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        巖土工程施工廢泥漿固化技術(shù)研究重點(diǎn)分析

        2021-12-06 21:38:27河北中色華冠巖土工程有限公司
        門窗 2021年7期
        關(guān)鍵詞:礦渣固化劑無機(jī)

        李 彬 河北中色華冠巖土工程有限公司

        1 前言

        社會(huì)經(jīng)濟(jì)發(fā)展使巖土工程施工規(guī)模不斷加大,但巖土工程施工過程中出現(xiàn)大量的廢泥漿,其對(duì)整個(gè)施工過程造成較大的影響,甚至對(duì)施工安全和施工進(jìn)程造成巨大影響,必須采取有效的措施處理廢泥漿。當(dāng)前,固化技術(shù)是廢泥漿處理的先進(jìn)技術(shù)之一,整體效果顯著,在此背景下很有必要分析該技術(shù)的相關(guān)問題。

        2 廢泥漿固化技術(shù)現(xiàn)狀分析

        巖土工程中施工過程中有大量廢泥漿產(chǎn)生,比較常用的處理方法就是固結(jié)處理,以此為基礎(chǔ)綜合其他情況,考量量化后綜合利用。工程廢泥漿和鉆井廢泥漿相比整體組成比較簡單,且工程廢泥漿中含有的鉆渣較多,固結(jié)處理后更容易利用。

        當(dāng)前階段高爐礦渣和粉煤灰等已經(jīng)逐步進(jìn)入人們的視野模式一種易于獲取、成本不高的新型固化劑之一[1]。與此同時(shí),該固化劑優(yōu)勢(shì)較多還表現(xiàn)在有效利用工業(yè)廢棄物,保護(hù)環(huán)境,實(shí)現(xiàn)可持續(xù)發(fā)展理念。

        廢棄泥漿中的物質(zhì)較多,治理過程相當(dāng)復(fù)雜的,但不可因?yàn)檎麄€(gè)過程復(fù)雜而不重視治理,必須采取有效的處理措施,確保從根本上解決此類問題。廢泥漿之所以污染環(huán)境,主要因?yàn)樵撐镔|(zhì)中含有油類物質(zhì),且不易于處理,因此人員必要加大力度探索廢泥漿的處理方法。一般情況下,人們都是直接排放或固化處理,該方法優(yōu)劣勢(shì)比較明顯,雖然可處理費(fèi)泥漿,但同樣具有副作用,對(duì)保護(hù)環(huán)境造成不利的影響。

        時(shí)代不斷發(fā)展,人們加大探索有效的處理廢泥漿的方法,研制了廢泥漿固化技術(shù),該問題得到有效治理,整體治理效果良好。因此,巖土工程施工過程中必須加大力度探究巖土工程施工技術(shù),這為整個(gè)工程效益的提高奠定基礎(chǔ),而且還提高社會(huì)效益。

        3 巖土工程施工中廢泥漿固化技術(shù)在治理上的分類

        3.1 石油鉆井泥漿

        分析石油鉆井泥漿成分可知,整體比較復(fù)雜,且廢棄泥漿中包含的物質(zhì)較多,如油類、高價(jià)金屬鹽、有機(jī)聚合物等,較大程度上影響了環(huán)境。石油專機(jī)行業(yè)也加大力度研究了廢泥漿處理方法,泥漿性質(zhì)不同,應(yīng)用的方式同樣具有較大的差異,比如常見的處理方法有放置坑內(nèi)密封處理、直接排放,固化處理、化學(xué)處理和耕拖處理土地。其中,綜合治理泥漿諸多治療方法中比較有效的一種。

        目前處理鉆井廢棄泥漿時(shí)可先對(duì)其進(jìn)行固化處理,而后采取綜合治療的方法,這是因?yàn)殂@井廢泥漿組成成分具有較大的抗腐蝕性和復(fù)雜性,增加了運(yùn)輸難度,加之利用鉆井廢泥漿僅處于試驗(yàn)階段,并未落實(shí),因此目前我國還未有規(guī)?;凸I(yè)化的利用條件[2]。

        3.2 工程廢泥

        從組成成分方面分析,工程廢泥漿與鉆井廢泥漿成分上差異較大,且含有骨料磚渣,從固化處理方面分析操作更簡單,同樣地,綜合利用更為簡單。從理論方面分析,固化處理工程廢泥漿后其性知識(shí)發(fā)生了根本性的變化,并沒有形成工業(yè)化規(guī)模化綜合性質(zhì)材料。對(duì)廢泥漿進(jìn)行固化處理時(shí)選擇固化劑應(yīng)以水泥為主,但考慮到水泥成本較高,因此,目前處理巖土工程施工過程中的廢泥漿時(shí)主要應(yīng)用高爐礦渣、煤粉灰等。

