河道河堤生态修复型土壤固化剂的制作方法
【专利摘要】一种河道环境治理及河道水处理领域的土壤固化剂。其包括粉煤灰10％-30％，铁铝酸钙10％-30％，矿渣30％-50％，硫酸钙5％-15％，碱性激活剂5％-10％，混合后粉磨至350目制成。其积极效果在于利用了工业固体废弃物做辅料，河道河堤的原土做原料，使固化后河道河堤的表面具有与混凝土近似的性能，下层具有与天然土壤相似的松软下层，固化后的土层具有微孔结构，在防渗防塌的同时能保证水体中气体及微生物与土壤中气体及微生物的交换，较好地协调了岸坡稳定对土体要求与植物的生长对土体要求的矛盾，不仅能确保岸坡稳定又可为动植物、微生物创造良好的河滨带生物环境。
【专利说明】河道河堤生态修复型土壤固化剂
【技术领域】
[0001]本发明涉及一种河道环境治理及河道水处理领域的土壤固化剂。
【背景技术】
[0002]河流对于农村地区的生存和发展至关重要，随着农村建设和农业生产的快速发展，农村地区的河流受到较大干扰，河流形态趋于非连续化，河流生态环境的多样性及生态系统功能受到不同程度的降低和破坏，传统的混凝土护坡常会对河道生态功能带来不良影响，使河道水与土壤水交换能力变弱，水中溶解氧含量降低，水质变差。
【发明内容】
[0003]本发明的目的在于克服上述现有技术的不足，提供一种专用的，可利用工业固体废弃物的河道河堤土壤固化剂。
[0004]本发明河道河堤生态修复型土壤固化剂，其包括粉煤灰、铁铝酸钙、矿渣、硫酸钙以及碱性激活剂，将粉煤灰、铁铝酸钙、矿渣、硫酸钙以及碱性激活剂干燥后分别粉磨至200目，再按质量份为:粉煤灰10% -30%，铁铝酸钙10% -30%，矿渣30% -50%，硫酸钙5% _15%，碱性激活剂5% -10%，混合后粉磨至350目制成。
[0005]本发明河道河堤生态修复型土壤固化剂，其中所述粉煤灰10% -20%，铁铝酸钙20% -30%,矿渣30% -40%,硫酸钙 5% -10%，碱性激活剂5% -8%。
[0006]本发明河道河堤生态修复型土壤固化剂，，其中所述粉煤灰20% -30%，铁铝酸钙10% -20%，矿渣 40% -50%，硫酸钙 10% -15%，碱性激活剂 8% -10%。
[0007]本发明河道河堤生态修复型土壤固化剂，其中所述化学激发剂为氢氧化钙或氢氧化钠或氢氧化镁与聚丙烯酰胺。
[0008]本发明的固化剂的优点和积极效果在于利用了工业固体废弃物做辅料，河道河堤的原土做原料，使固化后河道河堤的表面具有与混凝土近似的性能，下层具有与天然土壤相似的松软下层，固化后的土层具有微孔结构，在防渗防塌的同时能保证水体中气体及微生物与土壤中气体及微生物的交换，较好地协调了岸坡稳定对土体要求与植物的生长对土体要求的矛盾，不仅能确保岸坡稳定又可为动植物、微生物创造良好的河滨带生物环境。
【具体实施方式】
[0009]下面结合具体实施例对本发明的河道河堤生态修复型土壤固化剂作进一步详细说明。
[0010]利用本固化剂将土壤与一定比例建筑垃圾细料的混合体进行固化，通过固化剂的水化作用引起的系列反应把松散的土壤颗粒凝结成具有整体强度的固化面，抵抗水力剪切作用，土壤固化面上可以撒播草种或铺设草皮，随着植物根系逐渐向固化土中延伸，交错的根系与土壤的固结更加牢固。
