新型土壤固化剂对含重金属Pb、Cd膨胀土固化效果研究

针对重金属膨胀土现有技术浸水稳定性不足、重金属浸出率高、经济效益低等问题，文章采用武汉大学自主研发的SSH新型土壤固化剂对重金属Pb、Cd污染膨胀土进行改良，以满足膨胀土地区建筑技术规范及重金属浸出阈值。通过室内模拟实验研究了添加剂种类、养护龄期等因素对自由膨胀率、抗压强度、浸水稳定性和重金属固化效率的影响。通过XPS、SEM等方法对样品中物质存在形式和表面形貌变化进行表征，研究了重金属膨胀土改良的过程及机理。实验结果表明，当掺量配比为：膨胀土∶SSH∶石灰=92%∶4%∶4%时，自由膨胀率由62.87%降低至6.46%，抗压强度提高2.46倍，浸水稳定性明显提升，重金属固化效率均达到90%以上。表征结果显示，SSH通过离子交换、沉淀及包裹保护等作用进一步提高土粒聚集性和重金属固化效果，明显改善膨胀土基本物理性能，同时重金属Pb、Cd固化后主要以PbSiO₃和CdSiO₃等沉淀形式存在于体系中。研究结果可为解决重金属污染膨胀土的改良应用提供一定的理论参考。