防滲隔離墻技術是一種用于控制污染場地中污染物遷移、提高風險管控能力的原位工程修復措施，是目前應用最廣泛且最為有效的污染場地防控技術，也是環(huán)境巖土工程領域研究的學術前沿。目前，大量采用的土-膨潤土、水泥-膨潤土防滲隔離材料，普遍存在著化學兼容性差、防滲能力不足的問題，造成多起由于防滲隔離墻過早失效而污染周邊土壤和水體的環(huán)境事故發(fā)生。因此，針對污染場地中的復雜賦存環(huán)境設計制備具有良好化學相容性的防滲隔離墻材料，是我國污染場地長期安全防控亟需解決的關鍵難題之一。

　　針對上述問題，武漢巖土所環(huán)境土力學與工程學科方向組科研人員采用鋼鐵行業(yè)排放廢渣——高爐礦渣作為主要膠凝材料，復合膨潤土后通過化學激發(fā)形成適用于復雜賦存環(huán)境的防滲隔離墻材料（圖1）。新型豎向阻隔墻材料不僅具有更高的力學強度，同時具備更低的滲透系數(shù)（圖2）；硬化固結體中生成大量了C-S-H凝膠和類水滑石相（Ht）水化產(chǎn)物（圖3），并且基體孔隙率更低，微觀結構更加致密（圖4）。本研究可為污染場地長期安全防控提供一種具有可持續(xù)發(fā)展理念的創(chuàng)新型豎向阻隔墻材料，形成“以廢治廢”的特色污染場地治理模式，實現(xiàn)工業(yè)固廢資源化再利用和環(huán)境治理的有效耦合，對我國污染場地安全治理和生態(tài)環(huán)境保護具有重要的科學意義和實用價值。 

　　相關研究成果以“Using MgO Activated Slag and Calcium Bentonite Slurry to Produce a Novel Vertical Barrier Material: Performances and Mechanisms”為題，發(fā)表在中科院一區(qū)Top期刊Construction and Building Materials上。研究工作獲得“十三五”國家重點研發(fā)計劃、中國科學院特別研究助理資助項目和湖北省博士后創(chuàng)新研究項目等資助。 

　　論文鏈接：https://www.sciencedirect.com/science/article/pii/S0950061821011259  

圖1 新型豎向阻隔墻材料的制備工藝 

圖2 新型豎向阻隔墻材料的無側限抗壓強度和滲透系數(shù)

圖3 新型豎向阻隔墻材料的水化產(chǎn)物組成 

圖4 新型豎向阻隔墻材料微結構演化示意圖 

（文/圖 環(huán)境土力學與工程組）