CN112341084A - 一种新型建筑回填材料 - Google Patents

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Abstract

本发明公开了一种新型建筑回填材料，包括基料、胶凝材料、外加剂和水。本发明的有益效果是：依靠自身流动性，无需振捣即可在基坑肥槽内填充密实，依靠胶凝材料水化反应，回填材料12小时内能够完成初凝，初凝后回填材料强度足够为后续回填提供工作面。与传统基坑回填工艺相比，新型回填材料无需振捣和夯实，回填工效和质量明显优于传统工艺。

Description

一种新型建筑回填材料
技术领域
本发明涉及一种回填材料，具体为一种新型建筑回填材料，属于地下工程施工技术领域。
背景技术
近年来随着地下工程的发展，建筑基坑深度不断加深，由于地面施工空间受限，基坑肥槽宽度一般控制在0.6m～1.0m，肥槽内支撑结构腰梁宽度一般为0.2m～0.4m，这样导致基坑肥槽回填空间非常狭窄，肥槽内分层回填夯实施工难度非常大、施工质量难以控制。基坑肥槽回填不密实将造成建筑物散水、地面铺砖沉陷，肥槽内入户管道变形破裂，管道渗漏进一步冲刷肥槽，使肥槽内出现镂空现象，严重时雨水倒灌肥槽内，使地下结构因抗浮力不足导致整体破坏。
传统肥槽回填采用素土或灰土分层回填，小型夯机分层夯实，传统肥槽回填工法在深大狭小肥槽空间施工，施工质量难以控制且施工工期较长，有些工程为了保证肥槽回填质量，用低标号素混凝土回填肥槽，这样虽然能够保证肥槽回填质量和回填工期，但是回填工程造价较高，而且素混凝土回填后强度较高，后期管道维护时肥槽难以开挖，基于此，本申请提出一种新型建筑回填材料。
发明内容
本发明的目的就在于为了解决问题而提供一种新型建筑回填材料。
本发明通过以下技术方案来实现上述目的：一种新型建筑回填材料，包括基料、胶凝材料、外加剂和水；所述基料采用建筑基坑开挖时弃土，土颗粒最大粒径小于5cm，土中有机质含量为小于5％，含水率为10％-20％，所述胶凝材料采用普通硅酸盐水泥P.O42.5，所述胶凝材料掺量为基料干质量的6％～20％，所述外加剂包括外加剂A、外加剂B和外加剂C，所述外加剂A掺量为胶凝材料的5％～10％；所述外加剂B掺量为胶凝材料的1％～2％，所述外加剂C掺量为胶凝材料的3‰～5‰，所述水用于混合基料、胶凝材料和外加剂，且所述水包括基料中所含有的水和直接加入混合料中的水。
作为本发明再进一步的方案：添加所述外加剂A时，当基料为粉土时掺量取低值，当基料为粘性土时掺量取高值。
作为本发明再进一步的方案：所述水的用量计算公式为：
Figure BDA0002762677670000021
作为本发明再进一步的方案：所述外加剂A为硫铝酸钙膨胀剂，在水化过程中生成钙矾石，体积膨胀。混合材料中加入硫铝酸钙膨胀剂可以在水化过程中补偿混合材料固化时产生的干缩效应。
作为本发明再进一步的方案：所述外加剂B为聚羧酸高效减水剂，用于减少混合材料的用水量，增强拌和材料的流动性。
作为本发明再进一步的方案：所述外加剂C为FN-4复合高效速凝剂，能够有效激发水泥的水化反应，加速拌和材料固化。
一种新型建筑回填材料的配置方法，其配置方法包括：
一、首先应选择满足要求的基料，并测定基料的含水率和有机质含量；
二、称量一定质量的基料，根据配合比验算并称量胶凝材料用量，胶凝材料用量为：
Figure BDA0002762677670000022
三、根据配合比称取硫铝酸钙膨胀剂；
四、将基料、胶凝材料和硫铝酸钙膨胀剂加入搅拌器内预搅拌1min；
五、根据配合比称量需要直接加入混合料中水的质量，直接加入混合料中水的质量为：
Figure BDA0002762677670000023
六、称取聚羧酸高效减水剂和FN-4高效速凝剂并加入水中搅拌均匀；
七、将加入外加剂的水倒入搅拌器中搅拌1min；
八、将搅拌混合后的材料倒入基坑肥槽中静置养护。
