粒化高炉矿渣和氧化镁固化稳定化铅污染粘土的强度、溶出及微观特性的研究

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2021年试验检测师(水运材料)考试题库(真题整理汇总)

2021年试验检测师（水运材料）考试题库（真题整理汇总）单选题1.水泥氯离子含量测定基准法是（）。

A、硫氰酸铵容量法B、磷酸蒸馏-汞盐滴定法C、火焰光度法D、灼烧法答案：A解析：水泥氯离子含量测定基准法是硫氰酸铵容量法。

磷酸蒸馏-汞盐滴定法是代用法。

C是碱含量测定方法；D是烧失量测定方法2.涂层耐老化性能试验,试件尺寸为（）。

A、707020mm砂浆试件B、707050mm砂浆试件C、150150150mm混凝土试件D、707050mm混凝土试件答案：A解析：注:①涂层的耐老化性系釆用涂装过的尺寸为70mm70mm20mm的砂浆试件,按现行国家标准《漆膜老化测定法》（GB1865）测定3.透水率是垂直于土工织物平面流动的水,在水位差等于（）时的渗透流速。

A、50B、20C、10D、1答案：D解析：（JTGE50-2006）4.混凝土拌合用水中氯化物含量限值最低的是（）。

A、素混凝土B、钢筋混凝土C、预应力混凝土D、混凝土答案：C5.对钢材可焊性影响最大的（）。

A、硅B、猛C、硫D、钾答案：C6.《水运工程大体积混凝土温度裂缝控制技术规程》掺外加剂混凝土28天收缩率比不应大于（）%。

A、100B、105C、115D、125答案：D解析：《水运工程大体积混凝土温度裂缝控制技术规程》掺外加剂混凝土28天收缩率比不应大于125%。

7.水下不分散混凝土坍落度试验,计算结果精确到（）mm。

A、2B、5C、10D、1答案：B解析：坍落扩展度试验结果取两个垂直方向直径测值的算术平均值,计算精确到5mm；8.大流动性混凝土是指拌合物坍落度不低于（）的混凝土。

A、140mmB、160mmC、180mmD、200mm答案：B9.用于水运工程C40-C60混凝土的石灰岩压碎指标要求是（）。

A、≤8%B、≤10%C、≤12%D、≤16%答案：B解析：表3-2010.在设计混凝土配合比时,配制强度要比设计强度等级高些,提高幅度多少,取决于（）。

国内外粒化高炉矿渣粉标准及产业发展概况

国内外粒化高炉矿渣粉标准及产业发展概况近年来我国矿渣粉行业产能过剩严重，产品竞争激烈。

国内有些矿渣粉企业为求发展，在深挖国内市场的同时，将眼光聚焦海外。

高炉矿渣经不同处理方法形成的几种产物，在世界各国的矿渣市场上分别占有不同的比例。

只有掌握当地标准并了解当地的市场行情，才能切实保证企业和用户的利益。

本文通过对磨细粒化矿渣粉生产及应用较为活跃的国家和地区的标准、产业发展情况调研，对比中国国标和其他国家标准的异同，研究矿粉走出国门的标准，集中讨论磨细粒化高炉矿渣粉作为混凝土掺合料标准和各国产业发展情况（对钢渣、矿渣骨料等其他产品不做讨论），旨在为国家标准和行业标准与国际标准对接提供技术依据，为准备进军海外市场的厂家提供研究方向和参考依据。

