CN110922110A - 一种污染场地阻隔用泥浆墙及污染场地阻隔控制治理方法 - Google Patents

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Abstract

本发明公开了一种污染场地阻隔用泥浆墙及污染场地阻隔控制治理方法，属于环境治理技术领域。本发明的污染场地阻隔用泥浆墙由包括如下重量份数的原料制成：膨润土50‑200份、粉煤灰100‑1500份、黏土800‑1000份。本发明的污染场地阻隔控制治理方法，包括如下步骤：在污染场地开挖沟槽，然后将由上述的污染场地阻隔用泥浆墙的原料与水混合制备的混合泥浆注入沟槽中，养护15‑28天。本发明的污染场地阻隔控制治理方法采用泥浆墙对污染物周围进行阻隔，该泥浆墙抗压强度可达0.8‑2.5MPa，渗透系数为2.2‑4.5*10‑7cm/s，能够阻止污染物特别是重金属进行渗透，对污染物起到很好的阻隔作用。

Description

一种污染场地阻隔用泥浆墙及污染场地阻隔控制治理方法
技术领域
本发明涉及环境治理技术领域，更具体地说，涉及一种污染场地阻隔用泥浆墙及污染场地阻隔控制治理方法。
背景技术
目前，由于技术还不成熟以及成本等方面的原因，污染物的处理大多数采用了场地堆放的方式，如含有重金属元素的矿渣或者化工厂的废弃物等。这些污染物大量堆积，占用了大量的的土地，还可能会引起周边环境的污染，随着时间的推移，污染物的迁移很容易危害附近的水资源和土地资源。
阻隔控制技术是一种常用的污染场地治理技术，一般包括围挡、表面覆盖、垂直阻隔技术、底部阻隔技术、水力控制、气体暴露控制等，现有的国内外污染场地阻隔控制技术应用最多的是垂直阻隔和渗透阻隔。垂直阻隔主要是利用地下阻隔墙体封存污染物或改变地下水流向以达到控制污染的目的。根据垂直阻隔墙的建筑材料和施工方式，垂直阻隔措施可分泥浆墙、灌浆墙、板桩墙、土壤深层搅拌、土工膜等。泥浆墙是最常见的地下阻隔措施，其方法为先在污染物周围进行土壤开挖形成深沟，然后利用低渗透性材料进行回填，通过夯实，形成低渗透性的连续墙体。修建泥浆墙常用的材料有黏土、膨润土、水泥、混凝土、粉煤灰等，实际应用中通常是前述材料中的几种的组合，如土壤－膨润土、水泥－膨润土等。
水泥－膨润土系泥浆墙的渗透阻隔性能较弱，而且由于使用大量的水泥，成本较高且不符合节能减排的要求。土-膨润土较水泥-膨润土系泥浆墙具有渗透系数低、墙体均匀性好、阻截效果好、适用范围较广等优势，已被广泛应用于污染场地修复领域。但是，目前的土-膨润土系泥浆墙强度较低，而且抗腐蚀性较差，在长期使用后，很容易受环境影响而被破坏，进而造成阻隔效果变差。
发明内容
针对现有技术存在的不足，本发明的第一个目的在于提供一种污染场地阻隔用泥浆墙，该泥浆墙强度高、抗腐蚀性好、渗透阻隔性能好。
本发明的第二个目的在于提供一种污染场地阻隔控制治理方法，该方法施工简便、成本低廉、阻截效果好。
为实现上述第一个目的，本发明提供了如下技术方案：
一种污染场地阻隔用泥浆墙，由包括如下重量份数的原料制成：膨润土50-200份、粉煤灰100-1500份、黏土800-1000份。
