تثبيت و جامدسازي خاك‌هاي ريزدانه آلوده به فلز روي با ژئوپليمر خاكستر آتش فشاني و سيمان پرتلند

كارشناسي ارشد

در اين مطالعه به بررسي توانايي سيمان ژئوپليمري تهيه شده از خاكستر آتش فشاني و سيمان پرتلند در تثبيت و جامدسازي خاك هاي آلوده به فلز روي در شرايط و زمان عمل آوري مختلف پرداخته شده است. همچنين اثر نسبت سديم سيليكات به سديم هيدروكسيد به عنوان فعال كننده قليايي در 10% خاكستر آتش فشاني مورد بررسي قرار گرفت. در اين پژوهش عملكرد مصالح به وسيله آزمايش مقاومت فشاري محصور نشده (UCS) و آزمايش آب شويي (TCLP) تعيين گرديد. به علاوه آزمايش¬هاي ريزساختار XRD، FTIR، FESEM-Mapping-EDS براي بررسي مكانيزم تثبيت فلز روي در خاك آلوده انجام شد. نتايج مقاومت فشاري نشان مي¬دهند كه ژئوپليمر خاكستر آتش فشاني در شرايط عمل آوري خشك (آون) عملكرد مناسب¬تري از سيمان پرتلند از خود نشان مي¬دهد، در حاليكه سيمان پرتلند در محيط عمل آوري مرطوب نسبت به خاكستر آتش¬فشاني ارجحيت دارد. نتايج نشت فلز روي بيانگر توانايي بالاي دو ماده در تثبيت فلزسنگين است به طوريكه براي تمامي نمونه ها در 90 روز عمل آوري ميزان تثبيت بالاتر از 95% مي¬باشد. هرچند نتايج نشت فلز در نمونه¬هاي سيماني نشان از مزيت اندك آن مي¬دهد زيرا در تمامي نمونه هاي سيماني در شرايط عمل آوري خشك و مرطوب ميزان جلوگيري از نشت در 90 روز بالاي 99.98% بود. در نمونه¬هاي حاوي سديم سيليكات، بالاترين مقدار مقاومت در خاك با 2500 ميلي گرم بر كيلوگرم آلودگي در نسبت سديم سيليكات به سديم هيدروكسيد برابر 1 بود كه عددي برابر با 19.27 مگاپاسكال در 28 روز عمل آوري از خود نشان داد. اگرچه نتايج مقاومتي تفاوت چنداني با نمونه هاي سديم هيدروكسيد به تنهايي نداشت. همچنين نمونه هاي حاوي سديم هيدروكسيد نتايج بهتري در آزمايش TCLP از خود نشان دادند. در نهايت نتايج ريزساختار بيانگر پتانسيل خاك هاي رسي در تثبيت فلز سنگين و تشكيل ژل هاي آلبيت و C-S-H در نمونه هاي حاوي خاكستر آتش فشاني و سيمان پرتلند به عنوان مكانيزم هاي اصلي تثبيت و جامدسازي فلز روي در خاك آلوده هستند.

195465

دانشگاه علم و صنعت ايران

ژئوتكنيك

دكتر نادر شريعتمداري