巖土工程施工廢泥漿固化技術(shù)研究重點分析

李 彬 河北中色華冠巖土工程有限公司

1 前言

社會經(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，其對整個施工過程造成較大的影響，甚至對施工安全和施工進(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，該固化劑優(yōu)勢較多還表現(xiàn)在有效利用工業(yè)廢棄物，保護(hù)環(huán)境，實現(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，但不可因為整個過程復(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，主要因為該物質(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)劣勢比較明顯，雖然可處理費泥漿，但同樣具有副作用，對保護(hù)環(huán)境造成不利的影響。

時代不斷發(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)，這為整個工程效益的提高奠定基礎(chǔ)，而且還提高社會效益。

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、高價金屬鹽、有機聚合物等，較大程度上影響了環(huán)境。石油專機行業(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可先對其進(jìn)行固化處理，而后采取綜合治療的方法，這是因為鉆井廢泥漿組成成分具有較大的抗腐蝕性和復(fù)雜性，增加了運輸難度，加之利用鉆井廢泥漿僅處于試驗階段，并未落實，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發(fā)生了根本性的變化，并沒有形成工業(yè)化規(guī)?；C合性質(zhì)材料。對廢泥漿進(jìn)行固化處理時選擇固化劑應(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主要應(yīng)用高爐礦渣、煤粉灰等。

固化處理廢泥漿時可應(yīng)用這些固化劑，提高廢泥漿處理效率，不僅不會污染環(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產(chǎn)生大量的廢泥漿，若沒有及時處理，則對工程施工治理造成影響，而且還會污染環(huán)境。然而泥漿隱蔽性較強，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，且分解時間較長。三是回填泥漿。四是密封處理廢泥漿。上述四種時目前我國應(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)，最大程度降低其對環(huán)境的污染，合理利用廢泥漿，實現(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 無機固化劑固化技術(shù)

對比分析廢液漿固化時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，通過固化對比可知從無機固化劑與有機固化劑相比前者效果顯著優(yōu)于后者，且從價格方面分析，無機固化劑價格更低，且無毒副作用，這也是人們廣泛應(yīng)用無機固化劑的主要原因。

但深入分析可知，無機固化劑并非只有缺點而沒有優(yōu)點，固化廢泥漿時應(yīng)用無機固化劑耗費的量較多，這也就意味著處理廢泥漿時必須添加大量的無機固化劑，否則很難固化泥漿[5]。之所以出現(xiàn)這種問題，一定程度上因為固化廢泥漿時主要利用無機固化物的吸附功能，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，則很難實現(xiàn)預(yù)期的固化目標(biāo)，且無機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，這些都會對復(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必須嚴(yán)格計算無機固化劑的使用量，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。配置固化劑時工作人員必須做好固化劑治理的檢驗工作，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，在高爐連鐵時經(jīng)常會產(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)。這是因為堿是人們應(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。

實驗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，必須控制溫度，確保溫度一種，濕度同樣確保不低于95%[7，8]。上述兩個數(shù)據(jù)均為工作實踐中得出，以此為基礎(chǔ)做好泥漿抗壓強度試驗，且試驗過程中必須觀察顏色方面有無變化，期初顏色是淡灰色，但隨著時間的改變逐步成深綠色斑點，這些斑點在長時間作用下逐步擴(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，這個階段顏色變化的時間等于抗壓強度時間，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，處理廢泥漿時要想取得預(yù)期的固化效果，就必須在處理礦渣時嚴(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)知識危機，選擇礦渣催化劑時以堿為主要材料，使堿固化時間得以有效延長，固化效果較好。

除此之外，礦渣的細(xì)度對固化效果產(chǎn)生較大影響。細(xì)度和凝結(jié)時間二者呈反比關(guān)系，細(xì)度不斷增大，則凝結(jié)的時間越短，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對施工環(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，這對推廣可持續(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，人們越來越重視綜合治理和工程施工廢泥漿放置，為實現(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，推動巖土工程的可持續(xù)發(fā)展。