CN103806524A

CN103806524A - 一种下水井治理方法和快凝水泥砂浆干混料

Info

Publication number: CN103806524A
Application number: CN201210439806.1A
Authority: CN
Inventors: 陈保莲; 宁爱民; 李志军; 程国香; 范思远; 张静; 陈闯
Original assignee: China Petroleum and Chemical Corp; Sinopec Fushun Research Institute of Petroleum and Petrochemicals
Current assignee: China Petroleum and Chemical Corp; Sinopec Fushun Research Institute of Petroleum and Petrochemicals
Priority date: 2012-11-07
Filing date: 2012-11-07
Publication date: 2014-05-21
Anticipated expiration: 2032-11-07
Also published as: CN103806524B

Abstract

本发明公开了一种下水井治理方法和快凝水泥砂浆干混料。本发明下水井治理方法，包括如下内容：（1）围绕塌陷的下水井盖切削出圆环带，取出下水井盖；（2）挖出圆环带的基层料，将预制件放置在下水井口，上面放置井盖，调整水平使井盖上表面与路面平齐；（3）在预制件周围挖出的圆环带里浇筑快凝水泥砂浆。该方法增大了下水井周围组织的强度，避免了雨水的渗入，能够有效治理城市下水井沉降问题。施工快，不影响交通。本发明快凝水泥砂浆干混料包括水泥、砂、膨胀剂、减水剂和氧化钙等。该方法及干混料配方既适用于水泥路面下水井的治理，也适用于沥青路面下水井的治理。

Description

一种下水井治理方法和快凝水泥砂浆干混料

技术领域

本发明涉及一种城市下水井治理方法和快凝水泥砂浆干混料。该方法及干混料既适用于水泥路面下水井的治理，也适用于沥青路面下水井的治理。

背景技术

目前我国城市街道的下水井容易发生沉降现象，影响路面的平整性，形成交通隐患。主要原因是在下水井周围属强度薄弱环节，经过车辆不断碾压和振动，使下水井边缘发生沉降，导致路面出现“肚脐眼”现象。通常的做法是砌砖、回填土、加垫块等方法。以往采取的砌砖方法，在过往车辆的碾压和震动下，砌砖容易压碎或脱落，造成结构变形或塌陷，引起结构性下沉。回填土，是把下水井盖周围的土挖出，砌砖后再重新回填回去。但这种回填土很难压实，受到车辆的碾压即容易下沉，一旦有雨水侵入，还会引起空洞，造成下水井盖周围结构塌陷。此外，以往的处理方法为了切割方便，在前期切割路面时，一般切割为方形。在方形的四个角部，很容易引起沥青混合料填充不足，留有缝隙，雨水很容易渗入到底部，造成底层强度破坏，处理后的下水井仍然容易沉降。因此，城市下水井的沉降问题一直没有得到很好的解决。

以往的水泥砂浆或灌浆料主要应用于地角螺栓的固定、机器底座、钢结构与地基接口、设备基础二次灌浆等，未见有应用于治理下水井的报道。为了尽量不影响交通，要求所用的水泥砂浆具有超早强、自流平、无收缩、微膨胀、无裂纹等要求，砂浆浇筑20分钟就能够承载施工机具和人员站立，以便能够尽早覆盖沥青混合料，实现快速施工的效果，避免因治理下水井施工而引起的交通堵塞。CN1271696A提供了一种高强超流态膨胀水泥灌浆料，由硅酸盐水泥、二氧化硅微粉、膨胀剂、减水剂、石英砂构成，特点是流动性好，但初凝时间为8～10小时，无法满足下水井治理时快凝快硬要求。CN1275544A提供了一种超早强灌浆料，由水泥、黄沙、早强剂、加速水化剂、缓凝剂和减水剂组成。砂浆浇筑后需要养护1个小时才开始硬化，2个小时以后方可使用，也无法满足治理下水井施工要求，此外，该专利采用Na₂CO₃作为加速水化剂，容易引起水泥砂浆泛碱，对钢筋等造成腐蚀。CN101648798A提供了一种水泥基地面自流平砂浆及其用法，由硅酸盐水泥、高铝水泥、粉煤灰、石英砂、高效减水剂、木质素磺酸钠、羟丙基甲基纤维素、胶粉、消泡剂构成，但其初凝时间7小时，难以满足下水井治理时快凝快硬的要求。CN101913840A提供一种快硬高强灌浆料，由快硬硫铝酸盐水泥、石英砂、微硅粉、高钙粉、FDN减水剂、石膏粉、碳酸锂、氯化钙组成，虽然初凝时间较早，但在30分钟时，流动度保留值还大于190mm，而且该专利中快硬硫铝酸盐水泥的用量较多，为40%～55%，材料成本较高。

