تاثیر دما بر عملکرد آهک در تثبیت خاکهای آلوده به فلز سنگین

به منظور بهبود عملکرد خاک در کنترل آلودگی ناشی از فلزات سنگین و بهبود خواص ژئومکانیکی آن، از روش تثبیت و جامد سازی (S/S) استفاده میشود. روش شیمیایی S/S با افزودن سیمان، آهک و به طور کلی موادی که تشدید کننده واکنشهای پوزولانی باشند، انجام میپذیرد. موفقیت اصلاح خاکهای آلوده به فلزات سنگین به روش S/S وابسته به مشخصات تشکیل دهنده اجزا و شرایط محیطی است. لذا، در این مطالعه به بررسی تاثیر آهک به عنوان یک تثبیت کننده مناسب بر بهبود عملکرد فرایند S/S در بستر کائولینیت آلوده به فلز سنگین مس پرداخته و سپس تاثیر دمای عمل آوری روی فرایند تثبیت، مورد بررسی قرار گرفت. فلز مس به کائولینیت اضافه شد تا خاک آلوده مصنوعی به دست آید؛ سپس آهک با نسبتهای ۲/۵، ۵، ۱۰ و ۱۵ درصد به عنوان ماده اصلاح کننده افزوده شد. در ادامه مجموعه ای از آزمایشهای جذب (AA)، اسیدشویی (TCLP)، مقاومت فشاری محدود نشده (UCS) و اندازهگیری EC و pH به منظور بررسی رفتار نمونه ها صورت گرفت. جهت بررسی تاثیر دما، نمونه ها در دو محیط مجزا با دماهای ۲۰°C و ۴۵°C نگهداری شدند. نتایج نشان داد که افزایش میزان آهک و افزایش دمای محیط باعث افزایش مقاومت و قابلیت نگهداشت فلز سنگین در خاک میشود، زیرا آهک با افزایش pH باعث انحلال سطوح رسی شده و در صورت ترکیب با یون کلسیم آزاد در سیستم، از طریق فعالیتهای پوزولانی، ترکیبات C-S-H و C-A-H را تشکیل میدهد، همچنین افزایش یونهای ۲(OH)- و (Ca۲+) حاصل از تجزیه آهک، توسط مکانیزمهایی در بهبود عملکرد تثبیت خاک تاثیرگذارند. در ادامه مشخص شد؛ افزایش دما سبب افزایش کینتیک واکنشهای پوزولانی و شکل گیری نانوساختارهای سیمانی میگردد.

Keywords:

خاک آلوده , فلز سنگین , آهک , تثبیت و جامد سازی