检索结果-内蒙古大学图书馆

土木与环境工程学报(中英文) 2025年第2期47卷 182-190页

作者：黄琬谈云志陈君廉吴赤球吕伟三峡大学特殊土资源化利用宜昌市重点实验室湖北宜昌443002 湖北昌耀新材料股份有限公司湖北宜昌443100

将磷石膏用于建筑材料的制备,是规模化消纳磷石膏的有效方式。然而,将粉末状态的磷石膏直接掺入,存在面源污染的风险。为此,提出制备以磷石膏为主要原料的压制团粒,以团粒的形式填充于胶凝材料,利用水泥胶凝团粒制备填充试样,开展抗压... 详细信息

将磷石膏用于建筑材料的制备,是规模化消纳磷石膏的有效方式。然而,将粉末状态的磷石膏直接掺入,存在面源污染的风险。为此,提出制备以磷石膏为主要原料的压制团粒,以团粒的形式填充于胶凝材料,利用水泥胶凝团粒制备填充试样,开展抗压强度、磷(氟)污染物测定、孔隙结构分析、微观形貌分析等试验,验证磷石膏团粒的填充效应。结果表明,与粉末填充试样相比,团粒填充试样的强度性能更具优势,磷(氟)固定效果更佳。试样浸泡90 d后,浸泡溶液中氟离子质量浓度为0.035 mg/L,磷离子质量浓度为0.35 mg/L,均满足一级排放标准。另外,通过孔隙结构分析和微观形貌分析解释了团粒填充试样展现出的优异性能,验证了磷石膏以团粒形式填充于建筑材料中良好的填充效应。

关键词：建筑材料磷石膏团粒污染物填充效应

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电解锰渣为主多源固废制备多孔陶粒及固定重金属锰的研究

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无机盐工业 2025年

作者：梁庆阳薛菲黄绪泉赵小蓉王豪杰韩子龙王俊三峡库区生态环境教育部工程研究中心(三峡大学) 三峡大学水利与环境学院固体废物处置与资源化利用宜昌市重点实验室(三峡大学)

以电解锰渣（EMR）为主要原料，辅以城市污泥、石墨尾矿和膨润土，优化配方烧制轻质多孔陶粒；并采用X射线衍射、显微镜、傅里叶变换红外等方法，探究陶粒中孔隙结构的演化机理，并揭示重金属Mn固化机理。结果表明，35%EMR在1130 ℃烧制... 详细信息

以电解锰渣（EMR）为主要原料，辅以城市污泥、石墨尾矿和膨润土，优化配方烧制轻质多孔陶粒；并采用X射线衍射、显微镜、傅里叶变换红外等方法，探究陶粒中孔隙结构的演化机理，并揭示重金属Mn固化机理。结果表明，35%EMR在1130 ℃烧制15 min，制成堆积密度为651 kg/m3、表观密度为1406 kg/m3、筒压强度为3.78 MPa、1h吸水率为5.36%的陶粒，符合国标。高温烧结过程中液相包裹陶粒表面，降低吸水率，同时内部液相包裹气体形成封闭孔隙。Mn2+浸出主要来源于EMR中MnSO4，MnSO4高温分解为可逆反应，封闭气孔中CO、SO2抑制了MnSO4的分解。EMR陶粒中污泥的添加提供了Fe2O3，降低陶粒烧结所需的温度，同时增加了陶粒高温下的产生的液相，导致EMR烧结陶粒中存在未分解MnSO4，因此随着EMR和污泥的掺量从35%增加至45%时，Mn2+浸出浓度从0.33 mg/L提高到0.84 mg/L。Mn的固定除了高温产生的液相包裹，也有部分参与生成锰硅灰石和尖晶石型铁氧体中。本研究有效提高EMR消纳量的同时实现多源固废协同制备陶粒，为多源大宗固废资源化途径做出贡献。

关键词：电解锰渣污泥多孔陶粒重金属固化

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多源固废湿法制备陶粒及其性能研究

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三峡大学学报(自然科学版) 2025年第2期47卷 69-75页