发明内容

针对目前城市下水井存在的问题和现有治理方法的不足，本发明提供了一种下水井治理方法和一种快凝水泥砂浆干混料。本发明方法及快凝水泥砂浆干混料既适用于水泥路面下水井的治理，也适用于沥青路面下水井的治理。

本发明下水井治理方法，包括如下内容：（1）围绕塌陷的下水井盖切削出圆环带，取出下水井盖；（2）挖出圆环带的基层料，将预制件放置在下水井口，上面放置井盖，调整水平使井盖上表面与路面平齐；（3）在预制件周围挖出的圆环带里浇筑快凝水泥砂浆。

本发明方法中，圆环带的宽度为300～400mm，深度为350～450mm。

本发明方法中，预制件为圆环状钢筋水泥石料混凝土预制件，内径与下水井盖吻合，外径大于下水井盖直径，厚度150～170mm。

本发明方法中，井盖周围组织挖掘的形状呈上大下小的圆锥台形。

本发明方法中步骤（3）中，用于水泥路面的下水井治理，快凝水泥砂浆浇筑高度与原路面平齐；用于沥青路面的下水井治理，快凝水泥砂浆浇筑高度距路面以下50～60mm，待水泥砂浆有一定强度后，在上面覆盖沥青混合料，并进行碾压，使之与路面平齐。

本发明方法中，可以在浇筑水泥砂浆之前，在预制件外围所挖出的圆环带里放置预先制做好的钢筋圈，起到拉筋作用，提高强度。

本发明方法中，覆盖的沥青混合料，可以是热拌沥青混合料，也可以是常温修补料。

本发明方法中，可以在覆盖沥青层之前，在硬化的水泥砂浆表面喷洒或涂抹粘层油，还可以在覆盖沥青混合料时，在切削的沥青路体的侧立面上涂抹灌缝胶。

本发明方法快凝水泥砂浆采用快凝水泥砂浆干混料与水混合而成，快凝水泥砂浆干混料以重量百分含量计包括：

快硬硫铝酸盐水泥 22%～40%，

普通硅酸盐水泥 6%～15%，

砂 50%～55%，

膨胀剂 3%～6%，

减水剂 0.5%～1%，

氧化钙 0.5%～1%。

所用的快硬硫铝酸盐水泥，其强度等级符合JC714-1996中规定的425、525、625三种标号中的任意一种。

所用的普通硅酸盐水泥，其强度等级符合GB175-2007中规定的425、525、625三种标号中的任意一种。

所用的砂可以是河砂、海砂、石英砂中的一种或几种混合物，优选石英砂。以砂的总重量百分含量计，按不同粒径所占比例如下：

粒径0.6～1.18mm 80%～90%，

粒径0.15～0.6mm 10%～15%，

粒径＜0.15mm 0%～5%。

所用的膨胀剂为符合JC/T476-1992中规定混凝土膨胀剂，比表面积不小于2500cm²/g，优选为粉末状UEA膨胀剂即硫铝酸钙类膨胀剂。

所用的减水剂是符合GB8076-2008中规定的粉末状萘系高效减水剂，主要成分为萘磺酸盐甲醛缩合物。

所用的氧化钙为白色粉末状，氧化钙含量大于90%。

本发明还可以根据应用需要在快凝水泥砂浆干混料中加入炭黑、粉末丁苯橡胶或废胶粉等一种或几种添加剂，添加剂加入量为快凝水泥砂浆干混料重量的0.5%~5%。

本发明快凝水泥砂浆干混料的制备方法，包括如下内容：按比例把水泥、砂、膨胀剂、减水剂和氧化钙各种材料加入到专用搅拌机中，在干燥状态下混合均匀，制备成快凝水泥砂浆干混料。

本发明快凝水泥砂浆的制备方法，包括如下内容：在治理下水井施工现场，将快凝水泥砂浆干混料边搅拌边加入到盛有水的容器中，添加完毕后，快速搅拌2～3分钟，马上进行浇筑。其中水与干混料的重量比为0.19～0.2。

本发明的下水井治理方法和快凝水泥砂浆干混料配方具有如下优点：

1、本发明下水井治理方法中，在下水井盖下放置了钢筋水泥混凝土预制件，替代了砌砖方式，增加了基础强度，避免了结构性塌陷。

2、本发明下水井治理方法中，在钢筋水泥混凝土预制件周围浇筑快凝水泥砂浆代替回填土，提高了井盖周围组织的基础强度，对下水井盖周围组织起到加固作用，避免了下沉和塌陷。

