土壤固化剂研究现状与展望

阐述了土壤固化剂国内外研究的现状、种类、特点和应用,分析了土壤固化剂的固化机理和固化性能,指出了土壤固化剂研究和应用领域中存在的若干问题及研究方向,最后对其应用前景做了展望。     

不同固化剂组配对固化成型肥料浸水稳定性的影响

为研究固化剂不同组配对固化成型肥料浸水稳定性的影响,本试验设置不施加固化剂(CK1)、施加优选固化剂组配(C K2)及施加不同固化剂组配的4个处理(分别为T 1、T2、T3和T4),测定其抗压强度并对其浸水稳定性进行分析.结果表明:各处理肥料颗粒的抗压强度大小顺序为CK1>CK2>T4>T3>T1>T2,加入固化剂降低...     

一种新型油基堵漏剂的室内研究

针对采用油基钻井液钻井过程中遇到的漏失问题,室内研制了一种新型油基堵漏剂。该堵漏剂在固化前具有良好的流动能力,安全可泵,在60~80℃情况下通过调整固化剂E-ACC和激活剂E-ACT的质量分数可以实现固化时间、温度、强度可调的特点,为施工安全提供了保障;同时该堵漏剂与油基钻井液相容性好,具有良好的抗侵污性;室内通过试验验证了新型油基堵漏剂加入桥堵材料对堵漏剂的性能没有影响,既克服了常规固化堵漏材料与油基钻井液配伍性差的问题,又结合了传统桥堵材料桥架堆积使堵漏浆停留在漏层有效封堵,更好地提高地层承压能力,具有广阔的应用前景。     

HEC固化土施工技术参数对其抗压强度的影响

为了获得固化土施工技术参数对其力学性能的影响规律,通过不同条件下的抗压强度试验和击实试验,研究了固化剂掺入比(固化剂与土体质量比)、压实系数、养护方式对固化土抗压强度的影响,测定了不同条件下固化土的最大干密度和最优含水量。结果表明,固化剂掺入比为1∶8时,固化土最大干密度最高,达1.78 g/cm3;固化土抗压强度随固化剂掺入比的增大而增加,固化剂掺入比超过1∶8后,压实系数为0.95时,固化土抗压强度增幅明显降低;压实系数是影响固化土抗压强度的主要因素,其取值宜为0.95~1.0;养护方式也是影响固化土抗压强度的重要因素,适合的养护方式为塑料薄膜覆盖28 d。     

一种新型固化技术处理重金属废渣的工程应用

介绍了一种新型固化技术处理重金属废渣的工程概况,包括工程规模、污染状况、废渣性质,从重金属废渣固化处理程序、组合式重金属废渣固化处理装置的构成与优点、新型固化剂3个方面,提出了工程应用情况。结果表明,该工程研发了一套适应性强的组合式重金属废渣固化处理装置以及一种固化效果好、成本低的XD固化剂,通过合理控制固化剂投加量、工艺参数及养护条件等影响因素,取得了良好的处理效果,可为类似的废渣处理提供理论依据与经验。     

基于含水率的固化污泥基质体中固化反应的分析

[目的]了解固化污泥基质体中固化反应程度。[方法]采用新型固化剂固化污泥,通过含水率的变化,研究不同水泥掺量比、石粉掺量比对不同龄期的固化污泥基质体固化反应程度的影响。[结果]固化污泥基质体中的含水率随时间延长而降低,固化剂的掺入量越大,含水率越低;固化反应主要发生在前7 d;固化后污泥基质体的相对含水率随时间而变大;固化剂掺入量的增加对固化反应有推动作用,但也与固化剂的类型有关。[结论]可以用含水率的变化来反映和了解固化反应进行程度,基于相对含水率估算固化反应程度的预测公式适用于固化污泥等固化污染土。     

