本發(fā)明涉及一種面筋牡蠣殼發(fā)酵物夯實膨潤土加固河堤的方法,屬于地基處理技術領域。
背景技術:
為了提高水利工程河堤的防沖、防滲能力,從而達到除險加固的施工目的,經常會對河道堤防采取一些除險加固的措施,這對于根治諸多河道險工險段存在的險情問題,保障水利工程的正常使用是非常有效的。河堤基土的強度是影響河堤整體穩(wěn)定的主要因素,特別是淤泥地基上的河堤,由于淤泥天然含水率高,天然孔隙比大,抗剪強度低,壓縮系數高,滲透系數小,在荷載作用下,淤泥地基承載力低,地基沉降變形大,容易產生較大的沉降甚至引起滑坡。自然災害在我國如今發(fā)生非常頻繁,其中以洪澇災害尤其嚴重,近二十年來,自然資源的開發(fā)利用不斷擴大,城鄉(xiāng)經濟建設飛速發(fā)展,洪水出現(xiàn)的頻率及其造成的損失也不斷地增加,特別是一些沒有進行河堤加固的地方,嚴重淹沒了土地、沖毀了莊稼、房屋坍塌、人死牲亡,令人觸目驚心。
目前在加固制造河堤時,根據水越深壓強越大的原理,主要采用的是梯形結構,在材料方面主要的是由水泥加上細砂混合而成,或者由沙包沿著河道鋪設成堤,有的為了節(jié)約材料,直接用了水沙粒,這些由水泥材料制成的河堤,成本比較高,而且容易開裂,地基不固;直接沙包或者水沙粒制成的河堤,成本雖然低廉,但是只可以擋住弱中水流,遇到洪水或者強降雨,將無法有效阻擋,后果不堪設想。因此,快速、科學、有效地進行河堤加固,使得河水按照人規(guī)定的方向流動,以減少或者避免河流對于人類、社會的傷害是一件非常重要的事情。
技術實現(xiàn)要素:
本發(fā)明所要解決的技術問題:針對目前傳統(tǒng)的加固河堤的方法多是用水泥和細沙混合,對河堤進行整封加固,雖然成本低廉但是加固層容易開裂,地基不牢固,遇到洪水或者強降雨,將無法有效阻擋的缺陷,提供了一種面筋牡蠣殼發(fā)酵物夯實膨潤土加固河堤的方法。
為解決上述技術問題,本發(fā)明采用的技術方案是:
(1)取面粉和水混合攪拌并揉成面團,將得到的面團放入木桶中,向木桶中加水直至將面團完全浸沒,人工搓洗面團,待盆中水變成乳白色時重新?lián)Q水,繼續(xù)搓洗面團直至面團變小無法再洗出乳白色的水為止,過濾得到濾渣并用蒸鍋蒸制10~15min,得到面筋粉,備用;
(2)稱取牡蠣殼放入粉碎機中粉碎1~2h,得到牡蠣殼粉碎物,將牡蠣殼粉碎物放入回轉窯中煅燒,得到生石灰,將生石灰用水浸泡30~40min后,再用紗布過濾去除沙石雜質,得到石灰油,備用;
(3)將甘蔗切碎后放入榨汁機中榨汁,過濾得到甘蔗汁,將得到的甘蔗汁和步驟(1)備用的面筋粉混合后移入鐵鍋中,煮沸熬制15~20min,得到粘稠的蔗糖面筋漿;
(4)稱取廢報紙放入氣流粉碎機中粉碎20~30min,得到廢報紙碎片,將廢報紙碎片和步驟(2)備用的石灰油以及上述粘稠的蔗糖面筋漿混合后倒入發(fā)酵池中,用攪拌棒攪拌1~2h后密封發(fā)酵池,常溫下使其自然發(fā)酵18~20天,得到粘稠的發(fā)酵紙筋漿,備用;