3、本发明下水井治理方法中，把井盖周围组织切割成边缘整齐的圆形，而不是方形，没有了死角，避免了表层沥青混合料填充不足而留有缝隙的问题，避免了雨水的侵入。

4、本发明处理下水井时，把井盖周围组织挖掘的形状呈上大下小的圆柱形，呈瓶塞状，当浇筑水泥砂浆后，硬化的砂浆就象“瓶塞”一样，过往车辆越压，“瓶塞”就会塞得越紧，对下水井盖起到加固作用。

5、本发明在浇筑砂浆之前，在钢筋水泥混凝土预制件周围又放置了钢筋圈，对砂浆起到了拉筋作用，可防止因底层强度不足，在过往车辆碾压震动时造成水泥砂浆产生裂缝。

6、本发明在覆盖沥青混合料之前，为了增强沥青混合料与水泥砂浆的粘结性，在水泥砂浆表面涂抹或喷洒了一层粘层油，这样可使沥青层与水泥砂浆粘结为一个整体，避免沥青层剥落。

7、本发明在覆盖沥青混合料时，在切割的路体侧立面上涂抹了一层灌缝胶，可避免因产生裂缝而有雨水侵入到底层，造成结构破坏或引起塌陷。

8、本发明水泥砂浆干混料中由于添加了水化反应引发剂氧化钙，能激发水泥尽快发生水化反应，缩短了水化反应的诱导期，使砂浆具有快凝快硬和超早强特点，浇筑后20分钟内就可以承受一定的压力，可以在上面进行覆盖沥青混合料的作业，缩短了施工时间，很快可以通车，能减轻因维修下水井而引起的交通堵塞问题。

9、本发明快凝水泥砂浆干混料中由于添加了减水剂，使得砂浆干混料与水拌合后在一定时间内具有流动性和可操作性，砂浆呈稀浆状，能够自流平，而且砂浆能够钻进下水井结构的缝隙中，填充严实，使下水井周围组织的抗压强度高。

10、本发明快凝水泥砂浆干混料中所用的快硬硫铝酸盐水泥用量少，成本低。

具体实施方式

下面结合实施例详细说明本发明的技术方案，但本发明不限于以下实施例。

实施例1

称取强度等级为425的快硬硫铝酸盐水泥22kg、强度等级为525的普通硅酸盐水泥15kg、石英砂55 kg、U型膨胀剂6 kg、萘系高效减水剂1.0 kg、氧化钙1.0 kg，一同加到搅拌机中，搅拌均匀后放出，得到本发明超早强快硬水泥砂浆干混料。水泥砂浆性质见表1。

实施例2

称取强度等级为525的快硬硫铝酸盐水泥40kg、强度等级为425的普通硅酸盐水泥6kg、河砂50 kg、U型膨胀剂3 kg、萘系高效减水剂0.5 kg、氧化钙0.5 kg，一同加到搅拌机中，搅拌均匀后放出，得到本发明超早强快硬水泥砂浆干混料。水泥砂浆性质见表1。

实施例3

称取强度等级为625的快硬硫铝酸盐水泥30kg、强度等级为625的普通硅酸盐水泥11kg、海砂53 kg、U型膨胀剂4.5 kg、萘系高效减水剂0.8 kg、氧化钙0.7 kg，一同加到搅拌机中，搅拌均匀后放出，得到本发明超早强快硬水泥砂浆干混料。水泥砂浆性质见表1。

比较例1

称取强度等级为425的快硬硫铝酸盐水泥22kg、强度等级为525的普通硅酸盐水泥15kg、石英砂56 kg、U型膨胀剂6 kg、萘系高效减水剂1.0 kg、一同加到搅拌机中，搅拌均匀后放出，得到本发明超早强快硬水泥砂浆干混料。水泥砂浆性质见表1。

分别称取上述实施例1～3以及比较例1制备的水泥砂浆干混料10kg备用；在常温下按照水与干混料的质量比为0.2称取水，放置在容器内；边搅拌边将上述称量好的水泥砂浆干混料添加到水中，添加完后，快速搅拌2～3分钟，然后测砂浆的流动度、扩展度、含气量等性质，结果见表1。然后进行浇筑，待砂浆具有一定强度之后脱模，检测成型后的水泥砂浆强度等性质，结果见表1。

表 1 水泥砂浆性质。

砂浆性质	实施例1	实施例2	实施例3	比较例1
					流动度/s	10	16	14	10
扩展度/mm	270	240	250	268
					含气量/%	2.7	2.0	2.4	2.6
砂浆初始硬化时间/min	11	14	13	138
					膨胀率（1天）/%	0.12	0.08	0.1	0.09
分离度/%	0.06	0.03	0.05	1.0
					抗压强度/MPa
15分钟	2.0	1.4	1.8	0
					20分钟	5.1	4.2	4.7	0
40分钟	11.3	9.9	10.1	0
					60分钟	14.5	12.9	13.7	0
2小时	20.8	19.1	19.8	-
					3小时	24.0	22.8	23.1	0.7
5小时	28.0	26.8	27.0	1.7
					10小时	33.4	32.1	32.8	4.2
16小时	38.0	36.0	36.8	10.2