一、总体概念、分类、产出流程及发展当今世界主流的炼钢方法主要分成两种：一种是高炉、转炉（BOF）炼钢法，另一种是电弧炉（EAF）炼钢法（如图1所示）。

目前在世界范围内，高炉、转炉法生产的生钢产量约占总产量的71%，电弧炉炼钢法的产量占29%[1]。

高炉矿渣是高炉炼铁时所排出的一种废渣。

高炉矿渣的处理方法根据冷却方式不同，主要分为水淬渣、气冷渣和造粒渣三种产品。

水淬渣指的是高炉渣经冷水急速冷却形成的5毫米以下粒径的高炉水淬渣颗粒，以高炉水淬渣为主要原料，经干燥、粉磨处理而制成的粉末材料，即为磨细高炉矿渣粉。

高炉矿渣粉中玻璃质占80%~90%，具有潜在水硬性，用于混凝土中可增加混凝土强度、提高耐久性，多应用于水泥厂作为混合材料以及混凝土搅拌站作为掺合料。

气冷渣指的是高炉渣在空气中慢慢冷却后，经破碎、筛分等处理而形成的块状颗粒，一般用于公路建设或混凝土中取代部分天然砂石。

造粒渣是指高炉渣在空气中快速冷却后，经造粒处理形成的20毫米以下粒径的颗粒，较细的颗粒经破碎、粉磨等处理后可作为水泥混合材料，较粗的经破碎、筛分等处理后，作为轻骨料应用于混凝土中。

以上高炉矿渣经不同处理方法形成的几种产物，在各个国家的矿渣市场上分别占有不同的比例。

高炉水淬废渣混凝土性能及重金属浸出毒性研究

ＥｎｖｉｒｏｎｍｅｎｔａｌＲｅｓｅａｒｃｈＡｃａｄｅｍｙ，ＮｏｒｔｈＣｈｉｎａＥｌｅｃｔｒｉｃＰｏｗｅｒＵｎｉｖｅｒｓｉｔｙ，Ｂｅｉｊｉｎｇ１０２２０６，Ｃｈｉｎａ；
３．ＩｎｓｔｉｔｕｔｅｆｏｒＥｎｅｒｇｙ，ＥｎｖｉｒｏｎｍｅｎｔａｎｄＳｕｓｔａｉｎａｂｌｅＣｏｍｍｕｎｉｔｉｅｓ，ＵｎｉｖｅｒｓｉｔｙｏｆＲｅｇｉｎａ，Ｒｅｇｉｎａ，Ｓａｓｋａｔｃｈｅｗａｎ，Ｃａｎａｄａ￥４Ｓ０Ａ２４．Ｂａｏｔｏｕｒａｄｉａｔｉｏｎｅｎｖｉｒｏｎｍｅｎｔｍａｎａｇｅｍｅｎｔ，Ｂａｏｔｏｕ０１４０６０，Ｃｈｉｎａ）
Ａｂｓｔｒａｃｔ：Ｔｈｅｒｅｗｅｒｅａｌａｒｇｅａｍｏｕｎｔｏｆｈｅａｖｙｍｅｔａｌｉｎｔｈｅｕｓｅｄｗａｔｅｒ—ｑｕｅｎｃｈｅｄｂｌａｓｔｆｕｒｎａｃｅｓｌａｇ
（ＷＢＦＳ）ａｆｔｅｒａｄｓｏｒｐｔｉｏｎ，ａｍｏｎｇｔｈｅｍＣｄ“ ｅｘｃｅｅｄｅｄｉｄｅｎｔｉｆｉｃａｔｉｏｎｓｔａｎｄａｒｄｆｏｒｈａｚａｒｄｏｕｓｗａｓｔｅｓｏｆ
（１．内蒙古科技大学能源与环境学院，包头０１４０１０；２．华北电力大学环境研究院，区域能源系统优化教育部重点实验室，北京１０２２０６３．能源、环境和可持续发展研究所，里贾纳大学，里贾纳，萨斯喀彻温省，加拿大￥４Ｓ０Ａ２；４包头市辐射环境管理处，包头０１４０６０）
Ｃｈｉｎａ，ＳＯｔｈｅｓｌａｇｂｅｌｏｎｇｅｄｔｏｔｈｅｈａｚａｒｄｏｕｓｗａｓｔｅ，ａｎｄａｌｓｏｉｔｗｏｕｌｄｂｒｉｎｇｓｅｃｏｎｄａｒｙｐｏｌｌｕｔｉｏｎａｎｄｗａｓｔｅｏｆｒｅｓｏｕｒｃｅｓ．Ｉｎｏｒｄｅｒｔｏｃｏｎｔｒｏｌｔｈｅｐｏｌｌｕｔｉｏｎｏｆｈｅａｖｙｍｅｔａｌｅｆｆｅｃｔｉｖｅｌｙ，ｔｈｅｃｏｎｃｒｅｔｅｗｉｔｈｄｉｆｆｅｒｅｎｔｒｅｐｌａｃｅｍｅｎｔｒａｔｅｓｏｆｔｈｅｕｓｅｄＷＢＦＳｗａｓｉｎｖｅｓｔｉｇａｔｅｄ．ＴｈｅｅｆｆｅｃｔｏｆｔｈｅｕｓｅｄＷＢＦＳｏｎｔｈｅｗｏｒｋａｂｉｌｉｔｙｏｆｃｏｎｃｒｅｔｅｗａｓａｎａｌｙｚｅｄ．Ｉｎｔｈｉｓｓｔｕｄｙ，ｔｈｅｓｅｃｕｒｉｔｙａｓｓｅｓｓｍｅｎｔｗａｓａｌｓｏｐｅｒｆｏｒｍｅｄｔｈｒｏｕｇｈｔｗｏｌｅａｃｈｉｎｇ

