导语
在国家积极倡导创新驱动发展战略、大力推进科技自立自强的时代背景下,土木工程学院师生以其锐意创新的精神和宽广的学术视野,不断推动学院高质量发展。为此我院推出“ESI优秀科研成果速递”推文系列,精心遴选并深度剖析学院师生的优秀论文成果,覆盖土木工程、给排水工程、水利工程、交通工程等多个前沿领域,旨在通过这些成果背后的深刻洞察与前瞻思考,进一步激发广大师生的科研热情,促进学术交流与合作,携手并进,共同为土木工程领域的蓬勃发展贡献智慧与力量。欢迎广大师生踊跃投稿!投稿邮箱:1332524157@qq.com
前言
近日,道路与岩土工程新技术课题组阙云教授、蒋振梁博士(通讯作者)、成员黄荟青(目前为福州大学硕士生)合作发表了题为“Enhancing sustainable subgrade engineering using soil tuff for modifying iron tailings sand: A comprehensive engineering performance and sustainability analysis”的研究成果。该论文发表在学术期刊Journal of Environmental Chemical Engineering上, 该期刊系SCI检索期刊,JCR Q1,中科院2区期刊,最新影响因子为7.4。本研究获得国家自然科学基金项目(No.41772297)的支持。论文链接:https://doi.org/10.1016/j.jece.2024.114585。
研究背景
近年来,铁尾矿砂的长期累积和贮存造成了大量的浪费,引发了严重的环境问题。与此同时,公路建筑材料传统上以天然骨料(如砂石)为主,由于过度开采和基础设施的快速发展,目前许多地区的天然骨料供不应求。为了同时解决铁尾矿浪费过多和建筑骨料短缺的问题,铁尾矿砂具备成为道路工程替代材料的可能性。但由于铁尾矿砂颗粒相对松散,难以压实,且强度和刚度不满足要求。如何对铁尾矿砂进行化学改良使其满足路基工程的要求,成为了一项重要课题。然而,传统的改良剂(即水泥和石灰)在生产过程中会消耗大量能源,造成了大量的碳排放。因此,寻找新的可持续清洁改良剂成为了当前的研究热点。
研究内容
本研究分别采用水泥和土凝岩对铁尾矿砂进行改良,并对其进行工程性能的对比分析。探讨了改良铁尾矿砂的物理力学性能、耐久性、可持续性,结合宏观和微观试验,充分进行了物理和化学机理分析。研究提出了土凝岩改良铁尾矿砂的优势和可行性,并阐述了不同环境因素下的改良效果及改良机理。
研究总结
本研究结合宏观和微观实验研究了水泥和土凝岩改良铁尾矿砂的路用性能、耐久性能、微观机理和可持续性,基于试验和分析结果,发现土凝岩可以成为传统水泥改良剂的一种有前途和可持续的替代品。本研究为固废利用和新型建筑与道路材料提供了新的思路,有助于减轻常规道路材料的开采压力,为未来达到经济和生态的双重效益提供理论支持。