由表1可见，本发明砂浆干混料与一定比例的水混合搅拌均匀后制备成的砂浆，初始硬化时间很短，砂浆初期抗压强度增长很快，缩短了施工时间。

Claims

1.一种下水井治理方法，其特征在于包括如下内容：（1）围绕下水井盖切削出圆环带，取出下水井盖；（2）挖出圆环带的基层料，将预制件放置在下水井口，上面放置井盖，调整水平使井盖上表面与路面平齐；（3）在预制件周围挖出的圆环带里浇筑快凝水泥砂浆。

2. 按照权利要求1所述的方法，其特征在于：圆环带的宽度为300～400mm，深度为350～450mm。

3.按照权利要求1所述的方法，其特征在于：预制件为圆环状钢筋水泥石料混凝土预制件，内径与下水井盖吻合，外径大于下水井盖直径，厚度150～170mm。

4.按照权利要求1所述的方法，其特征在于：井盖周围组织挖掘的形状呈上大下小的圆锥台形。

5.按照权利要求1所述的方法，其特征在于：步骤（3）中，用于水泥路面的下水井治理，快凝水泥砂浆浇筑高度与原路面平齐；用于沥青路面的下水井治理，快凝水泥砂浆浇筑高度距路面以下50～60mm，待水泥砂浆有一定强度后，在上面覆盖沥青混合料，并进行碾压，使之与路面平齐。

6.按照权利要求1所述的方法，其特征在于：在浇筑水泥砂浆之前，在预制件外围所挖出的圆环带里放置钢筋圈。

7.按照权利要求5所述的方法，其特征在于：覆盖的沥青混合料是热拌沥青混合料或常温修补料。

8.按照权利要求5所述的方法，其特征在于：在覆盖沥青层之前，在硬化的水泥砂浆表面喷洒或涂抹粘层油；在覆盖沥青混合料时，在切削的沥青路体的侧立面上涂抹灌缝胶。

9.按照权利要求1所述的方法，其特征在于：其中的快凝水泥砂浆采用快凝水泥砂浆干混料与水混合而成，快凝水泥砂浆干混料以重量百分含量计包括：

快硬硫铝酸盐水泥 22%～40%，

普通硅酸盐水泥 6%～15%，

砂 50%～55%，

膨胀剂 3%～6%，

减水剂 0.5%～1%，

氧化钙 0.5%～1%。

10.按照权利要求9所述的方法，其特征在于：所用的快硬硫铝酸盐水泥，其强度等级符合JC714-1996中规定的425、525、625三种标号中的一种或几种；所用的普通硅酸盐水泥，其强度等级符合GB175-2007中规定的425、525、625三种标号中的一种或几种。

11.按照权利要求9所述的方法，其特征在于：所用的砂是河砂、海砂、石英砂中的一种或几种混合物，以砂的总重量百分含量计，不同粒径所占比例如下：

粒径0.6～1.18mm 80%～90%

粒径0.15～＜0.6mm 10%～15%

粒径＜0.15mm 0%～5%。

12.按照权利要求9所述的方法，其特征在于：所用的氧化钙为白色粉末状，氧化钙含量大于90%。

13.按照权利要求9所述的方法，其特征在于：所用的膨胀剂为符合JC/T476-1992中规定混凝土膨胀剂，比表面积不小于2500cm²/g；减水剂是符合GB8076-2008中规定的粉末状萘系高效减水剂。

14.按照权利要求9所述的方法，其特征在于：在快凝水泥砂浆干混料中加入炭黑、粉末丁苯橡胶或废胶粉中的一种或几种添加剂，添加剂加入量占快凝水泥砂浆干混料重量的0.5~5%。

15.按照权利要求9所述的方法，其特征在于：快凝水泥砂浆干混料的制备方法，包括如下内容：按比例把水泥、砂、膨胀剂、减水剂和氧化钙在干燥状态下混合均匀，制备成快凝水泥砂浆干混料。

16.按照权利要求1所述的方法，其特征在于：其中快凝水泥砂浆的制备方法，包括如下内容：在治理下水井施工现场，将快凝水泥砂浆干混料边搅拌边加入到盛有水的容器中，添加完毕后，快速搅拌2～3分钟，马上进行浇筑，其中水与干混料的重量比为0.19～0.2。