CN111548092B - 一种早强水泥土及其制备方法与应用 - Google Patents

一种早强水泥土及其制备方法与应用 Download PDF

Info

Publication number
CN111548092B
CN111548092B CN202010454345.XA CN202010454345A CN111548092B CN 111548092 B CN111548092 B CN 111548092B CN 202010454345 A CN202010454345 A CN 202010454345A CN 111548092 B CN111548092 B CN 111548092B
Authority
CN
China
Prior art keywords
parts
soil
early strength
rapid
cement
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Active
Application number
CN202010454345.XA
Other languages
English (en)
Other versions
CN111548092A (zh
Inventor
杨仲会
刘士鹏
谢永清
董建平
陶俊辉
胡超
张方敏
董旭
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
China Railway No 10 Engineering Group Co Ltd
Qingdao Engineering Co Ltd of China Railway No 10 Engineering Group Co Ltd
Original Assignee
China Railway No 10 Engineering Group Co Ltd
Qingdao Engineering Co Ltd of China Railway No 10 Engineering Group Co Ltd
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by China Railway No 10 Engineering Group Co Ltd, Qingdao Engineering Co Ltd of China Railway No 10 Engineering Group Co Ltd filed Critical China Railway No 10 Engineering Group Co Ltd
Priority to CN202010454345.XA priority Critical patent/CN111548092B/zh
Publication of CN111548092A publication Critical patent/CN111548092A/zh
Application granted granted Critical
Publication of CN111548092B publication Critical patent/CN111548092B/zh
Active legal-status Critical Current
Anticipated expiration legal-status Critical

Links

Classifications

    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C04—CEMENTS; CONCRETE; ARTIFICIAL STONE; CERAMICS; REFRACTORIES
    • C04B—LIME, MAGNESIA; SLAG; CEMENTS; COMPOSITIONS THEREOF, e.g. MORTARS, CONCRETE OR LIKE BUILDING MATERIALS; ARTIFICIAL STONE; CERAMICS; REFRACTORIES; TREATMENT OF NATURAL STONE
    • C04B28/00—Compositions of mortars, concrete or artificial stone, containing inorganic binders or the reaction product of an inorganic and an organic binder, e.g. polycarboxylate cements
    • C04B28/02—Compositions of mortars, concrete or artificial stone, containing inorganic binders or the reaction product of an inorganic and an organic binder, e.g. polycarboxylate cements containing hydraulic cements other than calcium sulfates
    • C04B28/04—Portland cements
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C04—CEMENTS; CONCRETE; ARTIFICIAL STONE; CERAMICS; REFRACTORIES
    • C04B—LIME, MAGNESIA; SLAG; CEMENTS; COMPOSITIONS THEREOF, e.g. MORTARS, CONCRETE OR LIKE BUILDING MATERIALS; ARTIFICIAL STONE; CERAMICS; REFRACTORIES; TREATMENT OF NATURAL STONE
    • C04B2201/00—Mortars, concrete or artificial stone characterised by specific physical values
    • C04B2201/50—Mortars, concrete or artificial stone characterised by specific physical values for the mechanical strength

Landscapes

  • Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Ceramic Engineering (AREA)
  • Chemical Kinetics & Catalysis (AREA)
  • Inorganic Chemistry (AREA)
  • Materials Engineering (AREA)
  • Structural Engineering (AREA)
  • Organic Chemistry (AREA)
  • Consolidation Of Soil By Introduction Of Solidifying Substances Into Soil (AREA)
  • Soil Conditioners And Soil-Stabilizing Materials (AREA)

Abstract

本发明公开了一种早强水泥土及其制备方法与应用，早强水泥土，由以下重量份的组分组成：水23‑25份，土65‑75份，速凝抗渗剂0.5‑1份，水泥5.5‑7份，其中，所述速凝抗渗剂为粉煤灰和水玻璃的混合粉体材料，粉煤灰与水玻璃的质量比为90‑95:5‑10。早强水泥土早期强度较高，固化时间短，工期快，具有极强的流动性和自密性，施工质量可控，具有良好的抗渗性。