通过采用上述技术方案，本发明采用膨润土、粉煤灰和黏土搭配制备污染场地阻隔用泥浆墙，并且采用了较多量的黏土，一方面降低了成本，适合于大规模应用，另一方面，利用黏土的黏性使膨润土及粉煤灰与黏土结合在一起，提高了泥浆墙的强度。膨润土具有一定的膨胀性，其遇水膨胀后，黏土颗粒黏合在粉煤灰和膨润土颗粒之间，可以使颗粒之间结合的更加紧密，而且大大降低了泥浆墙的渗透系数，提高了泥浆墙的渗透阻隔性能。本发明所采用的原料具有较好的抗酸碱腐蚀性，这也从整体上提高了泥浆墙的抗腐蚀性。
本发明进一步设置为：由包括如下重量份数的原料制成：膨润土100-200份、粉煤灰100-1500份、黏土800-900份。
通过采用上述技术方案，对膨润土和黏土的比例进行了优化，使三种原料之间的配合更加合理，充分发挥膨润土的防水作用，还避免了黏土过多造成泥浆墙强度下降。
本发明进一步设置为：所述粉煤灰包括如下重量百分比的成分：二氧化硅45-48％、三氧化二铝30-35％、三氧化二铁4-7％、氧化钙3-5％、氧化镁0.7-1.1％。
通过采用上述技术方案，由于控制粉煤灰中各成分的比例，采用了具有较低二氧化硅含量的粉煤灰，提高了本发明的泥浆墙的抗碱腐蚀性。
本发明进一步设置为：所述原料还包括水泥50-300份。
通过采用上述技术方案，本发明的泥浆墙加入了一定量的水泥，可以在不大幅度增加成本的前提下，提高了泥浆墙的强度，也提高了泥浆墙的凝固速度。
本发明进一步设置为：所述水泥为矿渣硅酸盐水泥，所述矿渣硅酸盐水泥中SO3质量分数为2-3.5％。
通过采用上述技术方案，矿渣硅酸盐水泥能够优化泥浆墙的孔结构，提高抗渗能力，降低离子的扩散速率，提高抗盐腐蚀能力。
本发明进一步设置为：所述膨润土为钠基膨润土。
通过采用上述技术方案，本发明采用了钠基膨润土，钠基膨润土中富含阳离子，具有非常好的膨胀性，促使膨润土颗粒形成凝胶状态，增强了抗渗性。其中含有的丰富阳离子能够将膨润土颗粒联结在一起，避免了颗粒的分散，有效降低污染物中金属离子在泥沙墙中的扩散速率。优选的，本发明的钠基膨润土采用天然钠基膨润土。天然钠基膨润土中的矿物蒙脱石层间的钠离子在长期的地质变化过程中牢固地固定在晶层中，具有非常好的可塑性和吸水性，且长期使用，这种固定钠离子的结构也不会发生变化。
本发明进一步设置为：还包括增强纤维25-45份，所述增强纤维为聚丙烯纤维、聚丙烯腈纤维、聚乙烯醇纤维、聚酯纤维中的至少一种。
通过采用上述技术方案，由于膨润土、粉煤灰和黏土之间的结合均是颗粒间的结合，在受到外力时，容易导致泥浆墙变形或者破损，加入增强纤维后可大大增强泥浆墙的整体强度。进一步的，本发明选用的增强纤维都是有机聚合物，加入泥浆墙中后，可以提高墙体的抗渗能力。
本发明进一步设置为：所述原料还包括增粘剂10-20份，所述增粘剂为羧甲基纤维素钠、海藻酸钠、聚阴离子纤维素中的至少一种。
通过采用上述技术方案，在泥浆墙在制备时，可以提高泥浆的粘度，降低泥浆的流动性，使其具有较强的可塑性，有利于泥浆在注入沟槽时更好地成型，提高了泥浆墙的制作效率。
为实现上述第二个目的，本发明提供了如下技术方案：
一种污染场地阻隔控制治理方法，包括如下步骤：在污染场地开挖沟槽，然后将由上述的污染场地阻隔用泥浆墙的原料与水混合制备的混合泥浆注入沟槽中，养护15-28天。
通过采用上述技术方案，本发明将上述污染场地阻隔用泥浆墙原料与水混合后制成混合泥浆，可以利用泥浆的流动性，充满沟槽，经过养护后能够形成连续的、致密的泥浆墙。本发明的方法操作简单，具有较高的施工效率，对于大规模应用具有显著的经济效益。
