[发明专利]一种以污染土为原料的流动化矿坑回填土及施工方法

说明书

本发明公开一种以污染土为原料的流动化矿坑回填土及施工方法，该回填土包括：污染土95～105份，固化剂20～40份，水30～50，活性炭粉10～30份，减水剂0～20份，生石灰0～20份，膨胀土10～30份，减缩剂0～10份，缓凝剂0～15份，纳米二氧化硅5～20份，纳米二氧化钛10～30份，纳米氧化锌5～20份，纳米膨润土5～30份，钙钛矿3‑7份，氯化铵1‑4份。上述原料经过混合、搅拌等步骤制备得到回填土。本发明显著提高污染土的利用率，净化回填土和空气环境，具有较强的流动度(可达157)、无侧限抗压强度(可达825kPa)、体积收缩率(可达2％)。

技术领域

本发明涉及岩土及施工方法，特别涉及一种以污染土为原料的流动化矿坑回填土及施工方法。

背景技术

工业污染物缓慢的渗入土体，使得土体的力学性能和化学组成产生变化，直接影响工程活动或有害于人类健康、动物繁衍、植物生长，变成了污染土。污染土常见的处理方法包括化学置换或者固化堆场，前者主要通过电化学的方法将污染物从土体中提取出来，成本高，时间长，受土体中污染物种类的影响较大；后者则会占用大量的场地，经济效益和环境保护效益不明显。

石油、煤炭等各种矿产资源的开采所产生的数亿立方米的坑井需要回填。若矿坑得不到及时回填，会带来塌方、渗水、泥石流等多种自然灾害，危及人身和财产安全。然而，矿坑的回填虽对材料的性能要求不是很高，但材料需求量相当大。若沿用水泥砂浆、水泥土等传统材料进行回填，则水泥消耗量巨大，不仅成本高，而且不利于环保和低碳经济的发展。

公开号为CN201110098060的中国专利，公开了一种矿坑回填材料及其使用方法，但其存在以下不足：(1)原材料成本高：该回填材料使用了大量的机制砂，需要人工制备，成本高；(2)原材料制备污染环境：机制砂制备过程中会产生污染环境的粉尘；(3)适用地区小：机制砂由较大的块石破碎而来，因此仅适用于有岩石分布的地区。

发明内容

发明目的：本发明目的是提供以污染土为原料，环保、适用范围广、流动度等性能优异的矿坑回填土。

本发明的另一目的是提供所述以污染土为原料的流动化矿坑回填土的施工方法。

技术方案：本发明提供一种以污染土为原料的流动化矿坑回填土，包括如下重量份数的原料：污染土95～105份，固化剂20～40份，水30～50，活性炭粉10～30份，减水剂0～20份，生石灰0～20份，膨胀土10～30份，减缩剂0～10份，缓凝剂0～15份，纳米二氧化硅5～20份，纳米二氧化钛10～30份，纳米氧化锌5～20份，纳米膨润土5～30份，钙钛矿3-7份，氯化铵1-4份。

其中，所述的固化剂为水硬性材料，包括：硫铝酸盐水泥、普通硅酸盐水泥、火山灰水泥等。固化剂掺入土体后，能够形成可靠的、硬化的水泥土骨架，封锁污染物，防止污染物的扩散。

进一步地，所述污染土为非放射性的、内部含有化工成分、有毒物质、污染物质的、不具有培养植物能力的土体。包括：污泥、化工底泥、疏浚淤泥、带有刺激性味道的泥土等。

进一步地，所述水为不含氯离子的水体。包含污染土中包含的自由水，外加的水可以为河水、湖水等淡水，也可以是污染土中未脱出的自由水。氯离子的掺入容易使得固化材料形成的封锁骨架出现缺损，导致污染物的封锁效果降低。

进一步地，所述活性炭粉的比表面为1000～2000m²/g，微孔体积大于50％，微孔孔径为10～40A，具有很强的吸附性。活性炭具有疏松多孔的结构特性，与生石灰和减水剂同时使用能够更好的吸附土体中的污染物质，防止逸出，还可以吸附空气中的有害物质，净化环境。