CN112502712A - 一种钙华基裸岩铆根过渡层的制备方法 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种钙华基裸岩铆根过渡层的制备方法，包括以下步骤：(1)将钙华沙、水泥、多孔矿物和底泥混匀，然后向其中加水，并搅拌均匀，得过渡层浆料；(2)将步骤(1)中的过渡层浆料喷涂至矿山表面即可。该制备方法可有效解决现有的矿山表面存在的易造成扬尘，保水性能差的问题。
Description
技术领域
本发明涉及矿上修复技术领域，具体涉及一种钙华基裸岩铆根过渡层的制备方法。
背景技术
随着科学技术的发展，各种行业对矿产资源的消耗日益加剧。随着矿产资源的开发，各种各样的环境问题和矛盾也越来越突出。矿产资源开发后带来了包括植被破坏、水土流失、扬尘在内的各种各样的环境问题，这些都对周边的生产生活和环境卫生都产生了严重的影响。
矿山表面存在大量的细粉，极易造成扬尘；细粉中的重金属含量极高，矿山表面的细粉极易造成环境污染，且矿山表面的蓄水能力极差，基本不会有植被存活。现有的矿山修复方法主要是直接在矿山上覆盖土壤，再种植绿色植被的方式进行修复，但是，如果直接在矿山表面覆盖土壤，土壤无法被固定，极易流动下滑或者被雨水冲走，造成水土流失，导致智力效果不佳。
发明内容
针对现有技术中的上述不足，本发明提供了一种钙华基裸岩铆根过渡层的制备方法，该制备方法可有效解决现有的矿山表面存在的易造成扬尘，保水性能差的问题。
为实现上述目的，本发明解决其技术问题所采用的技术方案是：
一种钙华基裸岩铆根过渡层的制备方法，包括以下步骤：
(1)将钙华沙、水泥、多孔矿物和底泥混匀，然后向其中加水，并搅拌均匀，得过渡层浆料；
(2)将步骤(1)中的过渡层浆料喷涂至矿山表面，自然风干，得过渡层。
上述方案中，通过钙华沙、水泥、多孔矿物和底泥制成的过渡层浆料，然后将过渡层浆料喷洒于矿山表面，过渡层浆料在矿山表面形成一层硬质的保护层，硬质的保护层具有较强的稳定性，可牢固的固定于矿山表面，将矿山表面的细粉覆盖，防止细粉造成扬尘；过渡层中形成若干细小的孔隙，可吸收雨水，提高过渡层的蓄水量，进而提高保水效果，在过渡层表面涂抹苔藓孢子，例如微微星、朵朵、珍珠或真白，使其种植密度达到70-80g/m2，可促进藻类植被覆盖，实现初步治理的目的；也可向过渡层表面覆土后种植绿色植被，由于过渡层具有较强的保水性能，雨水可充分被土壤和过渡层吸收，减少水土流失的情况发生，实现保土的目的；而且，由于过渡层中储存有一定量的水，可促进植被生长。
进一步地，步骤(1)中钙华沙、水泥、多孔矿物、底泥和水重量比5-15:5-10:4-15:1-5:2-10。
进一步地，步骤(1)中钙华沙、水泥、多孔矿物、底泥和水重量比10:5:8:2:3。
上述方案中，钙华沙为钙华块粉碎制得，水泥为市场建筑水泥，水泥和钙华沙主要起胶凝作用，此外钙华沙是一种多孔性质地结构的矿物，对于所存在区域具有渗水、净水、蓄水的特性。
底泥中含有一定数量的营养物质，能够为微生物的生长提供一个良好的环境，进而可以改善矿山土壤现有的营养环境；多孔矿物内部存在大小不一的孔隙，空隙内可存储一定量的水分，实现保水的目的。将钙华沙、水泥、多孔矿物、底泥和水按照上述比例混合后，形成的过渡层浆料粘稠度适中，孔隙丰富，喷涂后过度层中的水分易被矿山表面的细粉吸收，加速过渡层干燥定型，定型后的过渡层硬度适中，不易破碎和变形。
进一步地，步骤(1)中多孔矿物和钙华沙的粒径为1-5mm。
进一步地，步骤(1)中多孔矿物和钙华沙的粒径为3mm。
上述方案中，1-5mm的粒径适中，方便喷涂，且钙华沙和多孔矿物的表面积较大，水分易于渗透进入内部空隙内，提高保水效果。
进一步地，步骤(1)中的多孔矿物为膨胀珍珠岩、陶粒、页岩和伊利石中的一种或多种。
进一步地，步骤(1)中多孔矿物为膨胀珍珠岩和陶粒。
进一步地，步骤(1)中膨胀珍珠岩和陶粒的质量比为5:3。
上述方案中，膨胀珍珠岩是一种天然酸性玻璃质火山熔岩非金属矿产，能够保水保肥，同时其耐久性能良好，对各种恶劣条件适应性较强；陶粒是一种在回转窑中经发泡生产的轻骨料。表面光滑而坚硬，内部呈蜂窝状，有密度小、强度高，内部多孔，形态、成分较均一，且具一定强度和坚固性，因而具有质轻，耐腐蚀，保水保肥等多功能特点。