本发明进一步设置为：所述混合泥浆是将膨润土与水混合制成悬浮泥浆，然后再将粉煤灰和黏土与悬浮泥浆混合制成混合泥浆。
通过采用上述技术方案，先将膨润土与水混合后，生成水化膨润土，悬浮分散在泥浆中，再与粉煤灰和黏土混合时，可以提高后两者与膨润土之间分散的均匀性。
综上所述，本发明具有以下有益效果：
本发明的污染场地阻隔控制治理方法采用泥浆墙对污染物周围进行阻隔，该泥浆墙抗压强度可达0.8-2.5MPa，渗透系数为2.2-4.5*10-7cm/s，能够阻止污染物特别是重金属进行渗透，对污染物起到很好的阻隔作用。本发明的治理方法操作非常简单，效果高，成本较低，适合于大规模应用。
具体实施方式
以下结合实施例对本发明作进一步详细说明。
本发明所采用的膨润土为钠基膨润土，其胶质价为90-100mL/15g。膨润土的粒度可视需要来选择，一般为170-270目。进一步优选的，本发明所采用的膨润土的性能指标如下表所示。
表1膨润土的性能指标
Figure BDA0002322538140000041
优选的，本发明所采用的粉煤灰包括如下重量百分比的组分：二氧化硅46.51％、三氧化二铝34.61％、三氧化二铁5.08％、氧化钙3.72％、氧化镁0.96％。本发明的粉煤灰的烧失量为5-8％。粉煤灰的粒径可以视需要进行选择，一般情况下，采用粒径为30-90μm的粉煤灰。
本发明所采用的水泥为矿渣硅酸盐水泥，优选的，该矿渣硅酸盐水泥中SO3质量分数为2.12％。矿渣硅酸盐水泥的细度为3-4.2％。为了进一步提高制备出的泥浆墙的强度，本发明的污染场地阻隔用泥浆墙原料还包括30-150重量份的石膏，优选的，石膏为脱硫石膏。
本发明的污染场地阻隔用泥浆墙为垂直阻隔墙，原料中还包括20-25重量份的阳离子提供物质，以向鹏润土中提供阳离子，这些阳离子可以附着在膨润土颗粒表面及层间，提高膨润土颗粒的吸水性。优选的，阳离子提供物质为碳酸钠、碳酸氢钠、氢氧化钠、氢氧化钾中的至少一种。
本发明的污染场地阻隔用泥浆墙原料中的增强纤维由聚丙烯纤维和聚酯纤维组成，二者的质量比为(1-2.5):1，优选为2.5:1。本发明的污染场地阻隔用泥浆墙原料中的增粘剂由CMC和聚阴离子纤维素组成，二者的质量比为1:(1-2)，优选为1:1。
本发明的污染场地阻隔控制治理方法中，沟槽的开挖处位于污染场地的污染物周围，该方法中膨润土与水的质量比为1:(5-10)，优选为1:7。将膨润土与水混合时，采用500-800r/min转速搅拌10-25min。膨润土与水混合后再与阳离子提供物质混合，混合时采用1500-2500r/min转速搅拌搅拌15-25h。制得的悬浮泥浆的马氏粘度不低于36s。悬浮泥浆与黏土混合时，是在50-150r/min转速的搅拌条件下将悬浮泥浆加入黏土中。悬浮泥浆加完后再以500-1500r/min的转速搅拌10-30min。悬浮泥浆与黏土混合后再加入水泥和/或石膏，然后以100-200r/min的转速搅拌10-20min。加入水泥和/或石膏混合后，再加入增粘剂，以50-150r/min的转速搅拌10-20min。加入增粘剂后再加入增强纤维，以100-150r/min的转速搅拌10-15min。
