淤泥固化技術(shù)概述淤泥固化是使淤泥、土壤固化劑與水之間發(fā)生一系列的水解和水化反應(yīng),產(chǎn)生膠結(jié)土顆粒的膠凝物質(zhì)、結(jié)晶物質(zhì)等,同時通過激發(fā)劑激發(fā)土壤顆粒本身的活性使其參與反應(yīng),使淤泥具備一定的結(jié)構(gòu)強(qiáng)度等特性,且在較長時間內(nèi)強(qiáng)度能夠穩(wěn)定的增長。固化土的使用可解決場地內(nèi)部分土方平衡的問題,淤泥回收再利用盡量避免外運(yùn)、堆放問題,環(huán)保經(jīng)濟(jì)優(yōu)化;固化處理,便于開挖,節(jié)省開挖成本;高含水率淤泥-固化劑的效果更好;減少有限資源的浪費(fèi),生態(tài)環(huán)保。對于原本進(jìn)行土石方回填的路基、停車場、廣場地基,現(xiàn)采用淤泥固化土進(jìn)行替代,減少了石料等不可再生資源的使用。這些優(yōu)點(diǎn)使得淤泥固化技術(shù)在軟基處理中的應(yīng)用日益變多。復(fù)合穩(wěn)定土能夠?qū)崿F(xiàn)就地取材,具有施工方便、工期短、成本低廉和路用技術(shù)指標(biāo)優(yōu)良等特點(diǎn)。廣州污泥泥漿固化劑技術(shù)
4有機(jī)高分子類土壤固化材料研究進(jìn)展有機(jī)高分子類土壤固化劑因其摻入量較少、運(yùn)輸方便、施工簡單等優(yōu)點(diǎn)而具有廣闊的應(yīng)用前景,是目前研究的熱點(diǎn)。下面將著重介紹應(yīng)用于防治水土流失研究的熱門有機(jī)高分子類材料。4.1聚丙烯酰胺聚丙烯酰胺(PAM)是一種以丙烯酰胺單體為主要原料且經(jīng)過自由基聚合反應(yīng)制得的功能高分子材料,享有“百業(yè)助劑”之稱。離子類PAM中,陽離子型聚丙烯酰胺(CPAM)由于價(jià)格較貴且對水生生物生長有一定影響而較少應(yīng)用于防治水土流失,但陰離子型聚丙烯酰胺(APAM)卻是水土流失防治研究中應(yīng)用多的高分子土壤固化材料,被廣泛應(yīng)用于減少水蝕、減少風(fēng)蝕、火災(zāi)后土壤治理等。惠州淤泥泥漿固化劑劑泥土固化劑可以解決筑路過程中遇到的軟弱地基問題。
土壤固化劑的固化原理
土壤固化劑首先與水發(fā)生反應(yīng),生成水化硅酸鈣、水化鋁酸鈣、水化硫酸鈣等凝膠狀的水化物,這些水化物與士壤中礦物的活性成分反應(yīng)生成片狀、纖維狀或針狀晶體,互相交錯,增進(jìn)土壤粒子之間的連接,在土壤中形成穩(wěn)定網(wǎng)狀結(jié)構(gòu),使固化土體結(jié)構(gòu)更加穩(wěn)固,有的還生成膨脹性物質(zhì),能填充網(wǎng)狀結(jié)構(gòu)之間的孔隙或者改善土壤中的孔隙結(jié)構(gòu),提高土壤強(qiáng)度。經(jīng)過土壤固化劑處理過的土壤,其強(qiáng)度、密實(shí)度、回彈模量、彎沉值、CBR、剪切強(qiáng)度等性能都得到了很大的提高,從而延長了道路的使用壽命,節(jié)省了工程維修成本,經(jīng)濟(jì)環(huán)境效益俱佳。
土壤固化劑的優(yōu)勢對于需加固的土壤,根據(jù)土壤的物理和化學(xué)性質(zhì),只需摻入一定量的土壤固化劑,經(jīng)拌勻、壓實(shí)處理,即可達(dá)到需要的性能指標(biāo)。其特點(diǎn)是路用技術(shù)指標(biāo)優(yōu)良、工程造價(jià)低、施工方便、縮短工期,尤其是有利于生態(tài)環(huán)境保護(hù)。采用土壤固化劑可以替代大量的石灰、水泥、粉煤灰、碎石、礫石等傳統(tǒng)筑路材料,節(jié)省資源、能源,節(jié)約土地,保護(hù)植被,大幅度減少二氧化碳等溫室氣體的排放量,有利于生態(tài)環(huán)境保護(hù),經(jīng)濟(jì)、環(huán)境效益特別明顯,是公路工程可持續(xù)發(fā)展的創(chuàng)新型交通技術(shù)之一。經(jīng)過土壤固化劑處理過的土壤,其強(qiáng)度、密實(shí)度、回彈模量、彎沉值、CBR等性能都得到了很大的提高。
4.2聚乙烯醇聚乙烯醇(PVA)是一種可生物降解的合成高分子材料,其高分子鏈中含有大量羥基,可通過氫鍵作用與土壤顆粒結(jié)合,近年來,也被研究應(yīng)用于防治水土流失。Tadayonfar等將沙土與不同濃度的PVA混合并在常溫下養(yǎng)護(hù),發(fā)現(xiàn)少量PVA的添加就能大幅提升土壤團(tuán)聚體水穩(wěn)定性,且這種提升隨著養(yǎng)護(hù)時間的延長呈上升趨勢;同時PVA的添加也大幅降低了風(fēng)蝕侵害,用量20g/m2時在20m/s的風(fēng)速下,5min內(nèi)土壤流失質(zhì)量可減少85%。Tümsavas等研究發(fā)現(xiàn),經(jīng)PVA處理后土壤抗蝕性有所增加,且這種抗蝕性的增加在黏土含量較高的土壤類型中更為明顯。此外,由于PVA的成膜性以及可降解性,其也可被用來制作PVA地膜,以減少雨水和強(qiáng)風(fēng)造成的水土流失。隨著我國土壤固化技術(shù)的發(fā)展,目前土壤固化材料被廣泛應(yīng)用于各個領(lǐng)域。珠海品牌泥漿固化劑劑
無機(jī)類土壤固化劑與水作用后會釋放鈣、鎂、鋁等高價(jià)陽離子。廣州污泥泥漿固化劑技術(shù)
基于APAM在防治水土流失方面的效能,研究者利用分子設(shè)計(jì)的原理以丙烯酸與其酯類共聚,制備出含有類似陰離子與非離子基團(tuán)的聚丙烯酸類共聚物(PAA),通過其高分子鏈中酰胺和羧酸基電離后與土壤顆粒間的靜電引力起到固土作用。Sun等發(fā)現(xiàn)丙烯酸及其衍生物的聚合物可有效保持土壤中的水分,防止水分滲漏,減少土壤流失,進(jìn)而促進(jìn)植物生長,減小荒漠化。丙烯酸類材料成本一般比聚丙烯酰胺類材料低,但其耐水解能力稍差。研究者為了解決這個問題也做了很多工作,如Ma等將黃原膠、丙烯酸與紅土接枝得到一種XG-g-PAA/laterite有機(jī)-無機(jī)復(fù)合高分子材料,該材料提升了PAA耐水解的能力,且耐熱、耐紫外線,具有良好的保水性,能用于極端環(huán)境下。廣州污泥泥漿固化劑技術(shù)