一种固化土及大型煤场防污抗渗处理方法技术

本发明专利技术属于环境保护领域，尤其涉及一种固化土和大型煤场防污抗渗处理方法。其中，固化土按重量份数计，包括80‑90重量份的土、0.02‑0.4重量份的土壤固化剂、12‑18重量份的水泥和6‑12.6重量份水。一种大型煤场防污抗渗处理方法，包括以下步骤：(1)将土壤固化剂与水混合均匀，制备土壤固化剂水溶液；(2)将土壤固化剂水溶液喷洒在黏土上，拌和均匀获得第一混合物；(3)将水泥摊铺在第一混合物上，拌合均匀后获得第二混合物，即固化土；(4)将第二混合物进行碾压、养护。本发明专利技术的固化土防渗层抗渗性能好、抗压强度高，不仅满足了大型料场的堆重使用要求，又满足了环评抗渗要求。

A method of preventing dirt and seepage from solidified soil and large coal yard

The invention belongs to the field of environmental protection, in particular to a solidified soil and large coal yard antifouling and anti seepage treatment method. Among them, the solidified soil is counted according to the weight of soil, soil solidifying agent with 0.02 portions of weight of 0.02 and 0.4 parts, 12 cement of 18 weight, and 6 water of 12.6 parts. A large coal field antifouling and impermeable treatment method, including the following steps: (1) mixing soil solidifying agent and water evenly, preparing soil solidifying agent water solution; (2) spraying soil solidifying agent water solution on clay and mixing the first mixture evenly; (3) spreading the cement on the first mixture and getting second after mixing. The mixture is solidified soil; (4) the second mixture is rolled and maintained. The solidified soil impervious layer of the invention has good impervious performance and high compressive strength, which not only meets the requirements of heavy duty in large yard, but also meets the requirements of EIA impervious.

