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挥发性有机物（VOCs）对水泥土工程特性影响研究

2020-12-08阅读(315)

挥发性有机物（VOCs）对水泥土工程特性影响研究

论文摘要

随着我国经济建设的持续发展,城市化进程不断加快,很多化工厂都面临搬迁。化工厂搬迁遗留下的旧址大多存在各种污染问题,而挥发性有机（VOCs）污染作为主要污染类型之一,由于其不仅具有挥发性,而且还具有比较高的刺激性和毒性,为旧址后期的开发利用造成了很大的困扰。镇江某化工厂旧址面临开发,因污染问题需进行异位土体修复,土体修复过程采用了水泥土工艺,水泥土因其工艺特性,受环境影响较大,考虑到本次污染的主要类型为挥发性有机污染,而目前关于特殊环境对水泥土影响的研究成果主要集中在诸如酸、碱、盐、重金属等无机化合物,有关挥发性有机物对水泥土特性影响的研究成果还比较有限,出于工程安全考虑,本文主要通过试验研究分析了挥发性有机（VOCs）对水泥土工程特性的影响。本文主要开展的研究工作及结论如下:（1）通过对比试验测试不同VOCs污染物含量下的水泥土无侧限抗压强度和破坏应变,研究分析VOCs污染物含量对水泥土强度和变形的影响,试验结果表明:VOCs污染物能降低水泥土无侧限抗压强度,相同龄期下,VOCs污染物的含量越高,水泥土的强度就越低,以不含VOCs污染物的普通水泥土作为基准,水泥土中VOCs污染物的含量每增加1g/kg,水泥土的强度就会降低3.47%;VOCs污染物对水泥土破坏应变影响较大,相同配合比的普通水泥土的破坏应变随龄期增加而降低,关系比较接近双曲线形,VOCs污染水泥土的破坏应变随着龄期的增加而降低,关系比较接近线形;水泥土的变形系数E50与强度qu基本上呈线性关系,不同VOCs污染含量下,水泥土变形系数随强度的变化关系比较相近,通过拟合汇总,公式为50=（61.1-75.4）。（2）通过对比试验测试不同水泥掺入比下的VOCs污染水泥土无侧限抗压强度和破坏应变,研究分析了水泥掺入比对VOCs污染水泥土强度和变形的影响,试验结果表明,水泥掺入比能够提高VOCs污染水泥土的强度,水泥掺入比越高,同龄期下,VOCs污染水泥土的强度就越高,但水泥掺入比对VOCs污染水泥土强度增长趋势影响很小,通过数据拟合得到了VOCs污染水泥土强度qu与龄期t、水泥掺入比aw和VOCs污染物含量r的定量关系:qu=1.26（0.283-0.21×0.965t）（aw-10.53）（1-0.0347r）（3）通过模拟重力式水泥土挡墙基坑施工,分析了VOCs污染物对实际工程的影响,分析结果表明:考虑VOCs污染物影响时,基坑开挖时间需要延迟,通过研究分析,提供了几种解决办法作为参考,分别是提高强度法和增大截面法,其中提高强度法又可细分为VOCs消除法（颗粒吸附法和纤维吸附法）、VOCs转化法、提高水泥掺入比法、增加早强法等。