作者：伍天然谈云志吴军李辉明华军特殊土资源化利用宜昌市重点实验室(三峡大学) 湖北宜昌443002 防灾减灾湖北省重点实验室(三峡大学) 湖北宜昌443002

在采用烧结法制备河湖库底泥基陶粒时,一般需对高含水率底泥进行预干燥处理,这不符合节能减排发展战略.基于此,论文提出以河湖库底泥(RS)、磷石膏(PG)和废弃黏土砖粉(BP)为主要制陶原材料,研究了对多源固废进行湿法造粒制备陶粒的可行性... 详细信息

在采用烧结法制备河湖库底泥基陶粒时,一般需对高含水率底泥进行预干燥处理,这不符合节能减排发展战略.基于此,论文提出以河湖库底泥(RS)、磷石膏(PG)和废弃黏土砖粉(BP)为主要制陶原材料,研究了对多源固废进行湿法造粒制备陶粒的可行性.首先通过热重试验确定高温烧结关键工艺参数,在此基础上通过系列物理-力学性能测试,对比分析了煅烧温度、固废掺入比、包裹形式对陶粒性能的影响,然后通过污染物浸出试验验证了陶粒固持磷、氟效果.结果表明:当RS、PG、BP以干质量比为1.0∶1.7∶0.5进行混掺,在380℃预热10 min、1150℃煅烧20 min条件下制备的陶粒具有最优的力学、经济和环境性能,其堆积密度为967 kg/m^(3),表观密度为1654 kg/m^(3),1和24 h吸水率分别为8.5%和8.7%,单粒抗压强度可达6.4 MPa.

关键词：底泥磷石膏废弃黏土砖粉湿法造粒包裹陶粒

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电石渣激发磷石膏矿渣的强度及浸出特性研究

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三峡大学学报(自然科学版) 2025年第3期47卷 74-80页

作者：姚威谈云志明华军沈克军吴赤球吕伟吴军特殊土资源化利用宜昌市重点实验室(三峡大学) 湖北宜昌443002 特殊土土力学研究所(三峡大学) 湖北宜昌443002 宜昌鸿乾环保建材有限公司湖北宜昌443100 湖北昌耀新材料股份有限公司湖北宜昌443100

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... 详细信息

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

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处治红黏土水-力性能的团粒尺寸效应

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岩土工程学报 2021年第12期43卷 2323-2329页

作者：谈云志胡焱占少虎刘伟明华军三峡大学特殊土资源化利用宜昌市重点实验室湖北宜昌443002

红黏土因高黏粒含量和高含水率而易于成团,当掺入石灰或水泥处治时,会存在拌和不均的难题,进而影响处治效果。选择4组红黏土,其最大团粒尺寸D为5.0,2.0,1.0,0.5 mm。按照干质量比,偏高岭土∶石灰∶红黏土=5∶5∶90配置试样。然后,喷入... 详细信息

红黏土因高黏粒含量和高含水率而易于成团,当掺入石灰或水泥处治时,会存在拌和不均的难题,进而影响处治效果。选择4组红黏土,其最大团粒尺寸D为5.0,2.0,1.0,0.5 mm。按照干质量比,偏高岭土∶石灰∶红黏土=5∶5∶90配置试样。然后,喷入蒸馏水增湿到含水率33.2%;最后,压实成型养护至预定龄期,再开展水-力性能和微观特性等试验。结果表明,随着最大团粒尺寸变大,处治红黏土线收缩率增大、无侧限抗压强度降低;但掺入偏高岭土后,相同团粒尺寸的处治土收缩性得到抑制,强度也得到提升。究其原因,红黏土团粒尺寸大,石灰只能附着在团粒的表面,仅形成团粒间的"桥接",不能形成包络状胶结;偏高岭土含有大量无定形的硅、铝氧化物,具有高"火山灰"活性,可以快速捕捉水化石灰中的钙离子,形成硅、铝酸钙等胶结物;同时,偏高岭土还充填了团粒间孔隙,二者的联合作用增强了处治红黏土的水-力性能。

关键词：红黏土团粒尺寸偏高岭土石灰水-力性能

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预处理方式对磷石膏轻集料混凝土界面性能的影响

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应用基础与工程科学学报 2024年第6期32卷 1538-1551页

