CN108059373B - 碱-矿渣水泥作为软基处理材料的应用 - Google Patents

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Abstract

本发明公开一种碱‑矿渣水泥作为软基处理材料的应用，该应用为在碱‑矿渣水泥中碱性激发剂的加入量为转换成Na2O质量占矿渣粉的质量百分数比为3％～7％，最佳掺量5％左右，碱‑矿渣水泥拌制的净浆、砂浆或混凝土的配合比，应根据工艺和试验确定。本发明将碱‑矿渣水泥用在水泥旋喷桩、水泥搅拌桩、袖阀管注浆工艺加固地基、支护工程微型桩和隧道工程的管棚的管内注浆、喷射混凝土工程中，可以提高早期强度，节约工期，免除(淤泥土)地下水中腐殖酸等有机物影响，质量易保证；用作喷射混凝土工程，可取消速凝剂，简化工艺。碱‑矿渣水泥在上述工程中使用，仅取代现有工法中的水泥，不改变现有工法的施工设备、措施和步骤，应用简单方便。

Description

碱-矿渣水泥作为软基处理材料的应用
技术领域
本发明公开一种碱-矿渣水泥的应用，特别是一种碱-矿渣水泥作为软基处理材料的应用。
背景技术
现阶段水泥旋喷桩、水泥搅拌桩、袖阀管注浆工艺加固地基、支护工程微型桩和隧道工程的管棚的管内注浆、喷射混凝土工程中基本上都采用通用硅酸盐水泥，其缺点是强度发展慢，且易受(淤泥土)地下水中腐殖酸等有机物的不良影响，造成水泥水化、凝结、硬化延迟，硬化体强度低，因此造成工期较长或处理效果不佳等情形。
针对上述提到的现有技术中的软基处理时采用通用硅酸盐水泥的缺点，本发明提供一种碱-矿渣水泥作为软基处理材料的应用，利用碱-矿渣水泥凝结快，且不受绝大多数环境有机物的影响，早强、高强的特点，可以在保证工程质量的前提下，缩短工期，对于喷射混凝土工程，可取消速凝剂，简化工艺。
本发明解决其技术问题采用的技术方案是：一种碱-矿渣水泥作为软基处理材料的应用，该应用为在现有的工艺中，使用碱-矿渣水泥，完全取代通用硅酸盐水泥，其碱-矿渣水泥中碱性激发剂的加入量为转换成Na2O质量占矿渣粉的质量百分数比为3％～7％，最佳掺量5％左右，碱-矿渣水泥拌制的净浆、砂浆或混凝土的配合比，应根据工艺和试验确定。
本发明解决其技术问题采用的技术方案进一步还包括：
所述的碱性激发剂为液体水玻璃、苛性钠或偏硅酸钠。
所述的碱性激发剂选用液体水玻璃时，采用的水玻璃模数为1.0～1.5为佳，液体水玻璃的掺量为按其中含有的Na2O质量占矿渣粉的质量百分数比为3％～7％。
所述的碱性激发剂选用苛性钠时，苛性钠的掺量为按其中含有的Na2O质量占矿渣粉的质量百分数比为3％～7％。
所述的碱性激发剂选用偏硅酸钠时，偏硅酸钠的掺量为按其中含有的Na2O质量占矿渣粉的质量百分数比为3％～7％。
所述的碱-矿渣水泥中加入羧甲基纤维素钠作为缓凝剂，缓凝剂的掺入量占矿渣粉的质量百分比为0.01％或以上，根据工艺需要经试验确定。
所述的软基为水泥旋喷桩、水泥搅拌桩、袖阀管注浆工艺加固地基、支护工程微型桩或隧道工程的管棚的管内注浆、喷射混凝土工程。
本发明的有益效果是：本发明将碱-矿渣水泥用在水泥旋喷桩、水泥搅拌桩、袖阀管注浆工艺加固地基、支护工程微型桩和隧道工程的管棚的管内注浆、喷射混凝土工程中，可以提高早期强度，节约工期，免除(淤泥土)地下水中腐殖酸等有机物影响，质量易保证；用作喷射混凝土工程，可取消速凝剂，简化工艺。碱-矿渣水泥在上述工程中使用，仅取代现有工法中的水泥，不改变现有工法的施工设备、措施和步骤，应用简单方便。
下面将结合具体实施方式对本发明做进一步说明。
具体实施方式
本实施例为本发明优选实施方式，其他凡其原理和基本结构与本实施例相同或近似的，均在本发明保护范围之内。