(5)在待加固的河堤底部地基和兩側斜坡上每平方米均勻釘入3~5根鋼筋,釘完鋼筋后在河堤地基和兩側斜坡上澆筑一層水泥,待其自然風干固化,得到水泥層;
(6)將步驟(4)備用的粘稠發(fā)酵紙筋漿和膨潤土按質量比為1:10混合后得到加固料,將加固料均勻的鋪設在水泥層上,鋪設厚度以覆蓋超過鋼筋頂部20~30cm為準,鋪設完畢后用壓路機對河堤表面進行碾壓3~5遍,碾壓結束后在加固料層上種植細葉泥炭蘚,靜置養(yǎng)護直至細葉泥炭蘚長滿加固料層即可完成對河堤的加固。
步驟(1)中所述的面粉和水的質量比為2:1。
步驟(2)中所述的回轉窯溫度為900~1200℃,煅燒時間為3~5h。
步驟(3)中所述的甘蔗汁和面筋粉的質量比為1:1。
步驟(4)中所述的廢報紙碎片和石灰油以及蔗糖面筋漿的質量比為2:40:1。
步驟(5)中所述的鋼筋長度為40~50cm,鋼筋釘入深度為15~20cm,水泥的澆筑厚度為5~10cm。
本發(fā)明與其他方法相比,有益技術效果是:
本發(fā)明首先通過煅燒牡蠣殼制得生石灰,將生石灰和大量水混合過濾得到石灰油,將石灰油和面筋粉、廢報紙以及蔗糖漿混合發(fā)酵得到粘性極大的紙筋漿,再利用膨潤土和水、泥或細沙的摻和物具有可塑性和黏結性的特性,以其作為加固基料,將其和具有極大粘性的紙筋漿復配,通過紙筋漿表面豐富的活性基團和加固基料表面的羥基產生氫鍵吸引和化學鍵合力,進一步提高了它的可塑性和黏結性,起到夯實加固層的效果,并且紙筋漿本身的韌性和機械性能極佳,加固成型后整體性強,不易開裂,能夠抵御強降水的沖刷,避免使用大量的水泥,且以牡蠣殼、廢棄報紙等為原料,資源重回收利用,節(jié)約了成本,加固方法簡易,而且該方法制成的材料加固效果顯著,經檢測,加固后的河堤地基承載力達到400~500kpa,比雜填土夯實河堤地基的承載力(130kpa)提高了270~370kpa。
具體實施方式
首先取面粉和水按質量比為2:1混合攪拌并揉成面團,將得到的面團放入木桶中,向木桶中加水直至將面團完全浸沒,人工搓洗面團,待桶中水變成乳白色時重新?lián)Q水,繼續(xù)搓洗面團直至面團變小無法再洗出乳白色的水為止,過濾得到濾渣并用蒸鍋蒸制10~15min,得到面筋粉;再稱取1~2噸牡蠣殼放入粉碎機中粉碎1~2h,得到牡蠣殼粉碎物,將牡蠣殼粉碎物放入回轉窯中加熱升溫至900~1200℃,保溫煅燒3~5h,得到生石灰,稱取100~120kg得到的生石灰并用300~350kg水浸泡30~40min后,用紗布過濾去除沙石雜質,得到石灰油;將100~200kg甘蔗切碎后放入榨汁機中榨汁,過濾得到甘蔗汁,將得到的甘蔗汁和等質量面筋粉混合后移入鐵鍋中,煮沸熬制15~20min,得到粘稠的蔗糖面筋漿;接著稱取15~20kg廢報紙放入氣流粉碎機中粉碎20~30min,得到廢報紙碎片,將廢報紙碎片和備用的石灰油以及上述粘稠的蔗糖面筋漿按質量比為2:40:1混合后倒入發(fā)酵池中,用攪拌棒攪拌1~2h后密封發(fā)酵池,常溫下使其自然發(fā)酵18~20天,得到粘稠的發(fā)酵紙筋漿;在待加固的河堤底部地基和兩側斜坡上每平方米均勻釘入3~5根長度為40~50cm的鋼筋,控制釘入深度為15~20cm,釘完鋼筋后在河堤地基和兩側斜坡上澆筑一層5~10cm厚的水泥,待其自然風干固化,得到水泥層;將的粘稠發(fā)酵紙筋漿和膨潤土按質量比為1:10混合后得到加固料,將加固料均勻的鋪設在水泥層上,鋪設厚度以覆蓋超過鋼筋頂部20~30cm為準,鋪設完畢后用壓路機對河堤表面進行碾壓3~5遍,碾壓結束后在加固料層上種植細葉泥炭蘚,靜置養(yǎng)護直至細葉泥炭蘚長滿加固料層即可完成對河堤的加固。
實例1
首先取面粉和水按質量比為2:1混合攪拌并揉成面團,將得到的面團放入木桶中,向木桶中加水直至將面團完全浸沒,人工搓洗面團,待桶中水變成乳白色時重新?lián)Q水,繼續(xù)搓洗面團直至面團變小無法再洗出乳白色的水為止,過濾得到濾渣并用蒸鍋蒸制15min,得到面筋粉;再稱取2噸牡蠣殼放入粉碎機中粉碎2h,得到牡蠣殼粉碎物,將牡蠣殼粉碎物放入回轉窯中加熱升溫至1200℃,保溫煅燒5h,得到生石灰,稱取120kg得到的生石灰并用350kg水浸泡40min后,用紗布過濾去除沙石雜質,得到石灰油;將200kg甘蔗切碎后放入榨汁機中榨汁,過濾得到甘蔗汁,將得到的甘蔗汁和等質量面筋粉混合后移入鐵鍋中,煮沸熬制20min,得到粘稠的蔗糖面筋漿;接著稱取20kg廢報紙放入氣流粉碎機中粉碎30min,得到廢報紙碎片,將廢報紙碎片和備用的石灰油以及上述粘稠的蔗糖面筋漿按質量比為2:40:1混合后倒入發(fā)酵池中,用攪拌棒攪拌1h后密封發(fā)酵池,常溫下使其自然發(fā)酵20天,得到粘稠的發(fā)酵紙筋漿;在待加固的河堤底部地基和兩側斜坡上每平方米均勻釘入5根長度為50cm的鋼筋,控制釘入深度為20cm,釘完鋼筋后在河堤地基和兩側斜坡上澆筑一層10cm厚的水泥,待其自然風干固化,得到水泥層;將的粘稠發(fā)酵紙筋漿和膨潤土按質量比為1:10混合后得到加固料,將加固料均勻的鋪設在水泥層上,鋪設厚度以覆蓋超過鋼筋頂部30cm為準,鋪設完畢后用壓路機對河堤表面進行碾壓5遍,碾壓結束后在加固料層上種植細葉泥炭蘚,靜置養(yǎng)護直至細葉泥炭蘚長滿加固料層即可完成對河堤的加固。
經檢測,加固后的河堤地基承載力達到500kpa,比雜填土夯實河堤地基的承載力(130kpa)提高了370kpa。
實例2
首先取面粉和水按質量比為2:1混合攪拌并揉成面團,將得到的面團放入木桶中,向木桶中加水直至將面團完全浸沒,人工搓洗面團,待桶中水變成乳白色時重新?lián)Q水,繼續(xù)搓洗面團直至面團變小無法再洗出乳白色的水為止,過濾得到濾渣并用蒸鍋蒸制10min,得到面筋粉;再稱取1噸牡蠣殼放入粉碎機中粉碎1h,得到牡蠣殼粉碎物,將牡蠣殼粉碎物放入回轉窯中加熱升溫至900℃,保溫煅燒3h,得到生石灰,稱取100kg得到的生石灰并用300kg水浸泡30min