岩土工程施工废泥浆固化技术研究重点分析

李 彬 河北中色华冠岩土工程有限公司

1 前言

社会经济发展使岩土工程施工规模不断加大，但岩土工程施工过程中出现大量的废泥浆，其对整个施工过程造成较大的影响，甚至对施工安全和施工进程造成巨大影响，必须采取有效的措施处理废泥浆。当前，固化技术是废泥浆处理的先进技术之一，整体效果显著，在此背景下很有必要分析该技术的相关问题。

2 废泥浆固化技术现状分析

岩土工程中施工过程中有大量废泥浆产生，比较常用的处理方法就是固结处理，以此为基础综合其他情况，考量量化后综合利用。工程废泥浆和钻井废泥浆相比整体组成比较简单，且工程废泥浆中含有的钻渣较多，固结处理后更容易利用。

当前阶段高炉矿渣和粉煤灰等已经逐步进入人们的视野模式一种易于获取、成本不高的新型固化剂之一[1]。与此同时，该固化剂优势较多还表现在有效利用工业废弃物，保护环境，实现可持续发展理念。

废弃泥浆中的物质较多，治理过程相当复杂的，但不可因为整个过程复杂而不重视治理，必须采取有效的处理措施，确保从根本上解决此类问题。废泥浆之所以污染环境，主要因为该物质中含有油类物质，且不易于处理，因此人员必要加大力度探索废泥浆的处理方法。一般情况下，人们都是直接排放或固化处理，该方法优劣势比较明显，虽然可处理费泥浆，但同样具有副作用，对保护环境造成不利的影响。

时代不断发展，人们加大探索有效的处理废泥浆的方法，研制了废泥浆固化技术，该问题得到有效治理，整体治理效果良好。因此，岩土工程施工过程中必须加大力度探究岩土工程施工技术，这为整个工程效益的提高奠定基础，而且还提高社会效益。

3 岩土工程施工中废泥浆固化技术在治理上的分类

3.1 石油钻井泥浆

分析石油钻井泥浆成分可知，整体比较复杂，且废弃泥浆中包含的物质较多，如油类、高价金属盐、有机聚合物等，较大程度上影响了环境。石油专机行业也加大力度研究了废泥浆处理方法，泥浆性质不同，应用的方式同样具有较大的差异，比如常见的处理方法有放置坑内密封处理、直接排放，固化处理、化学处理和耕拖处理土地。其中，综合治理泥浆诸多治疗方法中比较有效的一种。

目前处理钻井废弃泥浆时可先对其进行固化处理，而后采取综合治疗的方法，这是因为钻井废泥浆组成成分具有较大的抗腐蚀性和复杂性，增加了运输难度，加之利用钻井废泥浆仅处于试验阶段，并未落实，因此目前我国还未有规模化和工业化的利用条件[2]。

3.2 工程废泥

从组成成分方面分析，工程废泥浆与钻井废泥浆成分上差异较大，且含有骨料砖渣，从固化处理方面分析操作更简单，同样地，综合利用更为简单。从理论方面分析，固化处理工程废泥浆后其性知识发生了根本性的变化，并没有形成工业化规模化综合性质材料。对废泥浆进行固化处理时选择固化剂应以水泥为主，但考虑到水泥成本较高，因此，目前处理岩土工程施工过程中的废泥浆时主要应用高炉矿渣、煤粉灰等。

固化处理废泥浆时可应用这些固化剂，提高废泥浆处理效率，不仅不会污染环境，保护了生态环境，而且还提高了工程经济效益和生态效益。

4 治理废泥浆的必要性以及常用治理方法

岩土工程施工过程中通常都会产生大量的废泥浆，若没有及时处理，则对工程施工治理造成影响，而且还会污染环境。然而泥浆隐蔽性较强，施工人员经常将其忽略，较大程度上影响了岩土工程施工治理。而要想解决此类问题，必须及时处理废泥浆，避免工程施工治理受到影响。

传统处理废泥浆的方法主要为直接排放到下水管道，但这样的治理方法效果不理想，并不能治标本。且废泥浆排入下水道后对工程下水道系统造成较大影响，甚至还容易存在下水道堵塞的问题，经过下水道排放后严重污染环境，在此背景下传统的废泥浆处理技术很显然满足不了现代化发展的需要，因此人们逐步探索有效的泥浆固化技术[3]。

常用的处理废泥浆的方法主要有四种：一是直接排放，即将废泥浆直接排放到下水管道，虽然这种方法成本不高，但是较大程度上污染了环境，且产生负面影响。二是地底排放。该方法主要对地层钻孔，而后排放，一定程度上有效避免泥浆影响环境，但整体上成本高，且分解时间较长。三是回填泥浆。四是密封处理废泥浆。上述四种时目前我国应用比较广泛的方法，但很难应用这些方法有效处理废泥浆，在此背景下人们加大力度研究并探索出有效的利用废泥浆固化技术，最大程度降低其对环境的污染，合理利用废泥浆，实现最大化利用资源的目标[4]。

