压强度符合设计及规范要求。碱渣泡沫轻质土可替代传统泡沫轻质土,达到节约水泥、减少碳排放和降低工程造价的目的,具有广阔的应用前景。

关键词：碱渣碱渣泡沫轻质土路基施工方法抗压强度

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碱渣地质中打桩分析

珠江水运 2024年第3期 125-128页

作者：王晓雨沈恒旭天津港(集团)有限公司天津市北洋水运水利勘察设计研究院有限公司

碱渣作为制碱过程中的残渣,经日积月累已形成大规模的堆积。天津地区主要通过集中填埋的方式处理碱渣,从而形成了较大规模的碱渣地质区域。桩基础为碱渣区域开发提供了一种方式。本文基于碱渣区域静力触探原始数据,通过基桩可打性分析,... 详细信息

碱渣作为制碱过程中的残渣,经日积月累已形成大规模的堆积。天津地区主要通过集中填埋的方式处理碱渣,从而形成了较大规模的碱渣地质区域。桩基础为碱渣区域开发提供了一种方式。本文基于碱渣区域静力触探原始数据,通过基桩可打性分析,探讨碱渣区域基桩的可打性、基桩的承载力、基桩的端阻力、基桩的侧阻力。通过不同桩径的可打性分析,总结相应规律,为相关地区工程建设提供参考。

关键词：碱渣可打性分析承载力

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水泥-碱渣固化高含水率海相软土力学性质试验研究

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江苏海洋大学学报（自然科学版） 2024年第3期33卷 34-42页

作者：徐振红杨天风江舜根于志龙赵晓晴张长杰曾强忠许传赓江苏海洋大学土木与港海工程学院江苏连云港222005 连云港市铁路事业发展中心江苏连云港222062 江苏省海洋资源开发研究院江苏连云港222005

为了解决低剂量水泥单独固化高含水率海相软土早期强度不足及固废碱渣资源化利用率低等问题,采用水泥、碱渣联合固化高含水率软土。通过30种不同质量配比的无侧限抗压强度试验得出,水泥-碱渣固化高含水率海相软土试样的无侧限抗压强度... 详细信息

为了解决低剂量水泥单独固化高含水率海相软土早期强度不足及固废碱渣资源化利用率低等问题,采用水泥、碱渣联合固化高含水率软土。通过30种不同质量配比的无侧限抗压强度试验得出,水泥-碱渣固化高含水率海相软土试样的无侧限抗压强度不仅与水泥、碱渣的掺量有关,还受到软土含水率的控制。在无侧限抗压强度研究基础上,推荐优选配比(碱渣、软土、水泥质量比为30∶70∶6),其7 d无侧限抗压强度为682.7 kPa。优选配比固化土的加州承载比(CBR)和回弹模量满足各级公路路基填料的指标要求。通过对高含水率软土中水的影响以及固化土级配和微观结构分析得出,水泥-碱渣固化高含水率软土的力学强度主要来源于碱渣吸水作用、碱渣骨架作用以及各组分材料化学反应的作用。化学作用产生的C-S-H,C-A-H和Aft等凝胶物质共同密实结构,提高固化土强度。研究结果可为固废物固化高含水率软土在路基中的应用提供理论支持。

关键词：路基填料高含水率海相软土固化碱渣力学性质需水性机理

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粉煤灰改良路用碱渣土强度试验研究

四川建筑 2024年第3期44卷 210-212页

作者：李清唐伊婷赵婧如李嘉瀚江苏苏盐井神股份有限公司江苏淮安223200 淮阴工学院交通工程学院江苏淮安223003

通过试验测试不同粉煤灰掺量对碱渣土强度的影响规律,研究碱渣粉煤灰土强度形成机制。试验结果表明:粉煤灰掺量在0%~12%范围内,碱渣粉煤灰土试件7天UCS和28天UCS均呈现出先增加后减小的变化规律。相比于对照组,粉煤灰掺量为9%时,碱渣粉... 详细信息

通过试验测试不同粉煤灰掺量对碱渣土强度的影响规律,研究碱渣粉煤灰土强度形成机制。试验结果表明:粉煤灰掺量在0%~12%范围内,碱渣粉煤灰土试件7天UCS和28天UCS均呈现出先增加后减小的变化规律。相比于对照组,粉煤灰掺量为9%时,碱渣粉煤灰土7天UCS和28天UCS增幅分别高达43.68%和48.13%,粉煤灰掺量超过一定量时碱渣粉煤灰土出现下降趋势;粉煤灰在碱渣粉煤灰土体系主要起微集料充填效应、颗粒形态效应。与此同时,适量粉煤灰与碱渣土中Ca(OH)_(2)反应生成含水的水化硅酸钙(C-H-S)和水化铝酸钙(N-A-S-H)等胶凝物质,使得碱渣粉煤灰土内部结构更为致密,有效提高材料强度。

关键词：粉煤灰碱渣碱渣土无侧限抗压强度强度机制