Description

一种早强水泥土及其制备方法与应用
技术领域
本发明涉及土木工程材料领域，特别涉及一种早强水泥土及其制备方法与应用。
背景技术
公开该背景技术部分的信息仅仅旨在增加对本发明的总体背景的理解，而不必然被视为承认或以任何形式暗示该信息构成已经成为本领域一般技术人员所公知的现有技术。
随着我国城市化的快速发展，由于城市用地限制，高层及地下空间建筑大量兴建，与之配套的基坑也越挖越深。同时，由于建筑使用功能的复杂性、敏感性，加之狭小的施工空间、复杂的施工环境由此给基坑施工带来了诸多问题。基坑肥槽是指基础与基坑支护内壁之间的空间，目前由于基坑越来越深，肥槽的宽度越来越小，对于某些深基坑，基坑宽度不足1米。肥槽的回填材料、回填施工方法对建筑物的整体稳定性、管线的正常使用、基础的安全都至关重要。
目前工程中较常用的肥槽回填方法是采用2:8灰土回填并分层夯实，此种方法的缺点是分层夯实需压实设备，对于宽度较窄的肥槽，大型压实机械无法使用，只能使用人工夯实，由此造成施工效率较低，拖延施工进度；其次，压实后灰土承载能力不高，对于要求有一定承载能力的特殊建筑物，此种方法并不适用；另外，灰土不具有防水性，由此造成基坑肥槽内存在大量的滞留水，对地下室壁造成很大的附加压力，并且建筑物地下结构需做特殊防水处理，大大提高了建筑总体造价。
发明内容
为了解决现有技术中存在的技术问题，本发明的目的是提供一种早强水泥土及其制备方法与应用。
为解决以上技术问题，本发明的以下一个或多个实施例提供了如下技术方案：
本发明的一方面，提供一种早强水泥土，由以下重量份的组分组成：水23-25份，土65-75份，速凝抗渗剂0.5-1份，水泥5.5-7份，其中，所述速凝抗渗剂为粉煤灰和水玻璃的混合粉体材料，粉煤灰与水玻璃的质量比为90-95:5-10。
本发明的第二方面，提供所述早强水泥土的制备方法，包括如下步骤：
将现场开挖的土方经筛分后，按比例掺入所述速凝抗渗剂、水泥和水，拌合均匀，即得。
本发明的第三个方面，提供所述早强水泥土在基坑肥槽回填中的应用。
与现有技术相比，本发明的以上一个或多个实施例取得的有益效果为：
采用早强水泥土进行基坑肥槽回填具有以下优点：
①早强水泥土早期强度较高，固化时间短，工期快
按照目前的回填要求，只需12小时即可达到上人、进行下一步施工的强度。这种特性可保证回填的连续进行，同时可以保证基坑内支撑的随回填随拆除。早强水泥土回填基槽所需工作面较小，可多段同时施工，施工速度工艺环节少，工期短。
②早强水泥土具有极强的流动性和自密性，施工质量可控
早强水泥土的流动性可以将狭窄空间和异形结构空间的所有空隙填实。该早强水泥土具有自密性的特点，施工时不用采用大型夯实和碾压设备，减少了施工对结构层的影响和破坏。同时早强水泥土采用机械预拌、集中搅拌、现场浇筑的施工方法，早强水泥土搅拌均匀、质量稳定，现场浇筑受现场条件及施工人员因素影响较小。批量早强水泥土材料具有抽样代表性。
③早强水泥土具有抗渗性
适量掺入激发活性的粉煤灰对于水泥土后期抵抗渗透的能力有着进一步的提升，水泥的水化反应产生了大量的Ca(OH)2，含有大量SiO2及Al2O3的粉煤灰在经过水玻璃碱激发活性后，表现出火山灰效应，与Ca(OH)2继续反应生成水化硅酸钙及水化铝酸钙等二次水化产物，这些二次水化产物使得整个填充体结构更加致密，适量掺入激发活性的粉煤灰对于水泥土后期抵抗渗透的能力有着进一步的提升。因此，早强水泥土具有抗渗性。该特性既可避免地下水对早强水泥土本身的破坏，同时还可以与基础结构紧密结合保证地表水不会沿着结构与回填土的界面下渗造成对地基的破坏。
