锌矿的开采、镀锌、仪器仪表及机械制造等工业活动,使土壤受到重金属锌的污染,其中红粘土受到的锌污染更为严重。为治理受到重金属锌污染的红粘土,使用水泥固化法(S/S法)对污染土进行固化处理,研究处理后固化物的力学特性、工程特性、化学稳定性及固化机理。为污染土固化物作为浅层地基或护岸等非敏感区域的建筑材料提供一定的基础数据,期望达到污染土治理及二次利用的目的。主要研究成果如下:(1)将硝酸锌溶液与风干后红粘土进行混合,配置不同浓度的人工污染土,掺入水泥经不同养护龄期固化后,进行无侧限抗压强度试验。研究了锌浓度、水泥掺量和养护龄期对固化物无侧限抗压强度、破坏应变及变形模量的影响;分析了各浓度固化物的应力-应变曲线;提出了锌影响固化物力学特性的阈值浓度;探讨了以锌浓度、水泥掺量和养护龄期为影响因素的无侧限强度预测方法。(2)通过对污染土固化物进行淋滤试验,研究了不同锌浓度、水泥掺量和养护龄期对固化物稳定性的影响。分析了固化物稳定性的影响因素;得出当水泥掺量10%时,锌污染红粘土固化物稳定性较佳;提出固化过程中对于稳定性起主要作用的是红粘土对锌的吸附,而水泥的水化反应对重金属锌的包裹和禁锢起着协同作用的观点。(3)通过对固化物体积、含水量和质量的测定。研究各影响因素对固化物含水率、体积和质量的影响规律;提出高浓度的锌可以改变红粘土的性质,使红粘土出现亲水性,导致固化物在标准养护情况下吸水膨胀;得出提高固化物的水泥掺量,可有效减小固化物膨胀,提高其无侧限抗压强度,增加受污染的红粘土的工程适用性的结论;提出了根据固化物干质量的变化规律分析固化物水化反应程度的方法。(4)采用压汞试验研究了固化物的孔结构。从细观和微观角度探讨了固化物的固化机理。(5)通过对固化物进行XRD等试验,研究不同养护阶段固化物的化学生成物,分析了其各阶段固化物的化学反应机理。发现固化物养护后期会产生Si02结晶物,提出在养护后期Si02结晶会起到骨料作用与水化反应生成的水合硅酸钙互相胶结是固化物后期强度的主要来源的观点。