进一步地，步骤(1)中底泥为河道底泥或湖泊底泥。
上述方案中，河道底泥中富含多种营养物质和各种微生物，可以为矿山修复的后续处理奠定一定的基础。
进一步地，步骤(2)中喷涂过渡层浆料前需要对矿山进行削坡修整，将破度降低至小于25度。
上述方案中，将矿山极其陡峭的地方修整至缓坡，可以降低矿山坡度，防止出现滑坡、泥石流等风险，为矿山修复奠定必要的基础。
进一步地，步骤(2)中过滤层浆料的喷涂厚度为1-5cm。
进一步地，步骤(2)中过滤层浆料的喷涂厚度为3cm。
上述方案中，喷涂1-5cm的厚度，使形成的过渡层的厚度适中，其具有一定的强度和蓄水保水能力，在降低修复成本的基础上，完全可以满足治理的需求。
本发明所产生的有益效果为：本发明中先降低矿山部分陡峭坡度，然后选择合适的矿物、底泥，利用其所具备的保水等优良的性能，改善矿山表面失水的状态，使其向保水的状态逐步转变，同时，水泥和钙华沙具有一定胶凝作用，使得形成的过渡层具有一定的强度和稳定性，形成的过渡层为硬质壳状结构，其覆盖于矿山表面，可达到避免扬尘的目的，实现矿山的初步治理。
附图说明
图1为覆盖有过渡层的矿上表面的结构图。
具体实施方式
实施例1
一种钙华基裸岩铆根过渡层的制备方法，包括以下步骤：
(1)先将需要修复的矿山极其陡峭的区域进行削坡，将坡度降低至25度；
(2)将钙华沙、水泥、多孔矿物和底泥混匀，然后向其中加水，并用电钻搅拌机搅拌均匀，得过渡层浆料，其中，钙华沙、水泥、多孔矿物、底泥和水重量比8:8:5:3:6，多孔矿物为陶粒和伊利石，陶粒和伊利石的质量比为1:1；钙华沙、陶粒和伊利石的粒径为3mm；
(3)将步骤(2)中的过渡层浆料喷涂至矿山表面，自然风干，得过渡层，过渡层喷涂厚度为2cm。
实施例2
一种钙华基裸岩铆根过渡层的制备方法，包括以下步骤：
(1)先将需要修复的矿山极其陡峭的区域进行削坡，将坡度降低至25度；
(2)将钙华沙、水泥、多孔矿物和底泥混匀，然后向其中加水，并用电钻搅拌机搅拌均匀，得过渡层浆料，其中，钙华沙、水泥、多孔矿物、底泥和水重量比12:5:10:4:8，多孔矿物为页岩和伊利石，页岩和伊利石的质量比为2:1；钙华沙、页岩和伊利石的粒径为4mm；
(3)将步骤(2)中的过渡层浆料喷涂至矿山表面，自然风干，得过渡层，过渡层厚度为3cm。
实施例3
一种钙华基裸岩铆根过渡层的制备方法，包括以下步骤：
(1)先将需要修复的矿山极其陡峭的区域进行削坡，将坡度降低至25度；
(2)将钙华沙、水泥、多孔矿物和底泥混匀，然后向其中加水，并用电钻搅拌机搅拌均匀，得过渡层浆料，其中，钙华沙、水泥、多孔矿物、底泥和水重量比10:6:6:2:3，多孔矿物为膨胀珍珠岩和伊利石，膨胀珍珠岩和伊利石的质量比为2:1；钙华沙、膨胀珍珠岩和伊利石的粒径为1mm；
(3)将步骤(2)中的过渡层浆料喷涂至矿山表面，自然风干，得过渡层，过渡层厚度为3cm。
实施例4
一种钙华基裸岩铆根过渡层的制备方法，包括以下步骤：
(1)先将需要修复的矿山极其陡峭的区域进行削坡，将坡度降低至25度；
(2)将钙华沙、水泥、多孔矿物和底泥混匀，然后向其中加水，并用电钻搅拌机搅拌均匀，得过渡层浆料，其中，钙华沙、水泥、多孔矿物、底泥和水重量比10:5:8:2:3，多孔矿物为膨胀珍珠岩和陶粒，膨胀珍珠岩和陶粒的质量比为5:3；钙华沙、膨胀珍珠岩和陶粒的粒径为3mm；
(3)将步骤(2)中的过渡层浆料喷涂至矿山表面自然风干，得过渡层，过渡层厚度为3cm。
对比例1
一种钙华基裸岩铆根过渡层的制备方法，包括以下步骤：
(1)先将需要修复的矿山极其陡峭的区域进行削坡，将坡度降低至25度；
(2)将钙华沙、水泥、多孔矿物和底泥混匀，然后向其中加水，并用电钻搅拌机搅拌均匀，得过渡层浆料，其中，钙华沙、水泥、多孔矿物、底泥和水重量比3:15:18:2:15，多孔矿物为膨胀蛭石和陶粒，膨胀蛭石和陶粒的质量比为7:3；钙华沙、膨胀蛭石和陶粒的粒径为7mm；
(3)将步骤(2)中的过渡层浆料喷涂至矿山表面，自然风干，得过渡层，过渡层厚度为2cm。
对比例2
一种钙华基裸岩铆根过渡层的制备方法，包括以下步骤：
(1)先将需要修复的矿山极其陡峭的区域进行削坡，将坡度降低至25度；
(2)将钙华沙、水泥、多孔矿物和底泥混匀，然后向其中加水，并用电钻搅拌机搅拌均匀，得过渡层浆料，其中，钙华沙、水泥、多孔矿物、底泥和水重量比15:2:3:5:3，多孔矿物为方解石；钙华沙、方解石的粒径为0.5mm；
(3)将步骤(2)中的过渡层浆料喷涂至矿山表面自然风干，得过渡层，过渡层厚度为3cm。
试验例
在矿山上分隔出5块区域，每块区域的地貌相同，分别在5块区域内采用实施例1-4和对比例1中的方法制备过渡层，半个月后，分别在5块区域内取过渡层，将过渡层材料混匀制成3块40x40x160(mm)砖块，在20℃下养护28天后，测试其抗剪切强度及抗压强度，测试标准为国标GB/T 17671-1999。取3块砖的平均强度作为材料的抗折、抗压强度。然后测定过渡层的吸水率，具体测试过程难为将过渡层材料烘干后测试其重量作为m0，放入50ml烧杯中并注满UP水，每间隔7天测试其重量，至其重量无变化时为m1，则其吸水率为(m1-m0)/m0(％)，具体结果见表1。
表1：过渡层的含水量和强度统计表
| 吸水率(％) | 强度(MPa) | |
| 实施例1 | 13.73％ | 5.95 |
| 实施例2 | 15.10％ | 6.12 |
| 实施例3 | 13.04％ | 6.74 |
| 实施例4 | 17.89％ | 6.81 |
| 对比例1 | 9.25％ | 6.31 |
| 对比例2 | 8.91％ | 5.33 |
通过上表中数据可以得知，按照本申请实施例1-4中的方法制得的过渡层的吸水率均高于对比例1-2中的过渡层，尤其是实施例4中过渡层的吸水率和强度最高。
将对比例1与实施例1-4相比，降低了钙华沙的使用量，增加了水泥和多孔矿物的使用量，增大了钙华沙、膨胀蛭石和陶粒的粒径后，可能是由于水泥的用量增加，形成的过渡层的密度增大，且多孔矿物的粒径增大后，进入多孔矿物内部的水分减少，导致过渡层的吸水率降低。
将对比例2与是实施例1-4相比，降低了水泥和多孔矿物的用量，将多孔矿物变为方解石，降低了钙华沙和多孔矿物的粒度，可能是由于水泥用量减少，形成的过得层的密度减小，导致过渡层的硬度降低，由于方解石的特性，导致形成的过渡层的吸水率降低。
Claims (10)
1.一种钙华基裸岩铆根过渡层的制备方法，其特征在于，包括以下步骤：
(1)将钙华沙、水泥、多孔矿物和底泥混匀，然后向其中加水，并搅拌均匀，得过渡层浆料；
(2)将步骤(1)中的过渡层浆料喷涂至矿山表面，自然风干，得过渡层。
2.如权利要求1所述的钙华基裸岩铆根过渡层的制备方法，其特征在于，步骤(1)中钙华沙、水泥、多孔矿物、底泥和水重量比5-15:5-10:4-15:1-5:2-10。
3.如权利要求1所述的钙华基裸岩铆根过渡层的制备方法，其特征在于，步骤(1)中钙华沙、水泥、多孔矿物、底泥和水重量比10:5:8:2:3。
4.如权利要求1-3中任一项所述的钙华基裸岩铆根过渡层的制备方法，其特征在于，步骤(1)中多孔矿物和钙华沙的粒径为1-5mm。
5.如权利要求1-3中任一项所述的钙华基裸岩铆根过渡层的制备方法，其特征在于，步骤(1)中的多孔矿物为膨胀珍珠岩、陶粒、页岩和伊利石中的一种或多种。
6.如权利要求5所述的钙华基裸岩铆根过渡层的制备方法，其特征在于，步骤(1)中多孔矿物为膨胀珍珠岩和陶粒。
7.如权利要求6所述的钙华基裸岩铆根过渡层的制备方法，其特征在于，步骤(1)中膨胀珍珠岩和陶粒的质量比为5:3。
8.如权利要求1所述的钙华基裸岩铆根过渡层的制备方法，其特征在于，步骤(1)中底泥为河道底泥或湖泊底泥。
9.如权利要求1所述的钙华基裸岩铆根过渡层的制备方法，其特征在于，步骤(2)中喷涂过渡层浆料前需要对矿山进行削坡修整，将破度降低至小于25度。
10.如权利要求1所述的钙华基裸岩铆根过渡层的制备方法，其特征在于，步骤(2)中过滤层的厚度为1-5cm。
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