河道河堤生態(tài)修復型土壤固化劑的制作方法
【專利摘要】一種河道環(huán)境治理及河道水處理領(lǐng)域的土壤固化劑。其包括粉煤灰10％-30％，鐵鋁酸鈣10％-30％，礦渣30％-50％，硫酸鈣5％-15％，堿性激活劑5％-10％，混合后粉磨至350目制成。其積極效果在于利用了工業(yè)固體廢棄物做輔料，河道河堤的原土做原料，使固化后河道河堤的表面具有與混凝土近似的性能，下層具有與天然土壤相似的松軟下層，固化后的土層具有微孔結(jié)構(gòu)，在防滲防塌的同時能保證水體中氣體及微生物與土壤中氣體及微生物的交換，較好地協(xié)調(diào)了岸坡穩(wěn)定對土體要求與植物的生長對土體要求的矛盾，不僅能確保岸坡穩(wěn)定又可為動植物、微生物創(chuàng)造良好的河濱帶生物環(huán)境。
【專利說明】河道河堤生態(tài)修復型土壤固化劑
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明涉及一種河道環(huán)境治理及河道水處理領(lǐng)域的土壤固化劑。
【背景技術(shù)】
[0002]河流對于農(nóng)村地區(qū)的生存和發(fā)展至關(guān)重要，隨著農(nóng)村建設(shè)和農(nóng)業(yè)生產(chǎn)的快速發(fā)展，農(nóng)村地區(qū)的河流受到較大干擾，河流形態(tài)趨于非連續(xù)化，河流生態(tài)環(huán)境的多樣性及生態(tài)系統(tǒng)功能受到不同程度的降低和破壞，傳統(tǒng)的混凝土護坡常會對河道生態(tài)功能帶來不良影響，使河道水與土壤水交換能力變?nèi)酰腥芙庋鹾拷档?，水質(zhì)變差。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0003]本發(fā)明的目的在于克服上述現(xiàn)有技術(shù)的不足，提供一種專用的，可利用工業(yè)固體廢棄物的河道河堤土壤固化劑。
[0004]本發(fā)明河道河堤生態(tài)修復型土壤固化劑，其包括粉煤灰、鐵鋁酸鈣、礦渣、硫酸鈣以及堿性激活劑，將粉煤灰、鐵鋁酸鈣、礦渣、硫酸鈣以及堿性激活劑干燥后分別粉磨至200目，再按質(zhì)量份為:粉煤灰10% -30%，鐵鋁酸鈣10% -30%，礦渣30% -50%，硫酸鈣5% _15%，堿性激活劑5% -10%，混合后粉磨至350目制成。
[0005]本發(fā)明河道河堤生態(tài)修復型土壤固化劑，其中所述粉煤灰10% -20%，鐵鋁酸鈣20% -30%,礦渣30% -40%,硫酸鈣 5% -10%，堿性激活劑5% -8%。
[0006]本發(fā)明河道河堤生態(tài)修復型土壤固化劑，，其中所述粉煤灰20% -30%，鐵鋁酸鈣10% -20%，礦渣 40% -50%，硫酸鈣 10% -15%，堿性激活劑 8% -10%。
[0007]本發(fā)明河道河堤生態(tài)修復型土壤固化劑，其中所述化學激發(fā)劑為氫氧化鈣或氫氧化鈉或氫氧化鎂與聚丙烯酰胺。
[0008]本發(fā)明的固化劑的優(yōu)點和積極效果在于利用了工業(yè)固體廢棄物做輔料，河道河堤的原土做原料，使固化后河道河堤的表面具有與混凝土近似的性能，下層具有與天然土壤相似的松軟下層，固化后的土層具有微孔結(jié)構(gòu)，在防滲防塌的同時能保證水體中氣體及微生物與土壤中氣體及微生物的交換，較好地協(xié)調(diào)了岸坡穩(wěn)定對土體要求與植物的生長對土體要求的矛盾，不僅能確保岸坡穩(wěn)定又可為動植物、微生物創(chuàng)造良好的河濱帶生物環(huán)境。
【具體實施方式】
[0009]下面結(jié)合具體實施例對本發(fā)明的河道河堤生態(tài)修復型土壤固化劑作進一步詳細說明。
[0010]利用本固化劑將土壤與一定比例建筑垃圾細料的混合體進行固化，通過固化劑的水化作用引起的系列反應把松散的土壤顆粒凝結(jié)成具有整體強度的固化面，抵抗水力剪切作用，土壤固化面上可以撒播草種或鋪設(shè)草皮，隨著植物根系逐漸向固化土中延伸，交錯的根系與土壤的固結(jié)更加牢固。