        固化處理廢泥漿時(shí)可應(yīng)用這些固化劑,提高廢泥漿處理效率,不僅不會(huì)污染環(huán)境,保護(hù)了生態(tài)環(huán)境,而且還提高了工程經(jīng)濟(jì)效益和生態(tài)效益。

        4 治理廢泥漿的必要性以及常用治理方法

        巖土工程施工過程中通常都會(huì)產(chǎn)生大量的廢泥漿,若沒有及時(shí)處理,則對(duì)工程施工治理造成影響,而且還會(huì)污染環(huán)境。然而泥漿隱蔽性較強(qiáng),施工人員經(jīng)常將其忽略,較大程度上影響了巖土工程施工治理。而要想解決此類問題,必須及時(shí)處理廢泥漿,避免工程施工治理受到影響。

        傳統(tǒng)處理廢泥漿的方法主要為直接排放到下水管道,但這樣的治理方法效果不理想,并不能治標(biāo)本。且廢泥漿排入下水道后對(duì)工程下水道系統(tǒng)造成較大影響,甚至還容易存在下水道堵塞的問題,經(jīng)過下水道排放后嚴(yán)重污染環(huán)境,在此背景下傳統(tǒng)的廢泥漿處理技術(shù)很顯然滿足不了現(xiàn)代化發(fā)展的需要,因此人們逐步探索有效的泥漿固化技術(shù)[3]。

        常用的處理廢泥漿的方法主要有四種:一是直接排放,即將廢泥漿直接排放到下水管道,雖然這種方法成本不高,但是較大程度上污染了環(huán)境,且產(chǎn)生負(fù)面影響。二是地底排放。該方法主要對(duì)地層鉆孔,而后排放,一定程度上有效避免泥漿影響環(huán)境,但整體上成本高,且分解時(shí)間較長。三是回填泥漿。四是密封處理廢泥漿。上述四種時(shí)目前我國應(yīng)用比較廣泛的方法,但很難應(yīng)用這些方法有效處理廢泥漿,在此背景下人們加大力度研究并探索出有效的利用廢泥漿固化技術(shù),最大程度降低其對(duì)環(huán)境的污染,合理利用廢泥漿,實(shí)現(xiàn)最大化利用資源的目標(biāo)[4]。

        5 巖土工程施工廢泥漿固化技術(shù)的應(yīng)用

        5.1 無機(jī)固化劑固化技術(shù)

        對(duì)比分析廢液漿固化時(shí)的固化劑的性能和種類可以了解到目前主要有兩種固化劑,通過固化對(duì)比可知從無機(jī)固化劑與有機(jī)固化劑相比前者效果顯著優(yōu)于后者,且從價(jià)格方面分析,無機(jī)固化劑價(jià)格更低,且無毒副作用,這也是人們廣泛應(yīng)用無機(jī)固化劑的主要原因。

        但深入分析可知,無機(jī)固化劑并非只有缺點(diǎn)而沒有優(yōu)點(diǎn),固化廢泥漿時(shí)應(yīng)用無機(jī)固化劑耗費(fèi)的量較多,這也就意味著處理廢泥漿時(shí)必須添加大量的無機(jī)固化劑,否則很難固化泥漿[5]。之所以出現(xiàn)這種問題,一定程度上因?yàn)楣袒瘡U泥漿時(shí)主要利用無機(jī)固化物的吸附功能,而其他微小物質(zhì)惰性較小,則可將其作為微集料,用于填充固結(jié)物孔隙,以此達(dá)到提高固結(jié)物抗水性能的目標(biāo)。

        若固化劑量較少,或濃度達(dá)不到要求,則很難實(shí)現(xiàn)預(yù)期的固化目標(biāo),且無機(jī)固化物添加的過程中若固化物增加,泥漿密度也相應(yīng)地增加,還可能起到反作用,并不利于固化,主要原因在于廢泥漿固含量較高,因此在固化過程中混凝物并不具有良好的和易性,加之廢泥漿中自由水分的整體含量不高,這些都會(huì)對(duì)復(fù)合凝膠固化劑水化硬化反應(yīng)效果產(chǎn)生直接影響,使固結(jié)物骨架物質(zhì)生成顯著降低,對(duì)固化效果產(chǎn)生不利影響。

        由此可見,相關(guān)工作人員固化泥漿時(shí)必須嚴(yán)格計(jì)算無機(jī)固化劑的使用量,保證固化劑的總量滿足泥漿固化的需求。配比固化劑時(shí)必須嚴(yán)格按照相關(guān)要求配比固化劑的配方,確保配比的固化劑與相關(guān)要求相符合。配置固化劑時(shí)工作人員必須做好固化劑治理的檢驗(yàn)工作,保證配置符合固化標(biāo)準(zhǔn)的固化劑,最大程度發(fā)揮其作用[6]。