实施例1
本实施例的污染场地阻隔用泥浆墙由如下重量份数的原料制成：膨润土200份、粉煤灰110份、黏土800份。膨润土为钠基膨润土，钠基膨润土的含水率为9.5％；粉煤灰的烧失量为5.73％。
本实施例的污染场地阻隔控制治理方法包括如下步骤：
S1.按照膨润土与水的质量比1:7，将膨润土加入高速搅拌机中的水中，以800r/min的转速搅拌15min，然后再以2000r/min的转速搅拌24h，使膨润土颗粒悬浮分散在水中，得到水化膨润土悬浮泥浆；制得的水化膨润土悬浮泥浆的马氏粘度不小于36s。
S2.将黏土加入搅拌机中，在以150r/min的转速搅拌条件下，缓慢加入步骤S1得到的水化膨润土悬浮泥浆，加完后，再以500r/min的转速继续搅拌30min，制得混合泥浆。
S3.在污染场地测量放样，制作导墙，开挖沟槽，宽度为0.6m，在沟槽开挖过程中用步骤S1制得的水化膨润土悬浮泥浆进行护壁；
然后将步骤S2制得的混合泥浆作为回填材料，用抓斗采用水下灌浆的方式将混合泥浆注入沟槽，形成连续的柔性墙体，养护28天成型，得到地下泥浆墙，将污染场地进行阻隔控制。
实施例2
本实施例的污染场地阻隔用泥浆墙由如下重量份数的原料制成：膨润土200份、粉煤灰250份、黏土800份、水泥111份。膨润土为钠基膨润土，钠基膨润土的含水率为9.5％；粉煤灰的烧失量为5.73％；水泥为矿渣硅酸盐水泥，矿渣硅酸盐水泥的细度为3.6％。
本实施例的污染场地阻隔控制治理方法包括如下步骤：
S1.按照膨润土与水的质量比1:7，将膨润土加入高速搅拌机中的水中，以800r/min的转速搅拌15min，然后再以2000r/min的转速搅拌24h，使膨润土颗粒悬浮分散在水中，得到水化膨润土悬浮泥浆；制得的水化膨润土悬浮泥浆的马氏粘度不小于36s。
S2.将黏土加入搅拌机中，在150r/min的转速搅拌条件下，缓慢加入步骤S1得到的水化膨润土悬浮泥浆，加完后，再以500r/min的转速继续搅拌30min，然后在80r/min的转速搅拌条件下，缓慢加入水泥，然后再以200r/min的转速继续搅拌15min，制得混合泥浆。
S3.在污染场地测量放样，制作导墙，开挖沟槽，宽度为1.5m，在沟槽开挖过程中用步骤S1制得的水化膨润土悬浮泥浆进行护壁；
然后将步骤S2制得的混合泥浆作为回填材料，用抓斗采用水下灌浆的方式将混合泥浆注入沟槽，形成连续的柔性墙体，养护28天成型，得到地下泥浆墙，将污染场地进行阻隔控制。
实施例3-6的污染场地阻隔用泥浆墙的原料及配比如下表所示，实施例3-6的污染场地阻隔控制治理方法同实施例2。
表2实施例3-6的污染场地阻隔用泥浆墙的原料及配比(单位：份)
Figure BDA0002322538140000051
Figure BDA0002322538140000061
实施例7
本实施例的污染场地阻隔用泥浆墙由如下重量份数的原料制成：膨润土150份、粉煤灰667份、黏土850份、水泥176份、CMC15份。膨润土为钠基膨润土，钠基膨润土的含水率为9.5％；粉煤灰的烧失量为5.73％；水泥为矿渣硅酸盐水泥，矿渣硅酸盐水泥的细度为3.6％。
本实施例的污染场地阻隔控制治理方法包括如下步骤：
