بررسی تاثیر کربنات کلسیم بر فرآیند جامدسازی پایه سیمانی بنتونیت و فلزسنگین

تثبیت/جامدسازی پایه سیمانی بنتونیت و فلزسنگین از روش های متعارف در پروژه های مهندسی محیط زیست است. در میان روش های مختلفی که برای فرآیند تثبیت/جامدسازی استفاده می شود، سیستم های مبتنی بر پایه سیمان با توجه به هزینه نسبتا کم، و دسترسی مناسب، به طور گسترده استفاده می شود. کارایی تکنولوژی تثبیت/جامدسازی را می توان با استفاده از تغییراتی بهبود بخشید. هدف از این مقاله، تعیین تاثیر جایگزینی کربنات کلسیم بر بهبود فرآیند تثبیت/جامدسازی پایه سیمانی بنتونیت و فلزسنگین در راستای کاهش مصرف سیمان است. برای این منظور نمونه های بنتونیت دارای غلظت cmol/kg-soil ۱۰۰ نیترات سرب با درصدهای مختلف ترکیب سیمان و کربنات کلسیم تثبیت/جامدسازی شده اند. ارزیابی ساز و کار نگهداری آلاینده با انجام آزمایش های XRD، TCLP، pH و UCS مورد مطالعه قرار گرفته است. شرط رسوب هیدروکسیدی، قرار گیری pH محیط در محدوده ۱۰ تا ۱۲ است. بر اساس نتایج این تحقیق، جایگزینی ۱۵ درصد کربنات کلسیم به جای سیمان، سبب حفظ شرایط لازم برای ایجاد مکانیزم تثبیت و جامدسازی شده است. به طوری که برای نمونه حاوی ۴/۱ درصد رطوبت بهینه، مقدار واجذبی یون سرب در آزمایش TCLP  برابر با ۲ میلی گرم بر لیتر و مقاومت تک محوری نمونه برابر با MPa ۴۵/۱ بدست آمده و هر دو معیار EPA احراز شده است. در واقع نتایج این تحقیق حاکی از آن است که جایگزینی تا ۱۵ درصد کربنات کلسیم به جای سیمان پرتلند معمولی ضمن کاهش مصرف سیمان، سبب بهبود قابلیت نگهداری آلاینده در تثبیت/جامدسازی پایه سیمانی شده است. علت بهبود شرایط رفتاری فوق، نقش همزمان پرکنندگی و هسته زایی کربنات کلسیم در کنار افزایش بازه رسوب ترکیبات کربناتی بوده است.

کلیدواژه ها:

Calcium Carbonate ، Stabilization/Solidification ، Cement ، Contaminant Retention ، TCLP ، Bentonite. ، کربنات کلسیم ، تثبیت/جامدسازی ، سیمان ، نگهداری آلاینده ، TCLP ، بنتونیت.