土壤固化稳定化技术路线

土壤重金属污染固化/稳定化治理技术一、根本概念固化/稳定化土壤修复技术指运用物理或化学的方法将土壤中的有害污染物固定起来，或者将污染物转化成化学性质不活泼的形态，阻止其在环境中迁移、扩散等过程，从而降低污染物质的毒害程度的修复技术。

固化/稳定化技术与其他修复技术相比，有费用低、修复时间短、可处理多种复合重金属污染、易操作、适用范围较广等优势，因此，美国环保署将固化/稳定化技术称为处理有害有毒废物的最正确技术。

二、常用的固化/ 稳定化技术系统目前，常用的固化/ 稳定化技术主要包括以下几种类型：〔1〕水泥、石灰、粉煤灰等无机材料固化；〔2〕沥青、聚乙烯等热塑性有机材料和脲甲醛、聚酯等热固性有机材料固化；〔3〕玻璃化技术；〔4〕硫酸亚铁、磷酸盐、氢氧化钠、高分子有机物等药剂稳定化。

由于技术和费用等方面的原因，以水泥、石灰、粉煤灰等无机材料为添加剂的固化/ 稳定化应用最广泛，占工程数的94%，在工程中使用无机-有机复合添加剂的占工程数的3%。

1、水泥固化水泥基粘结剂是固化技术普遍使用的材料。

在过去的50 年里水泥固定化处理重金属技术被广泛使用。

水泥是一种无机胶结材料，经过水化反响后可以生成坚硬的水泥固化体。

水泥固化的机理主要是在水泥的水化过程中，重金属可以通过吸附、化学吸收、沉降、离子交换、钝化等多种方式与水泥发生反响，最终以氢氧化物或络合物的形式停留在水泥水化形成的水化硅酸盐胶体外表，同时水泥的参加也为重金属提供了碱性环境，抑制了重金属的渗滤。

水泥的种类很多，包括普通硅酸盐水泥、矿渣硅酸盐水泥、矾土水泥、沸石水泥等都可以作为废物固化处理的基材，其中最常用的是普通硅酸盐水泥。

影响水泥固化的因素很多，为到达满意的固化效果，在固化操作过程中要严格控制水灰比、水泥与废物比、凝固时间、添加剂和固化块的成型条件等工艺参数。

如果被处理废物中含有阻碍水合作用的物质，仅用普通水泥处理就存在强度不大、物理化学性能不稳定等问题，需参加适当的添加剂，以吸收有害物质并促进其凝固，并降低有害组分的溶出率。