④早强水泥土具有经济、环保的特点
早强水泥土回填基槽可以解决采用灰土回填时存在的对土的要求高、作业面较小夯实难度大、夯实质量不稳定、与基础结构界面结合不好、干法施工无法保证遇水后发生沉陷等问题，其在基槽回填的效果可以达到素混凝土的效果。但其造价远低于采用混凝土回填。同时施工时采用集中搅拌，现场浇筑时材料为液态不会产生扬尘污染，绿色环保。
具体实施方式
应该指出，以下详细说明都是示例性的，旨在对本发明提供进一步的说明。除非另有指明，本文使用的所有技术和科学术语具有与本发明所属技术领域的普通技术人员通常理解的相同含义。
需要注意的是，这里所使用的术语仅是为了描述具体实施方式，而非意图限制根据本发明的示例性实施方式。如在这里所使用的，除非上下文另外明确指出，否则单数形式也意图包括复数形式，此外，还应当理解的是，当在本说明书中使用术语“包含”和/或“包括”时，其指明存在特征、步骤、操作、器件、组件和/或它们的组合。
本发明的一方面，提供一种早强水泥土，由以下重量份的组分组成：水23-25份，土65-75份，速凝抗渗剂0.5-1份，水泥5.5-7份，其中，所述速凝抗渗剂为粉煤灰和水玻璃的混合粉体材料，粉煤灰与水玻璃的质量比为90-95:5-10。
水的份数可以为23份、24份和25份；土的份数可以为65份、66份、67份/68份、69份、70份、71份、72份、73份、74份或75份；速凝抗渗剂的份数为0.5份、0.6份、0.7份、0.8份、0.9份或1份，水泥的份数为5.5份、5.6份、5.7份、5.8份、5.9份、6份、6.1份、6.2份、6.3份、6.4份、6.5份、6.6份、6.7份、6.8份、6.9份或7份。
粉煤灰与水玻璃的质量比为90:5，90:6，90:7，90:8，90:9，90:10，91:5，91:6，91:7，91:8，91:9，91:10，92:5，92:6，92:7，92:8，92:9，92:10，93:5，93:6，93:7，93:8，93:9，93:10，94:5，94:6，94:7，94:8，94:9，94:10，95:5，95:6，95:7，95:8，95:9，95:10等。
早强水泥土具有以下特性：1、早强水泥土早期强度较高，固化时间短，工期快，根据工程要求和土性的不同调整比例达到需要的强度、抗渗性和体积稳定性，能够用于地基加固、沟槽回填、公路路基、基坑支护帷幕墙、矿山采空区回填；2、抑制早强水泥土的泌水，提高后期强度，改善耐久性。
在一些实施例中，早强水泥土，由以下重量份的组分组成：水23-25份，土62-75份，速凝抗渗剂0.5-1份，水泥5.5-7份，其中，所述速凝抗渗剂为粉煤灰和水玻璃的混合粉体材料，粉煤灰与水玻璃的质量比为90-95:5-10。
进一步的，早强水泥土，由以下重量份的组分组成：水23-25份，土70-75份，速凝抗渗剂0.5-1份，水泥5.5-7份，其中，所述速凝抗渗剂为粉煤灰和水玻璃的混合粉体材料，粉煤灰与水玻璃的质量比为90-95:5-10。
更进一步的，早强水泥土，由以下重量份的组分组成：水23-25份，土70-75份，速凝抗渗剂0.7-1份，水泥5.5-7份，其中，所述速凝抗渗剂为粉煤灰和水玻璃的混合粉体材料，粉煤灰与水玻璃的质量比为90-95:5-10。
再进一步的，早强水泥土，由以下重量份的组分组成：水23-25份，土70-75份，速凝抗渗剂0.7-1份，水泥6-7份，其中，所述速凝抗渗剂为粉煤灰和水玻璃的混合粉体材料，粉煤灰与水玻璃的质量比为90-95:5-10。