【技术实现步骤摘要】
一种固化土及大型煤场防污抗渗处理方法
本专利技术属于环境保护领域，尤其涉及一种固化土和大型煤场防污抗渗处理方法。
技术介绍
根据国家环境保护要求，对于一般工业污染场地应防止地下水污染，考虑对地坪采取防渗处理：防渗性能应小于渗透系数1.0×10-7cm/s。对于大面积的煤棚堆场，传统混凝土地坪加抗渗土工膜方案，支持层需采用素土分层夯实加中粗砂垫层；中间铺复合土工膜(一布一膜)，土工布作为土工膜的保护层，铺在土工膜的上部；面层采用混凝土板防护，为防止开裂配钢筋网片。混凝土地坪价格较高，且对于大型煤场这种车辆运输倒运频繁的场地土工膜损坏后难以更换。
技术实现思路
为了解决上述技术问题，本专利技术提供了一种固化土、固化土的制备方法及大型煤场防污抗渗处理方法。具体的，本专利技术提供了一种固化土，按重量份数计，包括80-90重量份的土、0.02-0.4重量份的土壤固化剂、12-18重量份的水泥和6-12.6重量份水。上述的固化土，按重量份数计，包括84.8重量份的土、0.2重量份的土壤固化剂、15重量份的水泥和9重量份的水。上述的固化土，所述土为黏土。上述的固化土，按重量百分比计，所述土壤固化剂包括水泥10％-15％，石灰1％-5％，粉煤灰5％-10％，苛性碱1％-2％，氯化钠2％-4％，碳酸钠2％-4％，碳酸钙2％-3％，硅粉2％-3％，沥青3％-5％，水玻璃5％-10％，聚丙烯酰胺2％-5％，聚丙烯酸2％-5％，硫酸镁1％-2％，碳酸钙2％-5％，焦油7％-10％，环氧树脂0.1％-1％，糠醛苯胺0.6％-2％，丙烯酸钙0.3％-1％和羧甲基纤维素0.5％-2％。另一方面，本专利技术提供了一种大型煤场防污抗渗处理方法，包括以下步骤：(1)将土壤固化剂与水混合均匀，制备土壤固化剂水溶液；(2)将土壤固化剂水溶液喷洒在土上，拌和均匀获得第一混合物；(3)将水泥摊铺在第一混合物上，拌合均匀后获得第二混合物，即固化土；(4)将第二混合物进行碾压、养护。上述的大型煤场防污抗渗处理方法，所述固化土铺设三层，每层分别进行碾压。上述的大型煤场防污抗渗处理方法，所述碾压在固化土的压实度为0.9-0.98，优选为0.94时停止。上述的大型煤场防污抗渗处理方法，所述养护需在温度为15-40℃、湿润的环境下进行一周。上述的大型煤场防污抗渗处理方法，所述养护可在三层固化土施工结束后进行。上述的大型煤场防污抗渗处理方法，所述固化剂防渗层抗压强度大于15t/m2，渗透系数为1×10-7～10-8cm/s。本专利技术利用固化土防渗层抗渗性能好、抗压强度高的特点制备的固化剂防渗层，不仅满足了大型料场的堆重使用要求，又满足了环评抗渗要求，同时大大降低了综合单价，经济效益可观。附图说明图1为传统混凝土地坪加土工模。11为240mm厚C20混凝土(内配φ8双向钢筋@200×200)；12为复合土工模；13为50mm厚中粗砂垫层；14为素土夯实垫层，压实系数0.94；15为排水沟，沟宽300mm，沟深200mm；排水沟抹面为20mm厚1:3的水泥砂浆。图2为本专利技术固化土防渗层。21为固化剂防渗层。具体实施方式为了充分了解本专利技术的目的、特征及功效，通过下述具体实施方式，对本专利技术作详细说明。本专利技术的工艺方法除下述内容外，其余均采用本领域的常规方法或装置。下述名词术语除非另有说明，否则均具有本领域技术人员通常理解的含义。固化土是将土与土壤固化剂和水泥，按照一定的重量比参合在一起，在最佳含水量时，经搅拌、摊铺、碾压而成。采用固化土抗渗地坪的方案，就是将传统混凝土地坪加土工膜方案，改为固化剂与黏土搅拌方案，兼顾地坪强度与防渗的要求。其原理是在黏土中添加了土壤固化剂形成了固化土。固化土的渗透系数随着土壤固化剂掺合量的增加而变小，一般为10-7-10-8cm/s，能够满足国家环境保护要求。土壤固化剂通过搅拌渗透到黏土中，排挤或置换出孔隙中的自由水和气体，通过土壤固化剂的凝结作用、与土体的水化作用，堵塞土体中的水通道，提高黏土的抗渗性能。大型煤场的地坪荷载要求一般在15吨/平米左右，一般的黏土强度难以满足要求。由于土体与土壤固化剂之间的物理、化学作用相应增大，黏土的抗压强度也大幅增加，从而满足地基承载力要求。最后在合理范围内掺入比愈大，渗透系数降低的趋势愈大；随着掺入比的加大，土壤固化剂对土的固化作用进一步加强，土的结构受掺入比影响而发生显著的变化。具体地，本专利技术提供了一种固化土，按重量份数计，包括80-90重量份的土、0.02-0.4重量份的土壤固化剂、12-18重量份的水泥和6-12.6重量份水；优选的，包括84.8重量份的土、0.2重量份的土壤固化剂、15重量份的水泥和9重量份的水。在本专利技术提供的实施例中，水与水泥的水灰比为0.5-0.7，优选为0.6。通过采用上述组分含量，使本专利技术的固化土中的土壤固化剂接近最佳掺入比，土体已达到极限渗透系数；固化土达到合理掺入量，提高了黏土的承载能力。优选的，所述土为黏土，其由多种水合硅酸盐和一定量的氧化铝、碱金属氧化物和碱土金属氧化物组成，并含有石英、长石、云母及硫酸盐、硫化物、碳酸盐等杂质。其来源非常广，广泛分布于世界各地的岩石和土壤中。其中，土壤固化剂是一种由多种无机、有机材料合成的用于固化各类土壤的新型节能环保工程材料。它与土壤混合后通过一系列物理化学反应来改变土壤的工程性质，能将土壤中大量的自由水以结晶水的形式固定下来，使得土壤胶团表面电流降低，胶团所吸附的双电层减薄，电解质浓度增强，颗粒趋于凝聚，体积膨胀而进一步填充土壤孔隙，在压实功的作用下，使固化土易于压实和稳定,从而形成整体结构，并达到常规所不能达到的压密度。优选的，本专利技术所使用的土壤固化剂为聚酰胺类固化剂，包括水玻璃成分，其中，各成分的比例为水泥10％-15％，石灰1％-5％，粉煤灰5％-10％，苛性碱1％-2％，氯化钠2％-4％，碳酸钠2％-4％，碳酸钙2％-3％，硅粉2％-3％，沥青3％-5％，水玻璃5％-10％，聚丙烯酰胺2％-5％，聚丙烯酸2％-5％，硫酸镁1％-2％，碳酸钙2％-5％，焦油7％-10％，环氧树脂0.1％-1％，糠醛苯胺0.6％-2％，丙烯酸钙0.3％-1％和羧甲基纤维素0.5％-2％。本专利技术的土壤固化剂与现有技术中其它的固化剂相比，对渗透系数低的黏土具有很好的加固效果，适用于有环保抗渗要求的大型煤场。此外，本专利技术还提供了一种煤场防污抗渗处理方法，包括以下步骤：(1)将土壤固化剂与水混合均匀，制备土壤固化剂水溶液；在本步骤前还包括根据施工规模计算黏土补水量、土壤固化剂加入量、水泥加入量的步骤；将计算出的补水量和土壤固化剂倒入洒水车，充分搅拌均匀得到土壤固化剂水溶液。(2)将土壤固化剂水溶液喷洒在黏土上，拌和均匀获得第一混合物；在煤场摊铺固化土前需要备土整平，备土应为符合要求的黏土，土的含水量应小于最佳含水量，如含水量过大，需提前处理。施工时将施工段所需的土方量的黏土拉入煤场上摊铺，摊铺厚度为23cm。并按测定的宽度进行大致整平，采用压力式洒水车或喷管式洒水车将土壤固化剂均匀地喷洒在黏土层上，分两次喷洒，首次先喷洒50％，然后采用路拌机拌合两遍，再喷洒50％，拌合不少于两遍，喷洒第二遍时，要注意补充第一遍喷洒过少部位，达到拌合颜色一致为止。(3本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种固化土，其特征在于，按重量份数计，包括80‑90重量份的土、0.02‑0.4重量份的土壤固化剂、12‑18重量份的水泥和6‑12.6重量份水。