作者：吴军吴仙桥谈云志陈友伦李辉明华军王冲三峡大学特殊土资源化利用宜昌市重点实验室湖北宜昌443002 三峡大学特殊土土力学研究所湖北宜昌443002

磷石膏轻集料可替代普通碎石,用于道路基层填筑.不同于传统碎石混凝土,磷石膏轻集料混凝土界面存在嵌锁结构与化学胶结双重作用,对经不同预处理的磷石膏轻集料混凝土界面效应进行研究有助于实际工程优化.基于此,对磷石膏轻集料混凝土进... 详细信息

磷石膏轻集料可替代普通碎石,用于道路基层填筑.不同于传统碎石混凝土,磷石膏轻集料混凝土界面存在嵌锁结构与化学胶结双重作用,对经不同预处理的磷石膏轻集料混凝土界面效应进行研究有助于实际工程优化.基于此,对磷石膏轻集料混凝土进行烘干(L)、饱和(H)和饱和后表面风干(M)3种预处理,开展了无侧限抗压强度(UCS)、扫描电镜(SEM)、背散射扫描电镜(BSE)和纳米压痕(NI)等宏/微观试验,对比分析了3种预处理方式下轻集料混凝土的强度、水化产物含量、孔隙率、界面区厚度和弹性模量等参数变化规律.研究结果表明:经饱和后表面风干预处理的磷石膏轻集料混凝土强度最高(180d龄期强度为24.3MPa),界面区厚度最薄、孔隙率最低,具有更高的微/纳观弹性模量,从而增强了界面过渡区力学性能.此外,磷石膏矿渣水泥的膨胀性能可有效补偿界面过渡区因水化导致的收缩,协同强化界面过渡区的胶结性能,从而提升轻集料混凝土的力学性能.

关键词：磷石膏轻集料磷石膏矿渣水泥预处理界面效应力学性能微观结构

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磷石膏-矿渣-石灰固化底泥力学性能及微观机理

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应用基础与工程科学学报 2024年第5期32卷 1360-1373页

作者：吴军张金生谈云志张晟李文琦明华军王冲三峡大学特殊土资源化利用宜昌市重点实验室湖北宜昌443002 三峡大学特殊土土力学研究所湖北宜昌443002

采用石灰作为碱性激发剂激发工业废渣(磷石膏和矿渣)的活性用于固化河湖底泥,可减少能源消耗和环境污染,形成“以废治废”的绿色发展模式.基于此提出了以磷石膏-矿渣-石灰三元固化剂(PSCA)对河湖底泥进行固化的方法.首先,采用无侧限抗... 详细信息

采用石灰作为碱性激发剂激发工业废渣(磷石膏和矿渣)的活性用于固化河湖底泥,可减少能源消耗和环境污染,形成“以废治废”的绿色发展模式.基于此提出了以磷石膏-矿渣-石灰三元固化剂(PSCA)对河湖底泥进行固化的方法.首先,采用无侧限抗压强度试验研究了不同掺量PSCA和养护龄期对固化底泥力学性能的影响;然后,借助扫描电镜、X射线衍射和压汞试验从水化产物和孔隙结构角度揭示了其固化机理.试验结果表明:PSCA固化底泥早期强度较低,但后期强度增长较快,28d强度可达到1.53MPa,高于同掺量普通硅酸盐水泥固化底泥的强度.微观结果表明PSCA固化底泥中含有大量的絮状C-S-H产物和针棒状钙矾石晶体,前者主要贡献胶凝强度,而后者主要贡献密实强度.经济和环境分析表明PSCA单位强度成本(28d龄期)和碳排放量分别为水泥的59.1%和14倍,具有良好的经济和环境效益.该研究成果可为底泥提供一种可持续固化材料和技术,对我国底泥和固废的安全处理和资源化利用具有重要的科学意义和实用价值.