在一些实施例中，所述土为现场开挖土方经过筛分而得。
进一步的，所述土为现场开挖土过8×8cm钢筋网片筛筛分而得，其目的为过滤掉掺杂在土中粒径较大的石子，以防止堵塞卸料口。
在一些实施例中，所述水泥为普通硅酸盐水泥。
本发明的第二方面，提供所述早强水泥土的制备方法，包括如下步骤：
将现场开挖的土方经筛分后，按比例掺入所述速凝抗渗剂、水泥和水，拌合均匀，即得。
本发明的第三个方面，提供所述早强水泥土在基坑肥槽回填中的应用。
实施例1
按以下配比，配制早强水泥土：
水23％；土69％；早期水泥土速凝抗渗剂1％；水泥7％。
早期水泥土速凝抗渗剂中粉煤灰和水玻璃的质量比为90:10。
将现场开挖的土方经过筛分掺入早期水泥土速凝抗渗剂、普通硅酸盐水泥和适量的水，利用机械设备充分拌合均匀，得到具有可泵送的流动性的早强水泥土。
抗压强度试验：在最佳含水量时采用静压试验及渗透试验，压实度为96％。
实施例2
与实施例1的区别点在于：早期水泥土速凝抗渗剂中粉煤灰和水玻璃的质量比为93:7。
实施例3
与实施例1的区别点在于：早期水泥土速凝抗渗剂中粉煤灰和水玻璃的质量比为95:5。
实施例4
按以下配比，配制早强水泥土：
水25％，土69％，早期水泥土速凝抗渗剂0.5％，水泥5.5％。
早期水泥土速凝抗渗剂中粉煤灰和水玻璃的质量比为95:5。
本实施例的制备方法和实验材料与实施例1相同，配比不同。
在最佳含水量时采用静压试验及渗透试验，压实度为96％。
实施例5
按以下配比，配制早强水泥土：
水24％，土69％，早期水泥土速凝抗渗剂1％，水泥6％。
早期水泥土速凝抗渗剂中粉煤灰和水玻璃的质量比为93:7。
本实施例的制备方法和实验材料与实施例1相同，配比不同。在最佳含水量时采用静压试验及渗透试验，压实度为96％。
对比例1
与实施例1的区别点在于：早期水泥土速凝抗渗剂中粉煤灰和水玻璃的质量比为85:15，其他相同。
对比例2
与实施例1的区别点在于：早期水泥土速凝抗渗剂中粉煤灰和水玻璃的质量比为87:13，其他相同。
对比例3
与实施例1的区别点在于：早期水泥土速凝抗渗剂中粉煤灰和水玻璃的质量比为97:3，其他相同。
对比例4
与实施例1的区别点在于：
按以下配比，配制早强水泥土：水22％；土72％；早期水泥土速凝抗渗剂1.5％；水泥4.5％。
对比例5
与实施例1的区别点在于：
按以下配比，配制早强水泥土：水26％；土64％；早期水泥土速凝抗渗剂0.4％；水泥5.1％。
实施例1-5，对比例1-5的养护制度为标准养护：养护龄期为7天与28天时达到的强度性能及渗透性能等数据分别见表一和表二。
表一
Figure BDA0002508799470000071
Figure BDA0002508799470000081
Figure BDA0002508799470000091
Figure BDA0002508799470000101
Figure BDA0002508799470000111
表二
Figure BDA0002508799470000112
Figure BDA0002508799470000121
Figure BDA0002508799470000131
以上所述仅为本发明的优选实施例而已，并不用于限制本发明，对于本领域的技术人员来说，本发明可以有各种更改和变化。凡在本发明的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。

