不同来源重金属元素在混凝土中的浸出性研究

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1、2017年第6期混凝土与水泥制品2017No.66月CHINACONCRETEANDCEMENTPRODUCTSJune不同来源重金属元素在混凝土中的浸出性研究1222韩彩霞,崔素萍,刘辉,杜鑫(1.新疆建设职业技术学院材料工程学院,乌鲁木齐,830026；2.北京工业大学材料科学与工程学院,100124)摘要：研究了不同来源重金属元素在混凝土中的浸出性,从胶凝材料、骨料和外加重金属元素三方面阐述重金属元素的浸出性。结果表明,纯水泥、水泥与粉煤灰质量比为7：3、水泥与矿粉量比为7：3三种胶凝体系中的重金属浸出率低,其中,纯水泥浆体中检测不到重金

2、属离子的浸出；所选四个地区的天然粗骨料和六个地区的天然细骨料中的重金属含量和重金属浸出性各有差异,其中Pb和Zn相对含量及浸出率较高；而骨料中重金属的浸出率极低,Zn的相对浸出率较高；水泥净浆中外掺六种可溶性重金属盐或重金属氧化物表现出不同的重金属浸出性,外掺重金属氧化物,净浆的重金属浸出率较低,而外掺可溶性重金属盐,水泥净浆的重金属浸出率相对较高。关键词：重金属元素；混凝土；胶凝材料；骨料Abstract:Theleachabilityofheavymetalelementsindifferentsourcesofconcreteinclud

3、ingcementitiousmaterials,aggregatesandaddingsolubleheavymetalsaltsorheavymetaloxideswasinvestigated.Theresultsshowedthatthepastesofpurecement,70%cement+30%flyashand70%cement+30%slaghavelowheavymetalelementsleachabilityandpurecementpasteshavenoheavymetalsextractioncontent;coa

4、rseaggregatesobtainedfromfourdistrictsandfineaggregateobtainedfromsixdistrictshavedifferentheavymetalelementscontentanddifferentleachability;heavymetalsleachabilityofcementpasteswasincreasedwhenaddingsolubleheavymetalsaltsintocementpastescomparedwithaddingheavymetaloxides.Ke

5、ywords:Heavymetalselements;Concrete;Cementitiousmaterials;Aggregates中图分类号：TU528.01文献标识码：A文章编号：1000-4637(2017)06-91-040前言化、离子聚集等转变,影响重金属元素的浸出性。因近年来,水泥基材料中的有机组分和无机组分此,有必要对不同区域混凝土原材料中的重金属元对环境的影响受到广泛关注。其中,有机组分包括素含量及浸出性进行评价。混凝土外加剂,但由于其掺量低,能够包裹或结合为了研究不同重金属来源下重金属离子的浸[1-3]在水泥水化产物中,因

6、此,对环境的影响较小。而出性,分别研究了胶凝材料、粗细骨料、外加重金属重金属元素,如Cd、Cr、Cu、Ni、Pb和Zn等无机组分(可溶性重金属盐和重金属氧化物)三种条件下重则可能从混凝土结构中浸出,造成水污染和土壤污金属元素的浸出性。研究成果可为有效处置含重金[4-5]染。混凝土中重金属元素的来源主要包括：胶凝属元素的废弃物提供参考。材料引入、混合材引入、骨料引入等。此外,利用水1原材料与试验方法泥窑协同处理有害废弃物也会导致水泥及混凝土1.1原材料[6-7]中重金属元素含量的增加。文献[8]研究了水泥生本试验所用原材料主要为：P•O42.5级

7、普通硅产中微量元素的行为及影响,结果表明,水泥生产酸盐水泥；Ⅰ级粉煤灰；S95级矿粉。三种胶凝材料过程中引入的大部分微量元素能够被固化在熟料的化学组成见表1。中。文献[9]的研究结果表明,重金属元素(Cr、Co、表1水泥、粉煤灰和矿粉的化学组成%Ni、Cu、Zn、Cd、Pb和As)在实验室模拟水泥熟料煅原材料CaOSiO2Al2O3Fe2O3Na2OMgO烧条件下可得到固化,且固化率高于74.3%。水泥62.3022.526.712.730.570.95粉煤灰和矿粉等矿物掺合料及粗、细骨料中也粉煤灰2.9852.1232.327.730.400

8、.70存在微量的重金属元素,且重金属含量及浸出性存矿粉46.3429.0512.511.300.565.72在地域性差异。此外,在不同的服役环境下,掺