【技术特征摘要】
1.一种固化土，其特征在于，按重量份数计，包括80-90重量份的土、0.02-0.4重量份的土壤固化剂、12-18重量份的水泥和6-12.6重量份水。2.根据权利要求1所述的固化土，其特征在于，按重量份数计，包括84.8重量份的土、0.2重量份的土壤固化剂、15重量份的水泥和9重量份的水。3.根据权利要求1或2所述的固化土，其特征在于，所述土为黏土。4.根据权利要求1-3任一项所述的固化土，其特征在于，按重量百分比计，所述土壤固化剂包括水泥10％-15％，石灰1％-5％，粉煤灰5％-10％，苛性碱1％-2％，氯化钠2％-4％，碳酸钠2％-4％，碳酸钙2％-3％，硅粉2％-3％，沥青3％-5％，水玻璃5％-10％，聚丙烯酰胺2％-5％，聚丙烯酸2％-5％，硫酸镁1％-2％，碳酸钙2％-5％，焦油7％-10％，环氧树脂0.1％-1％，糠醛苯胺0.6％-2％，丙烯酸钙0.3％-1％和羧甲基纤维素0.5％-2％。5.一种大型煤场防污抗渗处理方法，其特征在...

【专利技术属性】
技术研发人员：赵广，刘溢，郭梁，
申请(专利权)人：中冶东方工程技术有限公司，
类型：发明
国别省市：山东,37