S1.按照膨润土与水的质量比1:7，将膨润土加入高速搅拌机中的水中，以500r/min的转速搅拌20min，然后再以1500r/min的转速搅拌24h，使膨润土颗粒悬浮分散在水中，得到水化膨润土悬浮泥浆；制得的水化膨润土悬浮泥浆的马氏粘度不小于36s。
S2.将黏土加入搅拌机中，在100r/min的转速搅拌条件下，缓慢加入步骤S1得到的水化膨润土悬浮泥浆，加完后，再以800r/min的转速继续搅拌20min；然后在100r/min的转速搅拌条件下，缓慢加入水泥，然后再以150r/min的转速继续搅拌20min；然后加入CMC，以80r/min的转速继续搅拌15min制得混合泥浆。
S3.在污染场地测量放样，制作导墙，开挖沟槽，宽度为1.5m，在沟槽开挖过程中用步骤S1制得的水化膨润土悬浮泥浆进行护壁；
然后将步骤S2制得的混合泥浆作为回填材料，用抓斗采用水下灌浆的方式将混合泥浆注入沟槽，形成连续的柔性墙体，养护20天成型，得到地下泥浆墙，将污染场地进行阻隔控制。
实施例8
本实施例的污染场地阻隔用泥浆墙由如下重量份数的原料制成：膨润土150份、粉煤灰1500份、黏土850份、水泥250份、CMC20份、碳酸钠20份。膨润土为钠基膨润土，钠基膨润土的含水率为9.5％；粉煤灰的烧失量为5.73％；水泥为矿渣硅酸盐水泥，矿渣硅酸盐水泥的细度为3.6％。
本实施例的污染场地阻隔控制治理方法包括如下步骤：
S1.按照膨润土与水的质量比1:7，将膨润土加入高速搅拌机中的水中，以750r/min的转速搅拌15min，然后加入碳酸钠，然后再以1800r/min的转速搅拌16h，使膨润土颗粒悬浮分散在水中，得到水化膨润土悬浮泥浆；制得的水化膨润土悬浮泥浆的马氏粘度不小于36s。
S2.将黏土加入搅拌机中，在120r/min的转速搅拌条件下，缓慢加入步骤S1得到的水化膨润土悬浮泥浆，加完后，再以750r/min的转速继续搅拌25min；然后在100r/min的转速搅拌条件下，缓慢加入水泥，然后再以180r/min的转速继续搅拌12min；然后加入CMC，以120r/min的转速继续搅拌10min制得混合泥浆。
S3.在污染场地测量放样，制作导墙，开挖沟槽，宽度为1.5m，在沟槽开挖过程中用步骤S1制得的水化膨润土悬浮泥浆进行护壁；
然后将步骤S2制得的混合泥浆作为回填材料，用抓斗采用水下灌浆的方式将混合泥浆注入沟槽，形成连续的柔性墙体，养护28天成型，得到地下泥浆墙，将污染场地进行阻隔控制。
实施例9
本实施例的污染场地阻隔用泥浆墙由如下重量份数的原料制成：膨润土100份、粉煤灰111份、黏土900份、水泥111份、聚阴离子纤维素15份、碳酸钠12份、氯化钠5份。膨润土为钠基膨润土，钠基膨润土的含水率为9.5％；粉煤灰的烧失量为5.73％；水泥为矿渣硅酸盐水泥，矿渣硅酸盐水泥的细度为3.6％。
本实施例的污染场地阻隔控制治理方法包括如下步骤：
S1.按照膨润土与水的质量比1:7，将膨润土加入高速搅拌机中的水中，以750r/min的转速搅拌15min，然后加入碳酸钠和氯化钠，然后再以1800r/min的转速搅拌16h，使膨润土颗粒悬浮分散在水中，得到水化膨润土悬浮泥浆；制得的水化膨润土悬浮泥浆的马氏粘度不小于36s。