Claims (10)

1.一种早强水泥土，其特征在于：由以下重量份的组分组成：水23-25份，土65-75份，速凝抗渗剂0.5-1份，水泥5.5-7份，其中，所述速凝抗渗剂为粉煤灰和水玻璃的混合粉体材料，粉煤灰与水玻璃的质量比为90-95:5-10。
2.根据权利要求1所述的早强水泥土，其特征在于：由以下重量份的组分组成：水23-25份，土62-75份，速凝抗渗剂0.5-1份，水泥5.5-7份，其中，所述速凝抗渗剂为粉煤灰和水玻璃的混合粉体材料，粉煤灰与水玻璃的质量比为90-95:5-10。
3.根据权利要求2所述的早强水泥土，其特征在于：由以下重量份的组分组成：水23-25份，土70-75份，速凝抗渗剂0.5-1份，水泥5.5-7份，其中，所述速凝抗渗剂为粉煤灰和水玻璃的混合粉体材料，粉煤灰与水玻璃的质量比为90-95:5-10。
4.根据权利要求3所述的早强水泥土，其特征在于：由以下重量份的组分组成：水23-25份，土70-75份，速凝抗渗剂0.7-1份，水泥5.5-7份，其中，所述速凝抗渗剂为粉煤灰和水玻璃的混合粉体材料，粉煤灰与水玻璃的质量比为90-95:5-10。
5.根据权利要求4所述的早强水泥土，其特征在于：由以下重量份的组分组成：水23-25份，土70-75份，速凝抗渗剂0.7-1份，水泥6-7份，其中，所述速凝抗渗剂为粉煤灰和水玻璃的混合粉体材料，粉煤灰与水玻璃的质量比为90-95:5-10。
6.根据权利要求1-5任一所述的早强水泥土，其特征在于：所述土为现场开挖土方经过筛分而得。
7.根据权利要求6所述的早强水泥土，其特征在于：所述土为现场开挖土过8×8cm钢筋网片筛筛分而得。
8.根据权利要求7所述的早强水泥土，其特征在于：所述水泥为普通硅酸盐水泥。
9.权利要求1-8任一所述早强水泥土的制备方法，其特征在于：包括如下步骤：
将现场开挖的土方经筛分后，按比例掺入所述速凝抗渗剂、水泥和水，拌合均匀，即得。
10.权利要求1-8任一所述早强水泥土在基坑肥槽回填中的应用。
CN202010454345.XA 2020-05-26 2020-05-26 一种早强水泥土及其制备方法与应用 Active CN111548092B (zh)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
CN202010454345.XA CN111548092B (zh) 2020-05-26 2020-05-26 一种早强水泥土及其制备方法与应用

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
CN202010454345.XA CN111548092B (zh) 2020-05-26 2020-05-26 一种早强水泥土及其制备方法与应用

Publications (2)

Publication Number Publication Date
CN111548092A CN111548092A (zh) 2020-08-18
CN111548092B true CN111548092B (zh) 2022-02-18

Family

ID=72005033

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
CN202010454345.XA Active CN111548092B (zh) 2020-05-26 2020-05-26 一种早强水泥土及其制备方法与应用

Country Status (1)

Country Link
CN (1) CN111548092B (zh)

Families Citing this family (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN114685137B (zh) * 2022-03-26 2022-10-25 中铁一局集团有限公司 一种速凝液态土及其制备方法

Citations (7)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN103771787A (zh) * 2014-02-20 2014-05-07 瑞昊（北京）环境工程有限公司 一种活性粉末土壤固化剂及其制备方法与应用
CN105064377A (zh) * 2015-08-25 2015-11-18 中铁二院昆明勘察设计研究院有限责任公司 一种组合式基坑支护桩结构
CN105130349A (zh) * 2015-07-15 2015-12-09 东南大学 一种基于工业废渣的基坑工程止水帷幕材料
CN106242422A (zh) * 2016-07-18 2016-12-21 北京建材地质工程公司 肥槽回填用自密实水泥土浆液
CN107117915A (zh) * 2017-03-23 2017-09-01 广东省建筑科学研究院集团股份有限公司 一种用于处理建筑余泥渣土的粉体土壤固化外加剂
CN108503318A (zh) * 2018-03-28 2018-09-07 河海大学 一种用于渣土回填的早强固化剂及其应用
CN108793891A (zh) * 2018-08-21 2018-11-13 重庆大学 一种新型固化建筑渣土制备免烧制品的方法

