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摘要
我国电解锰渣和城市生活垃圾焚烧底渣堆存量大，污染严重，亟需开发经济可行的资源化利用技术。采用电解锰渣和城市生活垃圾焚烧底渣制备一种路面基层材料（RBM）,并研究以不同Ca/Si比（质量比）制备的RBM的化学组成、力学性能、耐久性、浸出特性、水化产物和孔隙结构。采用X射线衍射（XRD）、热重分析（TG）、扫描电子显微镜-能谱（SEM-EDX）和压汞等表征手段研究RBM的水化产物及微观结构，利用浸出试验研究RBM的浸出特性。结果表明，当Ca/Si为0.8时，RBM力学性能和孔隙结构最优，养护7 d后的无侧限抗压强度（UCS）达9.06 MPa,满足中国水泥土路面基层I级标准。RBM耐久性优异，养护28 d的RBM经过9次冻融循环和干湿循环试验后，UCS分别为11.63、9.90 MPa。RBM中的主要水化产物为CaAl2Si2O8·4H2O、3CaO·Al2O3（C3A）、2CaO·SiO2（C2S）和CaMnSi4O8,水化产物相互交错填充孔隙提高了RBM的强度及耐久性。RBM中重金属和氨氮浸出浓度符合中国地下水标准。该研究可在实现电解锰渣和城市生活垃圾焚烧底渣大规模利用的同时节约路面基层材料成本。
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单位中国科学院武汉岩土力学研究所; 岩土力学与工程国家重点实验室; 武汉科技大学
