岩土工程施工废泥浆固化技术研究

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摘要：随着经济的高速发展，环境污染的日趋严重，岩土工程施工中的废泥浆污染问题尤为突出，进行岩土工程废浆液治理是极为迫切的一个问题。为此，对岩土工程废泥浆对环境的破坏力和污染力要进行正确分析和处理，利用废泥浆固化技术来阻止对环境的污染，从而提高人们的生活质量。本文通过对废泥浆进行治理并对于这项技术来探析，对于高炉矿渣的固化技术在废泥浆中的应用进行初步介绍其研究成果。

关键词：岩土工程施工；废泥浆；固化技术

中图分类号： TL941 文献标识码： A

引言

对于污水管道如果用稀释的方法进行排放则会很容易造成污水管道的堵塞，这会让废泥浆渗到地下不断的积累，让地下水还有河水的污染很大程度的加重。当然如果运用工程中将废泥浆作为杂土来外运出去，这便造成了二次污染的出现，这主要是因为在自然环境下，泥浆处理剂是很难降解的一种物质，这便让土壤板结、土壤盐碱化在其周边开始慢慢出现，并不断变严重，这对植物的生长是极为不利的。由此可见，对工程的废泥浆进行治理是一个亟待解决的很紧急问题。

一、岩土工程施工废泥浆固化技术的重要性

在经济快速发展的今天，对于岩土工程其施工有着递增的工程量，而且增长趋势也都是成倍的进行。这类过程有例如勘察钻探、止水帷幕还有非开挖施工，灌注桩与地下进行连续墙施工等，这便很容易造成在施工工程里的大量废浆出现。又由于工程在施工的废浆产生很不集中，在施工的各个场地都有散步，而且这种废浆因为是液态的，所以更不能够很容易直接观察到，这相对于噪音来说，其还有着很强的隐蔽性。对于这种污染的防治让其进行综合治理在之前并没有引起人们很大程度上的关注，但现在岩土工程中的那些废泥浆一般的处理方法是在地层进行更为深一层的注入，或是进行稀释排放出去，还有就是利用自然晒干，然后把其作为杂土运出去等。而如今这些在施工中的废泥浆对于环境造成的污染还有给施工带来的负面影响都给人们敲响了警钟，带给人们深刻的认识。这种工程施工的表现在大量废浆的产生会让施工难度有很大的增加，这让施工的进程受到很大程度的影响。

岩土工程施工中废泥浆的成因及处理

1、废泥浆形成

在工程的施工过程中，泥浆是一种水基泥浆，而废泥浆是在施工作业后会产生的一种物质，其主要是水、钻渣、粘土还有泥浆处理剂来组成的，其是悬浮液还有胶体溶液进行混合而形成。对于废泥浆来说，它有着很高的含水量，约是50%-90%，而且也显现出强碱性。在造浆的粘土上一般是高岭土或者是膨润土，这在水里会有极为细的微粒分散着，而有一些微粒其因为小于一定值便成为了胶体，钻渣其实是岩屑，这种岩屑在水里不溶，而且还不会分散，较大的颗粒一般都会在泥浆里存在。

2、对废泥浆的处理

泥浆处理剂对于泥浆的处理是很有必要的，它也分为两类，一个是有机处理剂，另一个自然是无机的处理剂。对于无机处理剂这里面是有氢氧化钠、碳酸钠、氯化钠还有氢氧化钙等物质，这能起到调节pH值的作用，让粘土造浆率有一定的提高。而有机的处理剂是由天然高分子、人工合成高分子以及改性高分子来共同合成的，这主要是在对泥浆的流变进行改善，让其失水性也有很大的改观，对于泥浆护壁能力有所提高。在过去一般不会加入有机处理剂在对工程进行施工的过程中，但现在为了体现出工程泥浆更好的特性，为了适应工程施工的条件复杂化，让泥浆进行有机处理剂处理也慢慢得到更多的应用和推广。