Patent Citations (7)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN103771787A (zh) * 2014-02-20 2014-05-07 瑞昊（北京）环境工程有限公司 一种活性粉末土壤固化剂及其制备方法与应用
CN105130349A (zh) * 2015-07-15 2015-12-09 东南大学 一种基于工业废渣的基坑工程止水帷幕材料
CN105064377A (zh) * 2015-08-25 2015-11-18 中铁二院昆明勘察设计研究院有限责任公司 一种组合式基坑支护桩结构
CN106242422A (zh) * 2016-07-18 2016-12-21 北京建材地质工程公司 肥槽回填用自密实水泥土浆液
CN107117915A (zh) * 2017-03-23 2017-09-01 广东省建筑科学研究院集团股份有限公司 一种用于处理建筑余泥渣土的粉体土壤固化外加剂
CN108503318A (zh) * 2018-03-28 2018-09-07 河海大学 一种用于渣土回填的早强固化剂及其应用
CN108793891A (zh) * 2018-08-21 2018-11-13 重庆大学 一种新型固化建筑渣土制备免烧制品的方法

Also Published As

Publication number Publication date
CN111548092A (zh) 2020-08-18

Similar Documents

Publication Publication Date Title
CN107401159A (zh) 一种预拌流态固化土
CN107572956A (zh) 一种预拌流态固化土
WO2005095300A1 (ja) コンクリート組成物とその製造方法、粘性調整方法、及び、このコンクリート組成物を用いた場所打ちコンクリート杭の構築方法
CN109578013B (zh) 一种采用超前小导管预注浆工艺处理隧道塌方冒顶的方法
CN113636809A (zh) 一种湿陷性黄土集料填筑材料
CN112030940A (zh) 一种海相软土固化剂及原位预拌水泥土灌注桩施工工艺
CN110004884A (zh) 一种水利水电工程中面板堆石坝的施工方法
CN107724381A (zh) 水泥‑膨润土竖向防污隔离墙结构及方法
CN111548092B (zh) 一种早强水泥土及其制备方法与应用
CN114409355B (zh) 一种低水胶比竖向阻隔屏障材料及其制备方法与应用
CN110105016A (zh) 用于离子稀土矿污染场地的阻隔墙材料及其应用方法
CN101906779B (zh) 一种门架式锚管土钉喷网支护工艺及其所用的改性加固水泥浆
CN114656200A (zh) 利用工程废弃泥浆制备的回填材料及其制备方法
CN113089747A (zh) 一种基于自密实回填土肥槽回填施工方法
KR20220155783A (ko) 로내 탈황방식 석탄 연소 고칼슘 플라이애시를 활용한 매입말뚝 주입재 조성물
CN1319896C (zh) 地铁盾构施工同步注浆可硬化浆液
CN101709579B (zh) 联体砂浆桩墙的施工方法
CN111088803A (zh) 管沟开挖和回填施工方法
JP2001354960A (ja) 建設残土の利用方法
CN114032887B (zh) 一种软弱地层在役桩基注浆加固材料及其注浆工艺
Jiang et al. Study on the factors affecting the quality of trench cutting remixing deep wall in Qingdao Area
Bruce Trends and developments in American grouting practice
CN114804767A (zh) 一种易风化岩集料的预拌流态填充材料
CN113548863A (zh) 一种增加流动化回填土早期强度的方法
CN111663391B (zh) 淤泥质软土地区路基双硬壳层就地加固填筑结构及方法

Legal Events

Date Code Title Description
PB01 Publication
PB01 Publication
SE01 Entry into force of request for substantive examination
SE01 Entry into force of request for substantive examination
GR01 Patent grant
GR01 Patent grant