ارزیابی میکرو و نانو ساختاری فرایند هیدراسیون سیمان در تثبیت و جامدسازی آلاینده‌ فلز سنگین روی در حضور خاک رسی

زمینه و هدف: جامدسازی و تثبیت آلاینده‌های فلز سنگین به‌عنوان فن‌آوری ممانعت از انتقال آلاینده‌ها به لایه‌های زیرین خاک و آب‌های زیرزمینی شناخته شده‌است. با وجود پژوهش‌های وسیعی که در خصوص پایدارسازی نگهداری آلاینده‌ها به کمک سیمان صورت گرفته‌است، به بررسی ریزساختاری نحوه فرایند اندرکنش پولک‌های رسی آلاینده فلز سنگین سیمان در طی زمان و نحوه و زمان تشکیل ترکیبات سیمانی جدید توجه محدودی شده‌است. بر این اساس، هدف این پژوهش مطالعه نحوه فرایند اندرکنش رس آلاینده فلز سنگین سیمان در طی زمان از منظر ریزساختار و بررسی تاثیر حضور فلز سنگین بر فرایند هیدراسیون سیمان و تشکیل نانوساختار هیدرات سیلیکات کلسیم (c-s-h) است. روش بررسی: در این راستا، به خاک رس طبیعی غلظت‌های مختلف آلاینده فلز سنگین روی و درصدهای مختلف سیمان پرتلند افزوده‌شده و مکانیزم نگهداری آلاینده توسط بررسی تغییرات ph و ارزیابی مطالعه ریز ساختاری (xrd) فرایند اندرکنش آلاینده رس سیمان، مورد تجزیه و تحلیل آزمایشگاهی قرار گرفته‌است، همچنین میزان تشکیل نانوساختار هیدرات سیلیکات کلسیم (c-s-h) در طی زمان مورد بررسی قرار گرفته است. بحث و نتیجه‌گیری: نتایج تحقیق حاضر نشان میدهد که تشکیل نانوساختار c-s-h به واسطه مساحت سطح ویژه زیاد، مشخصه‌های جذب را بهبود می‌بخشد و از طریق کپسوله کردن یون‌های فلز سنگین (جامدسازی) میزان تحرک‌پذیری آلاینده را کاهش می‌دهد. همچنین حضور آلاینده فلز سنگین روی سبب به تعویق افتادن فرایند هیدراسیون سیمان و کاهش مقدار تشکیل نانوساختار c-s-h می‌شود. به نحوی که حضور cmol/kgsoil 25 آلاینده فلز سنگین روی شدت قله نانوساختار c-s-h را حدود cps 160 کاهش می‌دهد.