后,用紗布過濾去除沙石雜質,得到石灰油;將100kg甘蔗切碎后放入榨汁機中榨汁,過濾得到甘蔗汁,將得到的甘蔗汁和等質量面筋粉混合后移入鐵鍋中,煮沸熬制15min,得到粘稠的蔗糖面筋漿;接著稱取15kg廢報紙放入氣流粉碎機中粉碎20min,得到廢報紙碎片,將廢報紙碎片和備用的石灰油以及上述粘稠的蔗糖面筋漿按質量比為2:40:1混合后倒入發(fā)酵池中,用攪拌棒攪拌1h后密封發(fā)酵池,常溫下使其自然發(fā)酵20天,得到粘稠的發(fā)酵紙筋漿;在待加固的河堤底部地基和兩側斜坡上每平方米均勻釘入3根長度為40cm的鋼筋,控制釘入深度為15cm,釘完鋼筋后在河堤地基和兩側斜坡上澆筑一層5cm厚的水泥,待其自然風干固化,得到水泥層;將的粘稠發(fā)酵紙筋漿和膨潤土按質量比為1:10混合后得到加固料,將加固料均勻的鋪設在水泥層上,鋪設厚度以覆蓋超過鋼筋頂部20cm為準,鋪設完畢后用壓路機對河堤表面進行碾壓3遍,碾壓結束后在加固料層上種植細葉泥炭蘚,靜置養(yǎng)護直至細葉泥炭蘚長滿加固料層即可完成對河堤的加固。
經檢測,加固后的河堤地基承載力達到400kpa,比雜填土夯實河堤地基的承載力(130kpa)提高了270kpa。
實例3
首先取面粉和水按質量比為2:1混合攪拌并揉成面團,將得到的面團放入木桶中,向木桶中加水直至將面團完全浸沒,人工搓洗面團,待桶中水變成乳白色時重新?lián)Q水,繼續(xù)搓洗面團直至面團變小無法再洗出乳白色的水為止,過濾得到濾渣并用蒸鍋蒸制12min,得到面筋粉;再稱取1噸牡蠣殼放入粉碎機中粉碎2h,得到牡蠣殼粉碎物,將牡蠣殼粉碎物放入回轉窯中加熱升溫至1000℃,保溫煅燒4h,得到生石灰,稱取100kg得到的生石灰并用320kg水浸泡35min后,用紗布過濾去除沙石雜質,得到石灰油;將150kg甘蔗切碎后放入榨汁機中榨汁,過濾得到甘蔗汁,將得到的甘蔗汁和等質量面筋粉混合后移入鐵鍋中,煮沸熬制17min,得到粘稠的蔗糖面筋漿;接著稱取17kg廢報紙放入氣流粉碎機中粉碎25min,得到廢報紙碎片,將廢報紙碎片和備用的石灰油以及上述粘稠的蔗糖面筋漿按質量比為2:40:1混合后倒入發(fā)酵池中,用攪拌棒攪拌2h后密封發(fā)酵池,常溫下使其自然發(fā)酵19天,得到粘稠的發(fā)酵紙筋漿;在待加固的河堤底部地基和兩側斜坡上每平方米均勻釘入4根長度為45cm的鋼筋,控制釘入深度為17cm,釘完鋼筋后在河堤地基和兩側斜坡上澆筑一層7cm厚的水泥,待其自然風干固化,得到水泥層;將的粘稠發(fā)酵紙筋漿和膨潤土按質量比為1:10混合后得到加固料,將加固料均勻的鋪設在水泥層上,鋪設厚度以覆蓋超過鋼筋頂部25cm為準,鋪設完畢后用壓路機對河堤表面進行碾壓4遍,碾壓結束后在加固料層上種植細葉泥炭蘚,靜置養(yǎng)護直至細葉泥炭蘚長滿加固料層即可完成對河堤的加固。
經檢測,加固后的河堤地基承載力達到450kpa,比雜填土夯實河堤地基的承載力(130kpa)提高了300kpa。