[0011]实施例1[0012]对一条长90m、坡宽2m的土质河段实施整体固化工程，其中80m长的河岸固化时在土壤中添加了 10%的建筑垃圾细料，其余IOm长的河岸添加了 60%的建筑垃圾细料，在池塘生态重建过程中，对池塘边坡应用了土壤整体固化配合植草的技术。地表整体固化施工的工序依次为测量放线、场地平整、土壤类别及含水量测定、固化剂配比确定、建筑垃圾细料添加、固化剂摊铺、拌合、碾压和养护场地平整需注意清除树根、草皮、乱石等杂物；固化剂摊铺时土壤拌合深度应控制在15cm左右，拌合好的土料采用IOt轮胎驱动式振动平碾压路机碾压3遍，5h内完成，碾压完成后用草袋覆盖2~3d。[0013]抗压强度试验结果表明，建筑垃圾固化块无侧限抗压强度为7.3MPa，自然养护35d后的试样抗压强度有8%的提高(P <0.01);添加60%建筑垃圾的土壤固化块抗压强度为5.9MPa，添加10%建筑垃圾的土壤固化块抗压强度为5.2MPa。说明建筑垃圾细料的添加可提高土壤固化的抗压强度。
[0014]抗冻性能试验结果显示，经过反复5次的冻融，所有样块均无冻损现象，只是不泡水样块表面稍有起皱，其他正常经反复冻融，样块的抗压强度为7.59MPa，仅比未冷冻的固化块抗压强度降低了 7% (8.16MPa)。采用普通固化剂的固化产品在_7°C下易冻成厚度达3mm的鱼鳞状冻层，本发明中的固化剂在添加抗冻剂后，可在-18 °C气温条件下正常使用。
[0015]河岸固化面抗剪切强度的测定结果表明，未施加固化技术的裸露河岸常水位处土壤抗剪切强度为(3.4±1.7)kPa，坡顶为(6.3±2.6)kPa;固化土的抗剪切强度为(243±38.6)kPa，固化后土壤抗剪切强度得到极大的提高(P < 0.01)。侵蚀量调查结果表明，裸露河岸土壤侵蚀量为320t/km2，固化河岸土壤侵蚀量为16t/km2，说明坡岸整体固化后河岸表面抗冲、抗蚀能力极大增强(P < 0.01)，对控制土壤流失发挥了重要作用。
[0016]固化面铺草后第10天时，草皮中少数较发达的根系开始向固化土中伸展，11个月后草皮中60%的根系长进固化土中，11个月后新生的狗牙根草与下面固化土完全融为一体。该固化土渗透性较好，雨水可以通过草皮进入固化土中，有利于植物生长和水系交换，植物根系进入土壤后，对坡岸土壤的整体固定也极大增强，对周边水生、陆生环境的改善作用越来越明显。
[0017]采用本发明整体固化河堤河岸既满足边坡稳定的要求，又能实现行洪、排涝和水土保持的功效，其与传统的浆砌、干砌块石和混凝土护岸不同，注重了加强固化产品本身与其他因素(如适于植物根系生长和水的通透等因素)的连通性固化技术与植被构建相结合，在保证河岸稳定的基础上，以营造边坡生物多样性为目标，在河岸交错带形成物质、能量和信息的良性流通，体现了一定“自我设计”或“自我组织”的生态工程原则。同时，建筑垃圾的固化利用体现了废物资源化的生态工程技术手段。
【权利要求】
1.河道河堤生态修复型土壤固化剂，其特征在于其包括粉煤灰、铁铝酸钙、矿渣、硫酸钙以及碱性激活剂，将粉煤灰、铁铝酸钙、矿渣、硫酸钙以及碱性激活剂干燥后分别粉磨至200目，再按质量份为:粉煤灰10% -30%，铁铝酸钙10% -30%，矿渣30% -50%，硫酸钙5% _15%，碱性激活剂5% -10%，混合后粉磨至350目制成。
2.根据权利要求1所述的河道河堤生态修复型土壤固化剂，其特征在于所述粉煤灰10 %-20%,铁铝酸钙20 %-30%,矿渣30 %~40%,硫酸钙5 % -10 %，碱性激活剂5 % -8 %。
3.根据权利要求1所述的河道河堤生态修复型土壤固化剂，其特征在于所述粉煤灰20% -30%，铁铝酸钙10% -20%，矿渣40% -50%，硫酸钙10% -15 %，碱性激活剂8% -10%。
4.根据权利要求1，2或3所诉的河道专用固化剂，其所述化学激发剂为氢氧化钙或氢氧化钠或氢氧化镁`与聚丙烯酰胺。
【文档编号】C09K17/40GK103525427SQ201210227624
【公开日】2014年1月22日 申请日期:2012年7月3日 优先权日:2012年7月3日
【发明者】章树久, 章立 申请人:夕夕多(上海)实业有限公司, 章树久, 章立