GaO-SiO2-MgO-Al2O3-FeO系高炉中间渣流动性能与结构

中文摘要高炉炼铁是铁矿石（烧结矿、球团、块矿）还原、软化熔融和渣铁分离获得液态金属铁的过程。

铁矿石软化熔融形成的软熔带和渣铁滴落带直接影响着高炉燃料消耗和冶炼效率。

高炉内铁矿石在软熔带和滴落带的性能与其形成的中间渣的物理性质有着必然联系。

但目前缺少主要组成体系为CaO-SiO2-Al2O3-MgO-FeO的中间渣物理性质数据，导致无法正确认识铁矿石软熔滴落现象。

因此，有必要针对CaO-SiO2-Al2O3-MgO-FeO的中间渣的物理性质进行探讨，为进一步深入研究铁矿石的软熔滴落行为提供理论基础。

本文研究了二元碱度为1.4，10 %FeO-CaO-SiO2-MgO-Al2O3五元渣系，其中MgO含量为6 %~16 %，Al2O3含量为6 %~16 %。

通过测量炉渣的黏度，来分别观察MgO含量、Al2O3含量和MgO/Al2O3对炉渣黏度的影响。

通过对炉渣的稳定性温度、黏流活化能来判断不同含量的MgO和Al2O3对炉渣流动性以及冶金性能的影响。

而且利用XRD和红外线光谱检测手段深入探讨炉渣结构与黏度规律之间的关系。

通过运用FactSage中的Viscosity模块与Phase Diagram模块进行计算，与实验测定的炉渣黏度进行对比。

结果表明：在10 %FeO-CaO-SiO2-MgO-15 %Al2O3五元渣系中，MgO含量为12 %时，炉渣黏度达到最低；在10 %FeO-CaO-SiO2-10 %MgO-Al2O3五元渣系中Al2O3的含量为12 %时，炉渣黏度最低；当MgO/Al2O3在0.7~0.8之间，炉渣流动性较好，并且具有良好的冶金性能。

当MgO含量为10 %，Al2O3含量为10 %时，炉渣的活化能最小，炉渣性能最稳定；当Al2O3含量为15 %，MgO为12 %时，炉渣的活化能最小。

利用FactSage模拟计算出五元渣系的相图与黏度规律，发现FactSage对黏度的模拟计算与实测黏度规律大体相同；通过对炉渣相图的模拟计算发现：1773K下，Al2O3含量为6 %、8 %时，渣系中存在镁硅钙石相(Merwinite)。