论文目录

  • 摘要
  • Abstract
  • 第1章 绪论
  •   1.1 引言
  •   1.2 环境岩土工程简介
  •     1.2.1 环境岩土工程概念的提出
  •     1.2.2 环境岩土工程的发展
  •     1.2.3 环境岩土工程的研究现状
  •   1.3 特殊环境下水泥土性质研究现状
  •     1.3.1 水泥土的特性
  •     1.3.2 特殊环境对水泥土性质的影响的国内外研究现状
  •   1.4 课题研究的意义及主要内容
  •     1.4.1 课题背景
  •     1.4.2 课题的意义及主要内容
  • 第2章 试验方法及材料
  •   2.1 引言
  •   2.2 试验方法
  •     2.2.1 二甲苯含量为影响因素的试验
  •     2.2.2 水泥掺入比为影响因素的试验
  •   2.3 试验材料及仪器
  •     2.3.1 试验材料
  •     2.3.2 试验仪器
  •   2.4 水泥土试样的制备养护及测试
  •     2.4.1 确定水泥土配合比
  •     2.4.2 制备土样
  •     2.4.3 水泥土试样制备及养护
  •     2.4.4 无侧限抗压强度和破坏应变测定
  •   2.5 微观图样采集
  •     2.5.1 微观图样采集方法
  •     2.5.2 3D视频显微镜操作步骤
  •   2.6 本章小结
  • 第3章 VOCs污染物含量对水泥土工程特性的影响
  •   3.1 引言
  •   3.2 VOCS污染物对水泥土强度的影响
  •     3.2.1 龄期对水泥土强度的影响
  •     3.2.2 VOCs污染物含量对水泥土强度的影响
  •   3.3 VOCS污染物对水泥土破坏应变的影响
  •     3.3.1 水泥土破坏应变与龄期的关系
  •     3.3.2 水泥土破坏应变与二甲苯含量的关系
  •   3.4 VOCS污染物对水泥土变形系数E50 的影响
  •     3.4.1 变形系数E50与VOCs污染物含量的关系
  •     3.4.2 变形系数E50 与龄期的关系
  •     3.4.3 变形系数E50 与水泥土强度的关系
  •   3.5 VOCS污染物对水泥土强度-破坏应变关系的影响
  •   3.6 VOCS污染物对水泥土影响的微观分析
  •   3.7 本章小结
  • 第4章 水泥掺入比对VOCs污染水泥土工程特性的影响
  •   4.1 引言
  •   4.2 水泥掺入比对VOCS污染水泥土强度的影响
  •     4.2.1 水泥土试样无侧限抗压强度与龄期的关系
  •     4.2.2 水泥土试样无侧限抗压强度与水泥掺入比的关系
  •   4.3 水泥掺入比对VOCS污染水泥土破坏应变的影响
  •     4.3.1 水泥土试样的破坏应变与龄期的关系
  •     4.3.2 水泥土试样的破坏应变与水泥掺入比的关系
  •   4.4 水泥掺入比对VOCS污染水泥土变形系数E50 的影响
  •     4.4.1 变形系数E50 与水泥掺入比的关系
  •     4.4.2 变形系数E50 与龄期的关系
  •     4.4.3 变形系数E50 与水泥土强度的关系
  •   4.5 不同水泥掺入比下VOCS污染水泥土强度-破坏应变关系的影响
  •   4.6 本章小结
  • 第5章 VOCs污染物对重力式水泥土挡墙的影响
  •   5.1 引言
  •   5.2 挡墙设计
  •   5.3 VOCS污染物对基坑开挖时间的影响
  •     5.3.1 不考虑VOCs污染物时基坑开挖时间
  •     5.3.2 考虑VOCs污染物时基坑开挖时间
  •     5.3.3 VOCs污染物的影响分析
  •   5.4 VOCS污染物对基坑开挖时间影响的解决办法
  •     5.4.1 增加水泥土挡墙的强度
  •     5.4.2 增大水泥土挡墙的截面宽度
  •   5.5 本章小结
  • 第6章 结论及展望
  •   6.1 结论
  •   6.2 展望
  • 参考文献
  • 攻读硕士学位期间发表的学术论文
  • 致谢

    • 文章来源

    类型: 硕士论文

    作者: 方兴森

    导师: 姜朋明

    关键词: 水泥土,无侧限抗压强度,破坏应变,水泥掺入比,微观机理

    来源: 江苏科技大学

    年度: 2019

    分类: 基础科学,工程科技Ⅰ辑,工程科技Ⅱ辑

    专业: 地质学,环境科学与资源利用,建筑科学与工程

    单位: 江苏科技大学

    分类号: TU43;X701

    DOI: 10.27171/d.cnki.ghdcc.2019.000323

    总页数: 104

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