本发明主要为一种碱-矿渣水泥作为软基处理材料的应用，其在碱-矿渣水泥中，碱性激发剂的加入量为转换成Na2O质量占矿渣粉(碱-矿渣水泥的主要成份就是碱和矿渣粉，本实施例中，以其含有的矿渣粉的含量为比照单位)的质量百分数比为3％～7％，碱-矿渣水泥拌制的净浆、砂浆或混凝土的配合比，应根据工艺和试验确定。
本实施例中，几种典型的碱-矿渣水泥配方，碱性激发剂可选：液体水玻璃、苛性钠(即NaOH)或偏硅酸钠(即Na2SiO3.9H2O)。本实施例中，选用液体工业用水玻璃(可采用市售的工业水玻璃)时，采用的水玻璃模数为1.0～1.5，液体水玻璃的掺量为按其中含有的Na2O质量占矿渣粉的质量百分数比为3％～7％，最佳掺量为5.0％；选用苛性钠时，通常采用的为工业用苛性钠溶液(可采用市售的工业苛性钠溶液)，苛性钠水溶液的掺量为按其中含有的Na2O质量占矿渣粉的质量百分数比为3％～7％，最佳掺量为5.0％，具体实施时也可以采用固态苛性钠；选用偏硅酸钠时，偏硅酸钠的掺量为按其中含有的Na2O质量占矿渣粉的质量百分数比为3％～7％，最佳掺量为6.0％。
上述配方的碱-矿渣水泥，初凝时间约10～30min，当需要较长凝结时间时，可使用羧甲基纤维素钠(即CMC)作为缓凝剂，缓凝剂的掺入量占矿渣粉的质量百分比为0.01％～1％，可根据需要调整掺入量，掺入量越大，凝结时间越长。
本发明可用作现阶段水泥旋喷桩、水泥搅拌桩、袖阀管注浆工艺加固地基、支护工程微型桩和隧道工程的管棚的管内注浆、喷射混凝土工程中，仅取代现有工法中的水泥，不改变现有工法的施工设备、措施和步骤，碱-矿渣水泥水化、凝结较快，水化基本不受大多数(淤泥土)地下水中腐殖酸等有机物影响，质量易保证，碱-矿渣水泥强度发展快，早期强度高，可节约工期；用作喷射混凝土，取消速凝剂，简化工艺。
下面将以几个具体实例对本发明做具体说明：
实施例一：以水玻璃(模数＝1.0)为激发剂(掺量按Na2O质量占矿渣粉的百分数计为5.0％)的碱-矿渣水泥，初凝时间10～30min，本实施例中，配方的碱-矿渣水泥与沙的配比为1：2.5，水灰比为0.5时，配置成砂浆，5～10h后有强度，1d强度数MPa，3d强度超过30MPa，7d强度超过50MPa。
实施例二：以苛性钠为激发剂(掺量按Na2O质量占矿渣粉的百分数计为5.0％)的碱-矿渣水泥，初凝时间10～30min，本实施例中，配方的碱-矿渣水泥与沙的配比为1：2.5，水灰比为0.5时，配置成砂浆，5～10h后有强度，1d强度数MPa，3d强度超过30MPa，7d强度超过50MPa。
实施例三：以偏硅酸钠为激发剂(掺量按Na2O质量占矿渣粉的百分数计为6.0％)的碱-矿渣水泥，初凝时间10～30min，本实施例中，配方的碱-矿渣水泥与沙的配比为1：2.5，水灰比为0.5时，配置成砂浆，5～10h后有强度，1d强度数MPa，3d强度超过30MPa，7d强度超过50MPa。
上述实施例为本发明应用的几种节选的实施方式，其他按照配比范围内的配比均可实现。上述以水玻璃作为激发剂为例，加入缓凝剂，以延长初凝时间，具体实施时，以苛性钠或偏硅酸钠作为激发剂时，也可加入缓凝剂延长初凝时间，此处不再赘述，缓凝剂加入量越多，初凝时间越长。

Claims (1)

1.一种碱-矿渣水泥作为软基处理材料的应用，其特征是：所述的应用为在碱-矿渣水泥中碱性激发剂的加入量为转换成Na2O质量占矿渣粉的质量百分数比为5%，碱性激发剂为液体水玻璃，采用的水玻璃模数为1.0~1.5，所述的碱-矿渣水泥中加入羧甲基纤维素钠作为缓凝剂，缓凝剂的掺入量占矿渣粉的质量百分比为0.01%~1%，所述的软基为水泥旋喷桩、水泥搅拌桩、袖阀管注浆工艺加固地基、支护工程微型桩或隧道工程的管棚的管内注浆、喷射混凝土工程。
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