5 岩土工程施工废泥浆固化技术的应用

5.1 无机固化剂固化技术

对比分析废液浆固化时的固化剂的性能和种类可以了解到目前主要有两种固化剂，通过固化对比可知从无机固化剂与有机固化剂相比前者效果显著优于后者，且从价格方面分析，无机固化剂价格更低，且无毒副作用，这也是人们广泛应用无机固化剂的主要原因。

但深入分析可知，无机固化剂并非只有缺点而没有优点，固化废泥浆时应用无机固化剂耗费的量较多，这也就意味着处理废泥浆时必须添加大量的无机固化剂，否则很难固化泥浆[5]。之所以出现这种问题，一定程度上因为固化废泥浆时主要利用无机固化物的吸附功能，而其他微小物质惰性较小，则可将其作为微集料，用于填充固结物孔隙，以此达到提高固结物抗水性能的目标。

若固化剂量较少，或浓度达不到要求，则很难实现预期的固化目标，且无机固化物添加的过程中若固化物增加，泥浆密度也相应地增加，还可能起到反作用，并不利于固化，主要原因在于废泥浆固含量较高，因此在固化过程中混凝物并不具有良好的和易性，加之废泥浆中自由水分的整体含量不高，这些都会对复合凝胶固化剂水化硬化反应效果产生直接影响，使固结物骨架物质生成显著降低，对固化效果产生不利影响。

由此可见，相关工作人员固化泥浆时必须严格计算无机固化剂的使用量，保证固化剂的总量满足泥浆固化的需求。配比固化剂时必须严格按照相关要求配比固化剂的配方，确保配比的固化剂与相关要求相符合。配置固化剂时工作人员必须做好固化剂治理的检验工作，保证配置符合固化标准的固化剂，最大程度发挥其作用[6]。

5.2 废矿渣固结废泥浆

通常情况下，在高炉连铁时经常会产生附属产品，即人们比较熟悉的矿渣，该材料通过骤然接触急冷空气后经过水淬时砂状的类似玻璃体的物质也被呈现出来，且具有较高的活性。若这是工作人员往其中添加碱，则很容易发生微妙反应。这是因为碱是人们应用得比较广泛的激发剂之一，该激发剂的应用可让矿渣为例具有胶凝固化特性。

实验的过程中通常都是粉碎矿渣后进行筛分，即分为140目的粉末，并应用纯碱当作激发剂，而后将膨润土加入工程中，将两者混合后配置成浓度为6.4%的淡水泥浆。而后加入矿渣，最后加入氢氧化钠溶液，充分搅拌上述物质后将其倒入用钢制作成的试模中，最后将其放置水泥恒温标准温水养护箱，以此达到养护作用。

稳度影响养护的主要因素，这就需要工作人员在养护工作中必须控制温度，确保其在25℃左右，严格观察温度变化，避免出现温差较大的问题。与此同时，必须控制温度，确保温度一种，湿度同样确保不低于95%[7，8]。上述两个数据均为工作实践中得出，以此为基础做好泥浆抗压强度试验，且试验过程中必须观察颜色方面有无变化，期初颜色是淡灰色，但随着时间的改变逐步成深绿色斑点，这些斑点在长时间作用下逐步扩散，最终凝结样本表面完全被覆盖，这也是样本颜色转为绿色的主要原因，这个阶段颜色变化的时间等于抗压强度时间，工作人员要记录下相关数据，这为日后优化泥浆固化技术奠定良好的条件。

矿渣化学成分比较复杂，处理废泥浆时要想取得预期的固化效果，就必须在处理矿渣时严格处理，其中比较重要的一步就是选择合适的催化剂，以化学所学知识危机，选择矿渣催化剂时以碱为主要材料，使碱固化时间得以有效延长，固化效果较好。

除此之外，矿渣的细度对固化效果产生较大影响。细度和凝结时间二者呈反比关系，细度不断增大，则凝结的时间越短，必须严格管理矿渣细度，这是提高固化质量的关键，有利于清理废泥浆[9]。加大管理上述问题力度，有效处理废泥浆，确保施工过程中不会对施工环境造成影响。

6 结束语

随着近年来人们生活水平和国民经济水平的提高，工程量显著增加。结合岩土工程施工情况可知，施工过程中无法避免出现大量泥浆，且污染性较大，还可能给人们生活造成较大的负担。泥浆污染性较强，这对推广可持续发展理念产生不利影响。

当前阶段环境恶化相当严重，人们越来越重视综合治理和工程施工废泥浆放置，为实现固化处理废泥浆的目标，施工人员必须选择合适的施工方案，保证施工治理，科学处理并合理利用废泥浆，推动岩土工程的可持续发展。