防滲隔離墻技術(shù)是一種用于控制污染場(chǎng)地中污染物遷移、提高風(fēng)險(xiǎn)管控能力的原位工程修復(fù)措施，是目前應(yīng)用最廣泛且最為有效的污染場(chǎng)地防控技術(shù)，也是環(huán)境巖土工程領(lǐng)域研究的學(xué)術(shù)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(xué)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(duì)污染場(chǎng)地中的復(fù)雜賦存環(huán)境設(shè)計(jì)制備具有良好化學(xué)相容性的防滲隔離墻材料，是我國污染場(chǎng)地長期安全防控亟需解決的關(guān)鍵難題之一。

　　針對(duì)上述問題，武漢巖土所環(huán)境土力學(xué)與工程學(xué)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(fù)合膨潤土后通過化學(xué)激發(fā)形成適用于復(fù)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(xué)強(qiáng)度，同時(shí)具備更低的滲透系數(shù)（圖2）；硬化固結(jié)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(jié)構(gòu)更加致密（圖4）。本研究可為污染場(chǎng)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(chǎng)地治理模式，實(shí)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(duì)我國污染場(chǎng)地安全治理和生態(tài)環(huán)境保護(hù)具有重要的科學(xué)意義和實(shí)用價(jià)值。 

　　相關(guān)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(diǎn)研發(fā)計(jì)劃、中國科學(xué)院特別研究助理資助項(xiàng)目和湖北省博士后創(chuàng)新研究項(xiàng)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(cè)限抗壓強(qiáng)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(jié)構(gòu)演化示意圖 

（文/圖 環(huán)境土力學(xué)與工程組）