BCS土壤固化剂固化土的耐久性研究

【目的】确定BCS土壤固化剂的最佳掺量,分析BCS土壤固化剂对土壤的加固机理,探讨增强固化土耐久性的方法。【方法】选用陕西杨凌的黄土,按黄土质量加入12%的水泥及不同掺量的BCS核心材料,并按0.6%的BCS核心材料掺量,在黄土中加入不同质量比的水泥基BCS固化剂,通过抗压试验分析确定最佳的BCS核心材料掺量和最佳的BCS固化剂掺量。采用无侧限抗压试验、渗透试验、水稳性试验、干湿循环试验、冻融循环试验等研究固化土的耐久性,采用扫描电子显微镜(SEM)观测BCS固化土的微观结构和水化产物,分析BCS固化剂的作用机理。【结果】BCS土壤固化剂核心材料的最佳掺量为水泥质量的0.6%;固化剂水化产物中主要有纤维状和网状的水化硅酸钙凝胶(C-S-H)、六方棱柱型的三硫型水化硫铝酸钙晶体(Aft)以及片状或叠片状的氢氧化钙晶体(CH);固化土的渗透系数较水泥土略低,最低可达3.8×10-8 cm/s;固化土的水稳系数随着固化剂掺量的增加而降低,随着龄期的延长而升高;干湿循环后固化土的强度有所下降,强度损失率最高可达19.8%,但其强度随着固化剂掺量的增加而增大;采用硅酸钠、氢氧化钠或饱和石灰水进行养护,可有效提高固化土的抗冻融循环次数。【结论】与水泥土相比,BCS固化土的工程性能有所提高,采用饱和石灰水养护可显著增强固化土的抗冻性能。     

脲醛树脂固化过程的热机械性能分析

为了进一步了解脲醛树脂的固化过程,用热机械性能分析（TMA）,同时辅以差式扫描量热法（DSC）分析和胶合性能测试,分析了TMA图谱信息构成,评估了固化剂种类和固化剂用量对脲醛树脂固化的影响。结果表明:①TMA图谱可以提供脲醛树脂固化反应起始温度、固化反应速率、固化后树脂机械性能以及固化后树脂热稳定性能等信息,这些信息与DSC和胶合性能测试的结果互相印证。②不同固化剂种类对脲醛树脂固化起始温度和固化速率影响各不相同。在该研究范围内,增加固化剂用量对脲醛树脂固化起始温度、固化速率等没有显著影响,但过量使用固化剂将导致树脂热解,从而降低树脂机械性能。③较高甲醛/尿素摩尔比的脲醛树脂对固化剂用量改变的反应更为敏感。      

含羟基马来酰亚胺固化邻甲酚醛环氧树脂

合成N-对羟基苯基马来酰亚胺,并将其用作固化剂固化邻甲酚醛环氧树脂.采用DSC方法研究了HPM固化邻甲酚醛环氧树脂反应的固化反应动力学.对固化产物的热分析结果表明:N-对羟基苯基马来酰亚胺是非常良好的耐热固化剂,可明显提高邻甲酚醛环氧树脂的耐热性能,固化产物的起始热分解温度为338℃,分解10%时的温度为386℃,700℃时的残留百分量为49%.     

环氧亚麻油与酸酐固化反应研究

环氧亚麻油是亚麻油通过环氧化反应合成的环氧树脂,其可进一步与固化剂反应,制备具有多种性能的热固性环氧树脂基复合材料,在多种领域具有广泛应用。文中研究了环氧亚麻油的固化反应,在选择最佳固化剂和促进剂的基础上,用正交试验优化反应条件,红外光谱表征固化反应过程,差示扫描量热法(DSC)研究固化反应的热力学特性。结果表明,环氧亚麻油固化反应的最佳固化剂是马来酸酐与邻苯二甲酸酐混合物(摩尔比0.83∶0.17),最佳促进剂是N,N-二甲基苄胺。影响固化反应各因素的主次顺序为:混合酸酐/环氧基配比温度促进剂用量时间。在最佳固化条件下,即混合酸酐/环氧基配比为1.2∶1.0、促进剂用量为2.5%、温度为120℃、时间为4 h时,产物固化度可达97.13%。随着固化反应的进行,环氧基和酸酐红外特征吸收逐渐消失,固化反应趋于完全;环氧亚麻油/混合酸酐固化反应为放热反应,峰顶温度为182.6℃,反应热焓为-130.2 J/g。     

固化剂对低摩尔比脲醛树脂固化特性的影响

为了解决低摩尔比脲醛树脂固化速度慢、胶接制品胶合强度低的问题,该文采用甲酸铵、乙酸铵与过硫酸铵组成复合固化剂,与传统氯化铵固化剂作比较,研究了不同固化体系对5种摩尔比脲醛树脂的固化性能及胶合板的胶接强度与甲醛释放量的影响。结果显示:以甲酸铵或乙酸铵与过硫酸铵混合作为脲醛树脂的固化剂,固化时间和适用期可以调控以满足胶合板生产需要,固化后体系的pH值高于以氯化铵为固化剂时体系的pH值,胶合板甲醛释放量明显低于以氯化铵作为固化剂的甲醛释放量。      