关键词：工业废渣碱性激发固化底泥力学性能微观结构固化机理

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矿渣-硅灰-磷石膏基骨料的制备及性能

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化工环保 2025年第2期45卷 255-260页

作者：马彦涛房小健黄绪泉张均龙王再骞孙正华中国电力工程顾问集团中南电力设计院有限公司湖北武汉430071 三峡库区生态环境教育部工程研究中心(三峡大学) 湖北宜昌443002 三峡大学水利与环境学院湖北宜昌443002 固体废物处置与资源化利用宜昌市重点实验室(三峡大学) 湖北宜昌443002

采用矿渣和硅灰复掺磷石膏制备人造骨料,优化了矿渣-硅灰-磷石膏基人造骨料的工艺配方,考察了骨料干密度对浸出液中氟和磷含量的影响,测试了骨料的产品性能,表征了骨料的形貌和结构特征。实验结果表明:当磷石膏含量(w)80%、水泥含量(w)5... 详细信息

采用矿渣和硅灰复掺磷石膏制备人造骨料,优化了矿渣-硅灰-磷石膏基人造骨料的工艺配方,考察了骨料干密度对浸出液中氟和磷含量的影响,测试了骨料的产品性能,表征了骨料的形貌和结构特征。实验结果表明:当磷石膏含量(w)80%、水泥含量(w)5%、矿渣含量(w)6%、硅灰含量(w)9%时,所制备的矿渣-硅灰-磷石膏基骨料经28 d养护后,筒压强度为5.34 MPa、1 h吸水率为8.4%、堆积密度为929 kg/m^(3),满足《轻集料及其试验方法第1部分:轻集料》(GB/T 17431.1—2010)中密度等级1000的要求;随着骨料干密度的增大,浸出液中磷和氟的含量大幅下降,当干密度大于1.85×10^(3) kg/m^(3)时,浸出液中磷未检出,当干密度为(1.10~2.10)×10^(3) kg/m^(3)时,浸出液中氟含量为3.57~4.48 mg/L。表征结果显示:矿渣-硅灰-磷石膏基骨料中存在大量水化硅酸钙凝胶、难溶共晶磷、少量钙矾石晶体和结晶态水化硅酸钙,这些产物分散交织并填充在骨料微结构中,提高了骨料的强度,阻滞了磷和氟的溶出。

关键词：磷石膏硅灰骨料可溶磷可溶氟

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处治红黏土团粒的表层硬化与粒间胶结效应

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岩土力学 2021年第2期42卷 361-368页

作者：谈云志占少虎沈克军左清军明华军三峡大学特殊土资源化利用宜昌市重点实验室湖北宜昌443002 宜昌鸿乾环保建材有限公司湖北宜昌443100

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... 详细信息

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

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膨胀珍珠岩调控固化淤泥物理-力学性能的方法

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岩土力学 2024年第11期45卷 3324-3332页

作者：韩爽谈云志杨舒涵明华军吴军王冲肖宇三峡大学防灾减灾湖北省重点实验室湖北宜昌443002 长江勘测规划设计研究有限责任公司湖北武汉430010 三峡大学特殊土资源化利用宜昌市重点实验室湖北宜昌443002

疏浚淤泥含水率高导致干化和固化成本过高。充分利用膨胀珍珠岩(expanded perlite,简称EP)的多孔吸水性,局部分离淤泥中的自由水,使其变为不均匀分布,营造泥-水分离的固化环境。试验发现,掺入EP可以有效提高固化淤泥的无侧限抗压强度(un... 详细信息

疏浚淤泥含水率高导致干化和固化成本过高。充分利用膨胀珍珠岩(expanded perlite,简称EP)的多孔吸水性,局部分离淤泥中的自由水,使其变为不均匀分布,营造泥-水分离的固化环境。试验发现,掺入EP可以有效提高固化淤泥的无侧限抗压强度(unconfined compressive strength,简称UCS),但其掺入方式影响固化强度的增长速率和孔隙分布特征。焖料方式最有利于提升固化效果,即把EP先掺入到淤泥中,混合24 h后再加水泥固化;养护28 d时,焖料试样的强度是直接固化试样(EP掺入后直接加水泥固化)强度的1.56倍,是仅掺入水泥固化试样强度的2.15倍,说明EP营造的局部泥-水分离环境可有效提高固化淤泥的强度。同时,水化热试验结果表明,EP促进了水泥水化作用。EP-淤泥固化土的孔隙分布曲线和表观形貌照片显示,虽然掺入EP引入了气孔,但也为水化产物提供了生长空间,使得淤泥和EP界面形成嵌入式胶结,共同构成固化土骨架。EP调控淤泥含水率属于物理方法,方便快捷,并且EP是高硅轻骨料,与淤泥相容性好,兼具环境友好性。

关键词：高含水率淤泥膨胀珍珠岩泥-水分离内养护

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