固体颗粒物侵蚀包含粉煤灰和高炉矿渣的地质聚合物

固体颗粒物侵蚀包含粉煤灰和高炉矿渣的地质聚合物摘要：固体颗粒物的侵蚀是研究由粉煤灰和粒化高炉矿渣地质聚合物。

用390微米带角的Al2O3颗粒在30，60，或90度，以50，70，或100米/秒的速度进行侵蚀。

稳态侵蚀率是通过电子显微镜进行研究获得和材料损失机制。

作为一个经典的脆性材料，地质聚合物的表现很正常。

弹塑性压痕导致形成脆性材料损失，导致横向裂缝；侵蚀的速率与电源腐蚀成正比。

在60°的角度产生类似的结果，侵蚀速率一般略低。

在30°时有很高的侵蚀速率但与速度无关。

此反应是由于基体中存在的微裂纹和碎裂的聚集体通过径向裂纹的传播。

关键词：地质聚合物、侵蚀、断裂、硅酸铝1、引言地质聚合物是一种新型的由聚合的硅，铝，氧物种形成非晶的三维框架结构的材料。

自20世纪70年代以来一直研究利用纯材料合成地聚合物。

碱性溶解和聚合硅和铝物质形成具有优良的防火，耐酸性能的陶瓷材料。

铝硅酸盐矿物的基本化学粘合剂已经被发现至少有半个世纪。

Glukhovsky等在1957年进行了古老的水泥和现代混凝土的耐久性的研究。

这项工作导致从粘土，长石，火山灰，粉煤灰，冶金渣合成各种材料。

Glukhovsky等发现他们的新材料与现有的水泥基材料所具有的优异性能。

最近许多的工作集中于用废物利用的产品，如粉煤灰，炉渣和粘土合成地质聚合物。

尽管对地质聚合物的反应存在不同的意见，但是很明显在很多情况下材料如粉煤灰使用的原材料溶解之前没有完成最终硬化结构的形成。

此外，在许多情况下，表面反应是负责未溶解的废物颗粒粘结到最终的地质聚合物。

尽管地质聚合物技术的隔离和稳定废物材料有潜在的用途，但是对这些新型材料的耐久性和目前使用的水泥基材料所进行的工作却很少。

对于重金属的封装，现在大多数基于波特兰或磷酸盐水泥。

根据对最终产品和它的功能，力学性能可能会关注的问题很多。

例如，耐磨损，水侵蚀，固体颗粒侵蚀，和断裂研究等已在各种波特兰和骨水泥上进行。

高炉渣千式平盘粒化实验研究

（ｉｄｏｅｈｏｇａＵｉｒｔ）ＱｎａｃｎｌｉｌｎｖｓｙｇＴｏｃｅｉ
ＡｂｔａｔＧｒｎｌｔｎｐｒｉｌ￣ｓｅｄｐｎｓｏｐｅｆｔｅｒｔｔｇｄｓｎｅｓａｅｏｅｂｄ．ｓｒｃａｕａｏａｔｅｉｅｅｄｎｓｄｏｏａｎｉｋａｄｔｈｐｆｏｙｉｅｚｅｈｉｈｈｔＩｅｅｐｒｎ，ｔｅｍｏｔｎｓａｓｆｗｄｔｈｅｔｒｇａｎｌｔｎｅｅｅｅｔｏｇａｉ，ａｄｎｔｘｅｍｅｔｈｌｌｇｏｅｔｅｃｎｅｒｊｓｐａｅｕｄｒｔｆｃｒｖｔｈｉｅｌｏｆｏｈｆｙｎｆｒｔｅｔｉｌｏｅｓｒｃｅｇａｕａｏｌｔ．Ｔｅｈｇｅｏｔｇｓｅｄｍａｅｔｅｓｏｍｎｆｍｎｔｕｆｅｏｔｒｌｔｎｐａｅｈｈｉｈａｆｈｎｉｈｉｈｒｒｔｉｐｅｄｈｈｓａｎｄｏｓｓ￣ｒｒｐｍａｅ，ｍｏｅｓｈｒａｄｍｏｅｕｉｒ．Ｉｄｔｎ，ｔｅｄａｔｒｏｈｌｔａｒｃｒｐｅｃａｒｎｆｍｉｌｎｏｎａｉｉｄｏｈｍｅｅｆｔｅｐａｅｈａｄｅｔｉｄｉｉａｔｎｔｅｒｓｔｆｇａｕａｏ．Ｔｅｒｓｌｆｔｅｅｐｒｎｒｖｄａｕｂｅｉｆｒｔｎｆｒｔｅｍｐｃｅｕｒｎｔｎｈｅｕｔｏｈｘｅｍｅｔｐｉｅｖｌａｌｎｏｍａｏｏｏｈｌｏｌｉｓｉｏｉｈｒｃｖｒｆｓａ．ｅｏｅｙｏｇｌ

基于半动态淋滤试验的水泥固化铅污染黏土溶出特性研究

(Institute of Geotechnical Engineering, School of Transportation, Southeast University, Nanjing 210096, China)
Abstract: This study presents an investigation of leaching characteristics of cement solidified/stabilized Pb-contaminated kaolin under different pH of leachant via a series of semi-dynamic leaching tests, as well as quantitatively evaluation of the effectiveness of solidification/stabilization treatment in remediating Pb-contaminated kaolin. The designed initial pH of leachant is 2, 4, and 7. Results show that the accumulated leached Pb mass at leachant pH of 2 is 47 to 106 times those at leachant pH of 4 and 7. Nevertheless, the difference of accumulated leached Pb mass between leachant pH of 4 and 7 is marginal. When cement content increases from 12 to 18%, accumulated leached Pb mass decreases by 28 to 68%, indicating that increasing cement content would enhance the immobilization of Pb. The diffusion coefficient (De) of Pb is back-calculated by conducting a theoretical analysis of the relationship between the leaching time and leached mass ratio. Results show that values of De of Pb at leachant pH of 4 and 7 are very close; while De of Pb at leachant pH of 2 is 3 or 4 orders of magnitude greater than those at the leachant pH of 4 or 7. In addition, an increase of cement content from 12% to 18% results in a decrease of De by 17 to 99%. The presented results indicate that strong acidic leachant (pH<4) and increase in cement content have significant influence on the leached mass as well as diffusion coefficient of Pb for the cement stabilized soils. Key words: solidification/stabilization; lead contaminated clay; kaolin; semi-dynamic leaching; effective diffusion coefficient