固化风沙土无侧限抗压强度试验研究

在应用固化剂稳定风沙土做底基层试验研究中,从提高无侧限抗压强度方面对固化风沙土强度进行试验研究。击实试验结果表明:掺8%固化剂风沙土最大干密度要比纯风沙土最大干密度增大很多而最优含水率略有下降。无侧限抗压强度试验结果表明:风沙土无侧限抗压强度随固化剂掺量增加强度提高不显著,那么在固化风沙土中掺入20%-50%砂砾后,固化风沙土和砂砾混合料无侧限抗压强度提高很显著。在固化剂掺量小于8%、砂砾掺量50%的固化混合料试验中,砂砾和风沙土混合料强度随固化剂掺量的增加成线性增加。根据实际工程情况,调整砂砾和固化剂二者掺量关系,固化砂砾和风沙土混合材料既能满足高等级公路底基层、基层强度要求又能达到降低成本、改善材料性能的目的。     

MUF共缩合树脂的动态热机械分析

利用动态热机械分析仪（DMA）,对不同合成工艺条件下制备的氨基共缩合树脂性能进行了分析。基于DMA分析仪的优势,重点从固化特征方面对氨基共缩合树脂进行了表征。结果表明,不同合成工艺路线,对MUF共缩合树脂的固化特征温度有不同影响,而且,当固化剂存在时,不同氨基树脂又表现出了不一样的固化历程,有助于树脂固化速度的提高。通过测试不同固化剂加量条件下的DMA特征参数,结果显示氯化铵作为固化剂时,加入量控制在0.5%~1.0%之间,可获得优良的胶层性能。     

镉污染土在水泥-粉煤灰-石灰共同作用下固化效果及孔隙特征

基于固化稳定法(S/S)在重金属污染场地处理方面的技术和研究,将硝酸镉(Cd~(2+))掺入土体模拟污染土,根据正交试验设计掺入不同含量水泥、粉煤灰、石灰组成的固化剂,压实成型后分别养护7、28、60、90 d,通过测定无侧限抗压强度、淋滤浸出重金属浓度和固化孔隙范围比例,探讨不同镉离子浓度、固化掺量配比和养护龄期对其影响。试验结果表明:随着固化剂掺量和养护龄期的增加,其无侧限抗压强度显著增强,重金属浸出率降低,趋于稳定;水泥对无侧限抗压强度影响显著性最大,水泥-粉煤灰-石灰掺量为8%-6%-6%时对抗压强度较为有利;28 d固化土其孔径主要分布于0.01~1μm,结构致密;10μm以上孔隙比例增加,导致强度降低,淋滤浸出浓度偏高,不利于固化水化产物填充。     

我国底泥重金属污染现状及其固化/稳定化修复技术研究进展

该文分析了底泥重金属污染物的来源、污染现状、固化剂分类及固化/稳定化机理,指出固化/稳定化修复技术存在的不足,并对研发高效、绿色、低成本、效果持久的固化剂产品及选择严重污染区开展修复示范试点进行了展望。     

不同结构土壤固化剂集流面的力学与集流性能研究

【目的】研究不同结构对土壤固化剂集流面的抗压强度、吸水性和集流效率的影响,为土壤固化剂在雨水集蓄工程中的推广应用提供指导。【方法】在雨水集蓄工程示范的基础上,针对土壤固化剂集流面的不同施工工艺,采用抗压强度、吸水率和集流效率试验,对不同结构土壤固化剂集流面的力学与集流性能进行研究。【结果】结构3(10cm 6%固化土基层+5cm土壤固化剂混凝土)集流面的吸水率和集流效率与结构8(15cm水泥混凝土)集流面的相近,但其抗压强度最高;结构1(15cm 12%干性固化土+固化剂浆液罩面)与结构2(15cm 18%塑性纤维固化土+固化剂浆液罩面)集流面的表面处理一样,故其集流效率也相近,但是前者的抗压强度高于后者,吸水率低于后者;结构6(15cm 12%干性水泥土+固化剂浆液罩面)集流面表面由于采用固化剂浆液进行收光处理,所以表面抗压强度和集流效率均高于结构7(15cm 12%干性水泥土)集流面;结构5(表层掺粒径4～8mm碎石+15cm 12%干性固化土)集流面的抗压强度比仅由单纯的固化土构成的集流面高,但是集流效率却有所降低;结构4(40cm×40cm×5cm 12%砌块固化土)集流面抗压强度较高,但是由于砌块之间有施工缝隙,集流效率最低。【结论】干性固化土的抗压强度高于塑性固化土;土壤固化剂集流面表面采用固化剂浆液进行收光处理,或在固化土基础上铺设一定厚度的土壤固化剂混凝土面层,不仅可增强抗压强度,提高集流效率,而且能够延长集流面的使用寿命。     