S2.将黏土加入搅拌机中，在120r/min的转速搅拌条件下，缓慢加入步骤S1得到的水化膨润土悬浮泥浆，加完后，再以750r/min的转速继续搅拌25min；然后在100r/min的转速搅拌条件下，缓慢加入水泥，然后再以180r/min的转速继续搅拌12min；然后加入聚阴离子纤维素，以120r/min的转速继续搅拌10min制得混合泥浆。
S3.在污染场地测量放样，制作导墙，开挖沟槽，宽度为1.5m，在沟槽开挖过程中用步骤S1制得的水化膨润土悬浮泥浆进行护壁；
然后将步骤S2制得的混合泥浆作为回填材料，用抓斗采用水下灌浆的方式将混合泥浆注入沟槽，形成连续的柔性墙体，养护28天成型，得到地下泥浆墙，将污染场地进行阻隔控制。
实施例10
本实施例的污染场地阻隔用泥浆墙由如下重量份数的原料制成：膨润土100份、粉煤灰250份、黏土900份、水泥111份、聚丙烯纤维30份、海藻酸钠15份、碳酸钠10份、氯化钠5份。膨润土为钠基膨润土，钠基膨润土的含水率为9.5％；粉煤灰的烧失量为5.73％；水泥为矿渣硅酸盐水泥，矿渣硅酸盐水泥的细度为3.6％。
本实施例的污染场地阻隔控制治理方法包括如下步骤：
S1.按照膨润土与水的质量比1:7，将膨润土加入高速搅拌机中的水中，以750r/min的转速搅拌15min，然后加入碳酸钠和氯化钠，然后再以1800r/min的转速搅拌16h，使膨润土颗粒悬浮分散在水中，得到水化膨润土悬浮泥浆；制得的水化膨润土悬浮泥浆的马氏粘度不小于36s。
S2.将黏土加入搅拌机中，在120r/min的转速搅拌条件下，缓慢加入步骤S1得到的水化膨润土悬浮泥浆，加完后，再以750r/min的转速继续搅拌25min；然后在100r/min的转速搅拌条件下，缓慢加入水泥，然后再以180r/min的转速继续搅拌12min；然后加入海藻酸钠和聚丙烯纤维，以120r/min的转速继续搅拌10min制得混合泥浆。
S3.在污染场地测量放样，制作导墙，开挖沟槽，宽度为1.5m，在沟槽开挖过程中用步骤S1制得的水化膨润土悬浮泥浆进行护壁；
然后将步骤S2制得的混合泥浆作为回填材料，用抓斗采用水下灌浆的方式将混合泥浆注入沟槽，形成连续的柔性墙体，养护28天成型，得到地下泥浆墙，将污染场地进行阻隔控制。
实施例11
本实施例的污染场地阻隔用泥浆墙由如下重量份数的原料制成：膨润土100份、粉煤灰667份、黏土900份、水泥176份、脱硫石膏30份、聚丙烯纤维25份、聚酯纤维10份、CMC10份、聚阴离子纤维素10份、碳酸钠10份、氢氧化钠10份、氯化钠5份。膨润土为钠基膨润土，钠基膨润土的含水率为9.5％；粉煤灰的烧失量为5.73％；水泥为矿渣硅酸盐水泥，矿渣硅酸盐水泥的细度为3.6％。
本实施例的污染场地阻隔控制治理方法包括如下步骤：
S1.按照膨润土与水的质量比1:7，将膨润土加入高速搅拌机中的水中，以750r/min的转速搅拌15min，然后加入碳酸钠、氢氧化钠、氯化钠，然后再以1800r/min的转速搅拌20h，使膨润土颗粒悬浮分散在水中，得到水化膨润土悬浮泥浆；制得的水化膨润土悬浮泥浆的马氏粘度不小于36s。
S2.将黏土加入搅拌机中，在120r/min的转速搅拌条件下，缓慢加入步骤S1得到的水化膨润土悬浮泥浆，加完后，再以750r/min的转速继续搅拌25min；然后在100r/min的转速搅拌条件下，缓慢加入水泥和脱硫石膏，然后再以180r/min的转速继续搅拌12min；然后加入CMC、聚阴离子纤维素，以80r/min的转速继续搅拌10min；然后加入聚丙烯纤维和聚酯纤维，以120r/min的转速继续搅拌15min制得混合泥浆。