        5.2 廢礦渣固結(jié)廢泥漿

        通常情況下,在高爐連鐵時(shí)經(jīng)常會(huì)產(chǎn)生附屬產(chǎn)品,即人們比較熟悉的礦渣,該材料通過驟然接觸急冷空氣后經(jīng)過水淬時(shí)砂狀的類似玻璃體的物質(zhì)也被呈現(xiàn)出來,且具有較高的活性。若這是工作人員往其中添加堿,則很容易發(fā)生微妙反應(yīng)。這是因?yàn)閴A是人們應(yīng)用得比較廣泛的激發(fā)劑之一,該激發(fā)劑的應(yīng)用可讓礦渣為例具有膠凝固化特性。

        實(shí)驗(yàn)的過程中通常都是粉碎礦渣后進(jìn)行篩分,即分為140目的粉末,并應(yīng)用純堿當(dāng)作激發(fā)劑,而后將膨潤土加入工程中,將兩者混合后配置成濃度為6.4%的淡水泥漿。而后加入礦渣,最后加入氫氧化鈉溶液,充分?jǐn)嚢枭鲜鑫镔|(zhì)后將其倒入用鋼制作成的試模中,最后將其放置水泥恒溫標(biāo)準(zhǔn)溫水養(yǎng)護(hù)箱,以此達(dá)到養(yǎng)護(hù)作用。

        穩(wěn)度影響?zhàn)B護(hù)的主要因素,這就需要工作人員在養(yǎng)護(hù)工作中必須控制溫度,確保其在25℃左右,嚴(yán)格觀察溫度變化,避免出現(xiàn)溫差較大的問題。與此同時(shí),必須控制溫度,確保溫度一種,濕度同樣確保不低于95%[7,8]。上述兩個(gè)數(shù)據(jù)均為工作實(shí)踐中得出,以此為基礎(chǔ)做好泥漿抗壓強(qiáng)度試驗(yàn),且試驗(yàn)過程中必須觀察顏色方面有無變化,期初顏色是淡灰色,但隨著時(shí)間的改變逐步成深綠色斑點(diǎn),這些斑點(diǎn)在長時(shí)間作用下逐步擴(kuò)散,最終凝結(jié)樣本表面完全被覆蓋,這也是樣本顏色轉(zhuǎn)為綠色的主要原因,這個(gè)階段顏色變化的時(shí)間等于抗壓強(qiáng)度時(shí)間,工作人員要記錄下相關(guān)數(shù)據(jù),這為日后優(yōu)化泥漿固化技術(shù)奠定良好的條件。

        礦渣化學(xué)成分比較復(fù)雜,處理廢泥漿時(shí)要想取得預(yù)期的固化效果,就必須在處理礦渣時(shí)嚴(yán)格處理,其中比較重要的一步就是選擇合適的催化劑,以化學(xué)所學(xué)知識(shí)危機(jī),選擇礦渣催化劑時(shí)以堿為主要材料,使堿固化時(shí)間得以有效延長,固化效果較好。

        除此之外,礦渣的細(xì)度對(duì)固化效果產(chǎn)生較大影響。細(xì)度和凝結(jié)時(shí)間二者呈反比關(guān)系,細(xì)度不斷增大,則凝結(jié)的時(shí)間越短,必須嚴(yán)格管理礦渣細(xì)度,這是提高固化質(zhì)量的關(guān)鍵,有利于清理廢泥漿[9]。加大管理上述問題力度,有效處理廢泥漿,確保施工過程中不會(huì)對(duì)施工環(huán)境造成影響。

        6 結(jié)束語

        隨著近年來人們生活水平和國民經(jīng)濟(jì)水平的提高,工程量顯著增加。結(jié)合巖土工程施工情況可知,施工過程中無法避免出現(xiàn)大量泥漿,且污染性較大,還可能給人們生活造成較大的負(fù)擔(dān)。泥漿污染性較強(qiáng),這對(duì)推廣可持續(xù)發(fā)展理念產(chǎn)生不利影響。

        當(dāng)前階段環(huán)境惡化相當(dāng)嚴(yán)重,人們?cè)絹碓街匾暰C合治理和工程施工廢泥漿放置,為實(shí)現(xiàn)固化處理廢泥漿的目標(biāo),施工人員必須選擇合適的施工方案,保證施工治理,科學(xué)處理并合理利用廢泥漿,推動(dòng)巖土工程的可持續(xù)發(fā)展。

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