土壤重金属固化稳定化材料研发及其应用基础研究进展

固化稳定化是土壤重金属污染治理的主要技术之一，加强对固化稳定化材料的环境功能研发尤为重要。土壤重金属固化稳定化材料作用机理包括沉淀作用、吸附作用、配位作用、有机络合作用和氧化还原作用等。本文重点围绕土壤重金属固化稳定化材料研究的系统化，提出土壤重金属固化稳定化材料的研发方法，如材料筛选对比方法、优化复配方法、表面改性方法、表面负载和桥连复合等，固化稳定化材料应用基础研究框架包括固化稳定化材料-重金属-水体、固化稳定化材料-土壤-重金属、固化稳定化材料-土壤-植物-重金属、固化稳定化材料-田间-作物-重金属，以及重金属治理的环境安全和应用效果评价等5个层次，针对每个层次研究主要内容及其关键环节进行要点说明，旨在为促进土壤重金属固化稳定化材料的规范化和系统化研究、强化土壤重金属固化稳定化的应用基础研究提供科学参考。     

环境友好型胶合板用脲醛树脂胶黏剂的研究

对不同固化体系下低摩尔比脲醛树脂胶黏剂的固化时间、适用期进行探讨,研究其对胶接性能、甲醛释放量的影响。结果表明：不同固化体系,物理力学性能不同,胶接强度均达到国家标准II类板的要求,甲醛释放量均达到E0级。当使用NQ-J0-1,n甲醛∶n脲素=1∶1,V固化剂∶m胶液=5 mL∶100 g,性能最佳。     

木材苯酚液化物碳纤维原丝的力学性能

该文以木材苯酚液化物为原料,加入六次甲基四胺后熔融纺丝,将熔纺纤维置于甲醛和盐酸溶液中固化处理后制成碳纤维原丝,对不同工艺条件下获得的碳纤维原丝的力学性能进行了研究。结果表明,原丝的拉伸强度随收丝辊转速和固化处理时间的增加而显著增大;在盐酸浓度15%、固化升温速率15℃/h时,拉伸强度和模量达到最大值;原丝的拉伸模量与其拉伸强度的变化趋势基本一致。在收丝辊转速72 r/min、固化液盐酸浓度185%、固化升温速率10℃/h和固化时间4 h条件下,制备出拉伸强度、拉伸模量分别为356 MPa和31 GPa的木材苯酚液化物碳纤维原丝。      

不同固化剂对新疆非耕地戈壁土的力学性能影响

【目的】选取适合新疆戈壁土的3种类型4个固化剂样品,分析固化剂种类、固化剂掺量、水泥掺量等因素对新疆非耕地戈壁土力学性能的影响。【方法】依据《土工试验方法标准》^[1](GBT50123-1999)和《公路工程无机结合料稳定材料实验规章》^[2](JTG E51-2009)中的相关规程,对原状戈壁土、固化戈壁土试样的7 d无侧限抗压强度进行试验,结合戈壁土的物理性能(颗粒级配、最大干密度及最优含水率),分析各因素对固化土的击实性能和无侧限抗压强度的影响。【结果】(1)土料粒径＞2 mm含量为68.8%,最大干密度为2.28 g/cm³,土料的不均匀系数为93.33,曲率系数为1.07,该戈壁土样为级配良好的圆砾土。(2)掺入4种固化剂与未掺固化剂的原状土相比固化后的土样最大干密度和最优含水率都有所增加,但随着固化剂掺量的增加,3种类型固化剂对土体最大干密度和最优含水率影响不同。(3)随固化剂掺量的增加,无侧限抗压强度增大。在水泥掺量相同的情况下,掺0.02%的1#离子型固化剂比掺其余3种固化剂固化的土体其无侧限抗压强度提升1.1～1.19倍。【结论】4种固化剂对新疆非耕地戈壁土具有较好的固化效果,其中1#离子型固化剂表现出的固化效果突出,性价比最高。