S3.在污染场地测量放样，制作导墙，开挖沟槽，宽度为1.5m，在沟槽开挖过程中用步骤S1制得的水化膨润土悬浮泥浆进行护壁；
然后将步骤S2制得的混合泥浆作为回填材料，用抓斗采用水下灌浆的方式将混合泥浆注入沟槽，形成连续的柔性墙体，养护28天成型，得到地下泥浆墙，将污染场地进行阻隔控制。
实施例12-16的污染场地阻隔用泥浆墙的原料及配比如下表所示，实施例12-16的污染场地阻隔控制治理方法同实施例11。
表3实施例12-16的污染场地阻隔用泥浆墙的原料及配比(单位：份)
实施例12 实施例13 实施例14 实施例15 实施例16
膨润土 100 100 50 50 50
粉煤灰 667 1500 111 250 667
黏土 900 900 950 950 950
水泥 176 250 53 111 176
脱硫石膏 30 30 147 89 74
聚丙烯纤维 25 30 30 20 15
聚酯纤维 10 10 15 25 20
CMC 10 10 10 10 5
聚阴离子纤维素 10 15 20 15 15
碳酸钠 10 12 12 12 12
氢氧化钠 10 8 7 5 5
氯化钠 5 3 3 3 3
对比例
本对比例的污染场地阻隔用泥浆墙由如下重量份数的原料制成：膨润土200份、水泥53份、黏土800份。膨润土为钠基膨润土，钠基膨润土的含水率为9.5％；粉煤灰的烧失量为5.73％。本对比例的污染场地阻隔控制治理方法同实施例1。
试验例
取实施例1-16及对比例中污染场地阻隔控制治理方法中步骤S2中制得的混合浆料分别进行试验。将混合浆料缓慢倒入环刀中，填满环刀，用刮刀刮平顶部，放置于室内进行泥浆的初凝。待泥浆初凝之后，将试块用塑料薄膜盖严，并保证薄膜内有少量凝结水，之后将其放入恒温培养箱中，控制温度为20℃左右，湿度90％以上，使用小型喷雾器每天对试块喷两次水，养护28天后从环刀中取出试块。
(1)力学性能试验
采用YYW-I型石灰土无侧限联合测定仪测定，本次试验制备96件样品，测试96件样品。从养护室中取出改性土-膨润土泥浆固结体试块，用游标卡尺测定各边边长并记录，将试件置于承压板的中部，加荷速率控制在1.5mm/min左右，避免对其施加冲击荷载；记录位移读数与测力钢环读数，达到峰值后继续加压，直到钢环的读数基本不变。
测得的无侧限抗压强度如表4所示。
(2)渗透特性试验
采用QYI-2型土工渗压仪进行渗透试验，本次试验制备96件样品，测试96件样品。将制作好的试样装入渗压仪上，施加一定的垂直压力，以保持试样水平，打开进水阀门，约10min后，记录此时的测水管水面高度，同时启动秒表观察测水管的水面高度的变化，每隔下降2cm记录经过的时间，重复3次，共计下降6cm。本实验采用变水头测定，最小水头控制在40cm以上，渗透路径为2cm。
测得的渗透系数如表4所示。
(3)抗侵蚀能力试验
采用允许试块自由膨胀和开裂的实验方法，本次试验制备128件样品，测试128件样品。首先配制标准污染物溶液，分别配制质量浓度为0.49g/L的硫酸、质量浓度为0.4g/L的氢氧化钠溶液、质量浓度为1g/L的硫酸钠溶液。