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粒化高炉矿渣和氧化镁固化稳定化铅污染粘土的强度、溶出及微
观特性的研究
粒化高炉矿渣粉(GGBS)作为一种绿色低碳可持续发展材料,被广泛作为水泥基材料添加料。

活性氧化镁(MgO)可以有效激发GGBS,提高激发后GGBS的无侧限抗压强度。

但目前对GGBS-MgO作为重金属污染粘土固化剂研究存在不足,本文以国家863计划课题(2013AA06A206)、国家自然科学基金重点项目(41330641)、国家自然科学基金项目(51278100,41472258)和江苏省自然科学基金杰出青年基金项目(BK2012022)为依托,采用GGBS-MgO作为固化剂加固铅污染粘土,并通过酸缓冲能力测试、无侧限抗压强度试验、毒性浸出试验及半动态浸出试验,对GGBS-MgO 固化铅污染土进行物理化学特性、强度特性、环境安全性及微观机理的分析研究,并对GGBS-MgO和水泥固化现场铅锌镉复合污染土进行对比研究。

得到的主要研究结论如下：(1)物理化学特性：标准养护及半动态浸出条件下,GGBS-MgO固化铅污染土pH均低于固化未污染土,半动态浸出试验后,同一配比试样内部pH在淋滤液初始pH=2.0-7.0时相差不大,而试样表层pH在淋滤液初始pH=2.0时约为pH=3.0-7.0时的1/2; GGBS-MgO固化铅污染土相比于水泥固化铅污染土有较强的酸缓冲能力。

(2)强度特性：GGBS-MgO固化铅污染土针刺深度约为固化未污染土的
1.4-3.2倍,且无侧限抗压强度qu均较固化未污染土小；随着固化剂掺量增加,试样针刺深度逐渐减小,强度随之升高;半动态浸出试验后,试样随着淋滤液初始pH增大,试样针刺深度逐渐减小,qu增加,试样qu较标准养护39 d试样qu降低了2%-53%；在同等条件下GGBS-MgO固化未污染土半动态浸出后qu较水泥固化
未污染土qu提高了12%-43%,且在18%掺量下约为水泥固化铅污染土1.3-1.8倍。

(3)环境安全性：TCLP试验表明随着固化剂掺量的增加,铅溶出率明显下降；半动态浸出试验表明同等掺量、同等试验条件下,淋滤液初始pH=7.0时,GGBS-MgO 固化土扩散系数相比于水泥固化土低1-2个数量级；通过三种方法计算扩散系数,初始淋滤液pH=2.0时铅的溶出机制为溶解,随着pH增加溶出机制由溶解转为扩散。

(4)微观机理：X射线衍射结果表明GGBS-MgO固化铅污染土有明显水合硅酸镁和Ht生成,铅的固定形式主要为表面吸附与沉淀；扫描电镜结果表
明,GGBS-MgO固化土试样标准养护28 d时主要水化产物为C-S-H与Ht,铅污染的掺入使C-S-H与Ht在形态上有所改变；压汞试验结果表明,随着龄期增加,试样累积孔隙减少：固化剂掺量增加会使试样内部孔隙更加致密,铅污染的掺入使得试样孔隙增加：半动态浸出结束后,试样孔径相比于同龄期试样增大,GGBS-MgO 固化士孔隙比水泥固化土更为致密。

通过上述试验研究表明,GGBS-MgO作为固化剂固化铅污染粘土在强度特性、环境安全性上都优于水泥,可将其作为固化剂代替水泥固化铅污染粘土。