[0011]實施例1[0012]對一條長90m、坡寬2m的土質(zhì)河段實施整體固化工程，其中80m長的河岸固化時在土壤中添加了 10%的建筑垃圾細料，其余IOm長的河岸添加了 60%的建筑垃圾細料，在池塘生態(tài)重建過程中，對池塘邊坡應用了土壤整體固化配合植草的技術(shù)。地表整體固化施工的工序依次為測量放線、場地平整、土壤類別及含水量測定、固化劑配比確定、建筑垃圾細料添加、固化劑攤鋪、拌合、碾壓和養(yǎng)護場地平整需注意清除樹根、草皮、亂石等雜物；固化劑攤鋪時土壤拌合深度應控制在15cm左右，拌合好的土料采用IOt輪胎驅(qū)動式振動平碾壓路機碾壓3遍，5h內(nèi)完成，碾壓完成后用草袋覆蓋2~3d。[0013]抗壓強度試驗結(jié)果表明，建筑垃圾固化塊無側(cè)限抗壓強度為7.3MPa，自然養(yǎng)護35d后的試樣抗壓強度有8%的提高(P <0.01);添加60%建筑垃圾的土壤固化塊抗壓強度為5.9MPa，添加10%建筑垃圾的土壤固化塊抗壓強度為5.2MPa。說明建筑垃圾細料的添加可提高土壤固化的抗壓強度。
[0014]抗凍性能試驗結(jié)果顯示，經(jīng)過反復5次的凍融，所有樣塊均無凍損現(xiàn)象，只是不泡水樣塊表面稍有起皺，其他正常經(jīng)反復凍融，樣塊的抗壓強度為7.59MPa，僅比未冷凍的固化塊抗壓強度降低了 7% (8.16MPa)。采用普通固化劑的固化產(chǎn)品在_7°C下易凍成厚度達3mm的魚鱗狀凍層，本發(fā)明中的固化劑在添加抗凍劑后，可在-18 °C氣溫條件下正常使用。
[0015]河岸固化面抗剪切強度的測定結(jié)果表明，未施加固化技術(shù)的裸露河岸常水位處土壤抗剪切強度為(3.4±1.7)kPa，坡頂為(6.3±2.6)kPa;固化土的抗剪切強度為(243±38.6)kPa，固化后土壤抗剪切強度得到極大的提高(P < 0.01)。侵蝕量調(diào)查結(jié)果表明，裸露河岸土壤侵蝕量為320t/km2，固化河岸土壤侵蝕量為16t/km2，說明坡岸整體固化后河岸表面抗沖、抗蝕能力極大增強(P < 0.01)，對控制土壤流失發(fā)揮了重要作用。
[0016]固化面鋪草后第10天時，草皮中少數(shù)較發(fā)達的根系開始向固化土中伸展，11個月后草皮中60%的根系長進固化土中，11個月后新生的狗牙根草與下面固化土完全融為一體。該固化土滲透性較好，雨水可以通過草皮進入固化土中，有利于植物生長和水系交換，植物根系進入土壤后，對坡岸土壤的整體固定也極大增強，對周邊水生、陸生環(huán)境的改善作用越來越明顯。
[0017]采用本發(fā)明整體固化河堤河岸既滿足邊坡穩(wěn)定的要求，又能實現(xiàn)行洪、排澇和水土保持的功效，其與傳統(tǒng)的漿砌、干砌塊石和混凝土護岸不同，注重了加強固化產(chǎn)品本身與其他因素(如適于植物根系生長和水的通透等因素)的連通性固化技術(shù)與植被構(gòu)建相結(jié)合，在保證河岸穩(wěn)定的基礎(chǔ)上，以營造邊坡生物多樣性為目標，在河岸交錯帶形成物質(zhì)、能量和信息的良性流通，體現(xiàn)了一定“自我設(shè)計”或“自我組織”的生態(tài)工程原則。同時，建筑垃圾的固化利用體現(xiàn)了廢物資源化的生態(tài)工程技術(shù)手段。
【權(quán)利要求】
1.河道河堤生態(tài)修復型土壤固化劑，其特征在于其包括粉煤灰、鐵鋁酸鈣、礦渣、硫酸鈣以及堿性激活劑，將粉煤灰、鐵鋁酸鈣、礦渣、硫酸鈣以及堿性激活劑干燥后分別粉磨至200目，再按質(zhì)量份為:粉煤灰10% -30%，鐵鋁酸鈣10% -30%，礦渣30% -50%，硫酸鈣5% _15%，堿性激活劑5% -10%，混合后粉磨至350目制成。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的河道河堤生態(tài)修復型土壤固化劑，其特征在于所述粉煤灰10 %-20%,鐵鋁酸鈣20 %-30%,礦渣30 %~40%,硫酸鈣5 % -10 %，堿性激活劑5 % -8 %。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的河道河堤生態(tài)修復型土壤固化劑，其特征在于所述粉煤灰20% -30%，鐵鋁酸鈣10% -20%，礦渣40% -50%，硫酸鈣10% -15 %，堿性激活劑8% -10%。
4.根據(jù)權(quán)利要求1，2或3所訴的河道專用固化劑，其所述化學激發(fā)劑為氫氧化鈣或氫氧化鈉或氫氧化鎂`與聚丙烯酰胺。
【文檔編號】C09K17/40GK103525427SQ201210227624
【公開日】2014年1月22日 申請日期:2012年7月3日 優(yōu)先權(quán)日:2012年7月3日
【發(fā)明者】章樹久, 章立 申請人:夕夕多(上海)實業(yè)有限公司, 章樹久, 章立