岩土工程施工废泥浆固化技术在治理上的种类

1、石油钻井泥浆

石油钻井泥浆有着极为复杂的组成充分，而其工程产生的废泥浆里会有高价金属盐、油类还有有机的聚合物等，这些对环境是很有杀伤力的，这也决定了钻井这个行业对于废泥浆治理研究很早的有所涉足，而且研究技术也比较深入。对于泥浆在性质上是有很大区别的，所以处理方法上也多种多样，较为常用的是直接排放、放置坑内进行密封处理、对于土地进行耕拖处理，还有固化处理，运用化学处理等等。而如果从经济角度，并且考虑到环保，对废泥浆进行综合的利用是最为有效的治理途径。对我国来说，一般会先对钻井废泥浆进行固结的处理，再来进行综合利用。对于钻井废泥浆因为其在组成成分上很复杂，还有着较大的腐蚀性，这对于远距离运输来说是不方便的，因为目前无论是国内还是国外，在钻井废泥浆利用方面技术都处于试验阶段，还不具备对工业化进行综合利用的条件。在日本，让废泥浆固结处理已经在世界上发展很先进，并且技术也较为成熟，并且还研制出10多种固结物质，而这些也是专门针对工业专门研发的。对于部分产品我国也进行了引进，并应用到了工业施工当中。但是我国并没有对该固结材料进行开发，而对于泥浆固化处理也都不是针对钻井，用粘土或者是工业的污泥进行固材，这样的效果一定不能达到理想的状态。

2、工程废泥

相对于钻井废泥浆，工程废泥浆则会有着单一的组成成分，而且还含有一定的骨料，也就是钻渣，对其进行更好的固结处理，并在进行综合利用，这样会更为简单和容易。如果从理论的角度来说，对工程的废泥浆进行固化剂处理后，这样其性质便会在根本上发生改变，这也会让水泥浆特性的材料被很好的形成出来。对于固化处理过程，对于固化剂的选择是重中之重。其实很容易看出来选择水泥作为固化剂是很好的一种材料，但其也有着一定的限制因素，那就是成本太高。当前对于工业的废弃物还有相关的一些副产品如粉煤灰、高炉矿渣等等。对于固化剂来固化废泥浆也越来越得到人们的广泛关注，这让工业废弃物得到治理的同时，还让环境得到很好的保护，产生了很好的环境效益，经济效益，并对社会产生了很好的影响。

在矿渣固结处理中进行废泥浆试验

1、高炉矿渣的特点及用途

高炉矿渣是一种很特别的东西，它是由高炉炼铁而生成的非金属的副产品，在水淬或者空气突然变冷的过程而形成的这样一种砂状的玻璃体物质，这主要是氧化物组成，并且存在潜在的活性，在运用碱来进行催化作用，而这样会有很高浓度的氢氧负离子来进行一定的影响，让矿渣微粒的胶凝固化特性很好的显现出来。根据实验也得到证明，如果不加入这种强碱，如氢氧化钠，便会让混合浆无法硬化，如果加入的强碱浓度在百分之二以内，那会随着强碱量的增多，其终凝的时间会减小，而且减小的幅度也比较大。但如果加入的量大于百分之三点四，那么终凝的时间便会变化相当小。当然在矿渣的细度方面对于凝结的时间也有很大的影响，在一样的碱量中，当矿渣细度较大的时候，那么其凝结时间便会很短。所以这也能够表明如果进行固化废液那么粒度细的矿渣应该是很好的选择。当然强碱的量增加，还会让固结体强度有所提高，但一般把强碱加到百分之三点四的时候，便是固结体在7天抗压强度达到最大的时候，这个时候之后便开始趋于稳定的状态。

2、利用矿渣对废泥浆进行固化

当前在岩石工程中，伴随着工程量的成倍数的增加，工程的废泥浆在治理上便会不断的有新的方法进行研制，而因为对于当今的文明施工来说，这是一个很亟待解决的问题，所以为了体现可持续发展的原则，为了保护环境，对废泥浆要进行更为综合的利用还有治理，这种方法是最为有效的，并且还可以对其进行更为综合的利用。这相对钻井废泥浆来说，工程上的废泥浆很明显在组成成分上比较单一，这也决定了其在固话处理中会更好的进行综合利用，能够让矿渣进行工程废泥浆的固化，而这个固结体也具有很强的抗压性，强度也很大，这些都可以把其作为基础工程在施工中的辅助的材料，更提高了矿渣固化工程废泥浆的利用率。

五、废泥浆作为复混肥料添加剂

试验配置的复混肥的主要技术都满足国家复混肥的要求，初步证明了用钻井泥浆配制尿素—磷酸铵—氯化钾系列复混肥有较好实验基础和根据，是可行的。但利用钻井废泥浆制造复混肥的技术尚不成熟，仍需对作物生长的影响、工程放大等问题继续深入研究，相信这种处理方法会给废泥浆无害化处理开辟新的方向。

参考文献：

[1]费立,陈礼仪.废泥浆固化处理与粉煤灰的利用[J].探矿工程(岩土钻掘工程).2011(S1).

[2]刘智伟,孙业新,种振宇,李志峰.利用高炉矿渣生产微晶玻璃的研究应用[J].莱钢科技.2010(03).