然后制备的试块放在不同浓度的侵蚀性溶液中浸泡，分别在浸泡1个月后进行直观检查，测定反应前后的质量变化并计算侵蚀量，测试结果如表4所示。
(4)污染物的阻截性能研究
选取0.1mol/L的硝酸铅作为测试用重金属污染物，进行污染物渗透试验，本次试验共制备18件试样，测试18件样品。将配制好的试样放入变水头渗透仪的环刀中，装配好渗透系统；先在渗透系统的计量管中，加入蒸馏水，待到渗透稳定后，测定蒸馏水在试块中的渗透系数，连续测量6次求平均值，更换计量管中的溶液为0.01mol/L、0.1mol/L、1mol/L的Pb2+溶液，测定其在土壤-膨润土中的渗透系数；并收集流出液，测定其中的Pb2+含量。
测试结果如表4所示。
表4实施例1-16及对比例中的混合泥浆试块性能测试结果
Figure BDA0002322538140000101
Figure BDA0002322538140000111
由表4可知，本发明的污染场地阻隔控制治理方法所采用的污染场地阻隔用泥浆墙具有较高的抗压强度，抗压强度可达0.8-2.5MPa，对水及重金属具有较低的渗透系数，对水的渗透系数为(2.2-4.5)*10-7cm/s，对重金属的渗透系数为(0.61-1.1)*10-8cm/s，当制作成厚度较大的阻隔墙时，能够阻止水及重金属进行渗透，对污染物起到很好的阻隔作用。

Claims (10)

1.一种污染场地阻隔用泥浆墙，其特征在于：由包括如下重量份数的原料制成：膨润土50-200份、粉煤灰100-1500份、黏土800-1000份。
2.根据权利要求1所述的污染场地阻隔用泥浆墙，其特征在于：由包括如下重量份数的原料制成：膨润土100-200份、粉煤灰100-1500份、黏土800-900份。
3.根据权利要求1或2所述的污染场地阻隔用泥浆墙，其特征在于：所述粉煤灰包括如下重量百分比的成分：二氧化硅45-48%、三氧化二铝30-35%、三氧化二铁4-7%、氧化钙3-5%、氧化镁0.7-1.1%。
4.根据权利要求1或2所述的污染场地阻隔用泥浆墙，其特征在于：所述原料还包括水泥50-300份。
5.根据权利要求4所述的污染场地阻隔用泥浆墙，其特征在于：所述水泥为矿渣硅酸盐水泥，所述矿渣硅酸盐水泥中SO3质量分数为2-3.5%。
6.根据权利要求1或2所述的污染场地阻隔用泥浆墙，其特征在于：所述膨润土为钠基膨润土。
7.根据权利要求1或2所述的污染场地阻隔用泥浆墙，其特征在于：还包括增强纤维25-45份，所述增强纤维为聚丙烯纤维、聚丙烯腈纤维、聚乙烯醇纤维、聚酯纤维中的至少一种。
8.根据权利要求1或2所述的污染场地阻隔用泥浆墙，其特征在于：所述原料还包括增粘剂10-20份，所述增粘剂为羧甲基纤维素钠、海藻酸钠、聚阴离子纤维素中的至少一种。
9.一种污染场地阻隔控制治理方法，其特征在于：包括如下步骤：在污染场地开挖沟槽，然后将由权利要求1所述的原料与水混合制备的混合泥浆注入沟槽中，养护15-28天。
10.根据权利要求9所述的污染场地阻隔控制治理方法，其特征在于：所述混合泥浆是将膨润土与水混合制成悬浮泥浆，然后再将粉煤灰和黏土与悬浮泥浆混合制成混合泥浆。
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