一种流态固化土及其制备方法和应用施工方法与流程

    专利查询2025-08-11  41


    本发明涉及土木工程,具体而言,涉及一种流态固化土及其制备方法和应用施工方法。


    背景技术:

    1、近年来,随着国家战略的调整,沿海地区的发展迅速,城市迅速建设发展的过程中,高楼林立,需要进行大量的基坑支护施工。咬合桩支护是一种极其普遍的基坑支护形式,由于其采用咬合桩荤桩和咬合桩素桩交错施工,使得咬合桩兼具了挡土与防渗的作用。

    2、浇筑咬合桩使用的混凝土大多由水泥、碎石、中粗砂等组成,成本较高,另外,在咬合桩支护之前的基坑施工过程中会产生大量的花岗岩风化土等各类岩石风化土或现场成孔渣土,需要进行外运弃置,成本较高,而且外运弃置的渣土污染环境。


    技术实现思路

    1、本发明解决的问题是如何解决基坑施工过程中产生的渣土外运弃置时成本较高且污染环境的问题。

    2、为解决上述问题,本发明提供一种流态固化土及其制备方法和应用施工方法。

    3、第一方面,本发明提供了一种流态固化土,包括岩石风化土和/或成孔渣土,还包括固化剂,固化剂包括水泥、矿渣微粉、粉煤灰、硅粉、减水剂和水玻璃。

    4、可选地,按重量份数计,固化剂包括水泥12-30份、矿渣微粉35-75份、粉煤灰6-16份、硅粉13-21份、减水剂0.05-10份和水玻璃2-10份。

    5、可选地,流态固化土还包括水,岩石风化土和/或成孔渣土混合在水中,得到渣土泥浆,按重量份数计,流态固化土包括渣土泥浆70-85份和固化剂15-30份。

    6、可选地,流态固化土还包括废弃泥浆,岩石风化土和/或成孔渣土混合在废弃泥浆中,得到渣土泥浆,岩石风化土和/或成孔渣土的重量占废弃泥浆的16%-25%,按重量份数计,流态固化土包括渣土泥浆70-85份和固化剂15-30份。

    7、可选地,岩石风化土为花岗岩风化土。

    8、可选地,水玻璃的模数为2.6-3.0。

    9、可选地,流态固化土的比重为1.25-1.4。

    10、第二方面,本发明提供了一种如上任一项所述的流态固化土的制备方法,包括以下步骤:

    11、s1:将岩石风化土或成孔渣土混合至水或废弃泥浆中,得到渣土泥浆;

    12、s2:向渣土泥浆中加入水泥、矿渣微粉、粉煤灰和硅粉,搅拌混合30-45分钟,得到混合泥浆;

    13、s3:向步骤s2的混合泥浆中加入减水剂,搅拌15-30分钟,得到减水泥浆;

    14、s4:向步骤s3的减水泥浆中加入水玻璃,搅拌3-5分钟,得到流态固化土。

    15、可选地,所述步骤s2:矿渣微粉和粉煤灰提前混合掺合,得到预混粉,向渣土泥浆中加入水泥、预混粉和硅粉,搅拌混合30-45分钟,预混粉的比表面积≥400m2/kg。

    16、第三方面,本发明提供了一种如上任一项所述的流态固化土的应用施工方法,包括以下步骤:将流态固化土灌注到素桩桩位内,经养护后固化和硬化形成咬合桩素桩。

    17、本发明的一种流态固化土及其制备方法和应用施工方法的有益效果是:通过用岩石风化土或现场成孔渣土作为流态固化土主要材料,并通过水泥、矿渣微粉、粉煤灰对其进行固化处理,同时辅以硅粉和减水剂提高其强度、抗渗、抗磨等性能,通过各组分的相互协调作用,从而可以显著提高流态固化土的固化效果,采用的水玻璃,能够使流态固化土在浇筑完成后,强度提高的同时,防渗效果大大增加,能够达到10-7cm/s量级,保证了其正常使用性能,达到对咬合桩的施工要求;采用基坑开挖产生的各类岩石风化土或现场成孔渣土,作为主要成分,可以大规模的消纳城市建设中所产生的工程渣土,为工程渣土的处理解决提供了新思路,使其能够资源化,绿色无污染利用;流态固化土进行浇筑后的强度较混凝土强度更大,28天强度能够达到15mpa级别,高于传统混凝土素桩,且其弹性模量不小于22000n/mm2,较传统素桩效果更好。



    技术特征:

    1.一种流态固化土,其特征在于,包括岩石风化土和/或成孔渣土,还包括固化剂,所述固化剂包括水泥、矿渣微粉、粉煤灰、硅粉、减水剂和水玻璃。

    2.根据权利要求1所述的流态固化土,其特征在于,按重量份数计,所述固化剂包括水泥12-30份、矿渣微粉35-75份、粉煤灰6-16份、硅粉13-21份、减水剂0.05-10份和水玻璃2-10份。

    3.根据权利要求1所述的流态固化土,其特征在于,所述流态固化土还包括水,所述岩石风化土或所述成孔渣土混合在水中,得到渣土泥浆,按重量份数计,所述流态固化土包括所述渣土泥浆70-85份和所述固化剂15-30份。

    4.根据权利要求1所述的流态固化土,其特征在于,所述流态固化土还包括废弃泥浆,所述岩石风化土和/或所述成孔渣土混合在所述废弃泥浆中,得到渣土泥浆,所述岩石风化土和/或所述成孔渣土的重量占所述废弃泥浆的16%-25%,按重量份数计,所述流态固化土包括所述渣土泥浆70-85份和所述固化剂15-30份。

    5.根据权利要求1所述的流态固化土,其特征在于,所述岩石风化土为花岗岩风化土。

    6.根据权利要求1所述的流态固化土,其特征在于,所述水玻璃的模数为2.6-3.0。

    7.根据权利要求1所述的流态固化土,其特征在于,所述流态固化土的比重为1.25-1.4。

    8.一种如权利要求1-7任一项所述的流态固化土的制备方法,其特征在于,包括以下步骤:

    9.根据权利要求8所述的流态固化土的制备方法,其特征在于,所述步骤s2:矿渣微粉和粉煤灰提前混合掺合,得到预混粉,向所述渣土泥浆中加入水泥、所述预混粉和硅粉,搅拌混合30-45分钟,所述预混粉的比表面积≥400m2/kg。

    10.一种如权利要求1-7任一项所述的流态固化土的应用施工方法,其特征在于,包括以下步骤:将所述流态固化土灌注到素桩桩位内,经养护后固化和硬化形成咬合桩素桩。


    技术总结
    本发明提供了一种流态固化土及其制备方法和应用施工方法,涉及土木工程技术领域。流态固化土,包括岩石风化土和/或成孔渣土,还包括固化剂,固化剂包括水泥、矿渣微粉、粉煤灰、硅粉、减水剂和水玻璃。通过用岩石风化土或现场成孔渣土作为流态固化土主要材料,并通过水泥、矿渣微粉、粉煤灰对其进行固化处理;采用基坑开挖产生的各类岩石风化土或现场成孔渣土,作为主要成分,可以大规模的消纳城市建设中所产生的工程渣土,为工程渣土的处理解决提供了新思路,使其能够资源化,绿色无污染利用;流态固化土进行浇筑后的强度较混凝土强度更大,高于传统混凝土素桩。

    技术研发人员:陈其宇,谭晓东,李安,欧阳龙,赖峰
    受保护的技术使用者:深圳宏业基岩土科技股份有限公司
    技术研发日:
    技术公布日:2024/11/26
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