本发明的有益效果是：该新型建筑回填材料设计合理，依靠自身流动性，无需振捣即可在基坑肥槽内填充密实，依靠胶凝材料水化反应，回填材料12小时内能够完成初凝，初凝后回填材料强度足够为后续回填提供工作面。与传统基坑回填工艺相比，新型回填材料无需振捣和夯实，回填工效和质量明显优于传统工艺。
附图说明
图1为本发明原料构成图。
具体实施方式
下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。
请参阅图1，一种新型建筑回填材料，包括基料、胶凝材料、外加剂和水；所述基料采用建筑基坑开挖时弃土，土颗粒最大粒径小于5cm，土中有机质含量小于5％，含水率为10％-20％，所述胶凝材料采用普通硅酸盐水泥P.O42.5，所述胶凝材料掺量为基料干质量的6％～20％，所述外加剂包括外加剂A、外加剂B和外加剂C，所述外加剂A掺量为胶凝材料的5％～10％；所述外加剂B掺量为胶凝材料的1％～2％，所述外加剂C掺量为胶凝材料的3‰～5‰，所述水用于混合基料、胶凝材料和外加剂，且所述水包括基料中所含有的水和直接加入混合料中的水。
在本发明实施例中，添加所述外加剂A时，当基料为粉性土时掺量取低值，当基料为粘性土时掺量取高值。
在本发明实施例中，所述水的用量计算公式为：
Figure BDA0002762677670000041
在本发明实施例中，所述外加剂A为硫铝酸钙膨胀剂，在水化过程中生成钙矾石，体积膨胀。混合材料中加入硫铝酸钙膨胀剂可以在水化过程中补偿混合材料固化时产生的干缩效应。
在本发明实施例中，所述外加剂B为聚羧酸高效减水剂，用于减少混合材料的用水量，增强拌和材料的流动性，便于施工，利于基槽回填密实。
在本发明实施例中，所述外加剂C为FN-4复合高效速凝剂，能够有效激发水泥的水化反应，加速拌和材料固化，提高材料固化后的早期强度。
一种新型建筑回填材料的配置方法，其配置方法包括：
一、首先应选择满足要求的基料，并测定基料的含水率和有机质含量；
二、称量一定质量的基料，根据配合比验算并称量胶凝材料用量，胶凝材料用量为：
Figure BDA0002762677670000042
三、根据配合比称取硫铝酸钙膨胀剂；
四、将基料、胶凝材料和硫铝酸钙膨胀剂加入搅拌器内预搅拌1min；
五、根据配合比称量需要直接加入混合料中水的质量，直接加入混合料中水的质量为：
Figure BDA0002762677670000043
六、称取聚羧酸高效减水剂和FN-4高效速凝剂并加入水中搅拌均匀；
七、将加入外加剂的水倒入搅拌器中搅拌1min；
八、将搅拌混合后的材料倒入基坑肥槽中静置养护。
工作原理：在使用该新型建筑回填材料时，回填材料以水泥胶凝材料为核心，水泥中的C3S、C2S、C3A等水化过程中，与自由水结合生成C-S-H凝胶结晶，使混合材料固结硬化，C-S-H凝胶结晶与土颗粒均匀分布、紧密联结，共同成为材料骨架，使固结后的材料密实且具有较高的强度。
硫铝酸钙膨胀剂在水化过程中生成钙矾石，体积膨胀。混合材料中加入硫铝酸钙膨胀剂可以在水化过程中补偿混合材料固化时产生的干缩效应。
聚羧酸高效减水剂能够减少混合材料的用水量，增强拌和材料的流动性，便于施工，利于基槽回填密实。
FN-4复合高效速凝剂能够有效激发水泥的水化反应，加速拌和材料固化，提高材料固化后的早期强度。
需要进一步说明的是新型回填材料主要性能：1)强度：根据需要，7d强度在0.5MPa-1.2MPa之间，满足基坑回填的要求；强度发展快，24小时内完成终凝，12小时即可达到上人进行下一步施工的强度；2)工作性：新型回填材料拌合物坍落度可控制在180～250mm，可泵送也可溜槽施工，流动性强，浇筑时无需振捣；3)体积稳定性：硬化后，体积稳定性好，干缩小，水稳性好；4)抗渗性：与天然土壤相比，抗渗性大幅度提升。
对于本领域技术人员而言，显然本发明不限于上述示范性实施例的细节，而且在不背离本发明的精神或基本特征的情况下，能够以其他的具体形式实现本发明。因此，无论从哪一点来看，均应将实施例看作是示范性的，而且是非限制性的，本发明的范围由所附权利要求而不是上述说明限定，因此旨在将落在权利要求的等同要件的含义和范围内的所有变化囊括在本发明内。不应将权利要求中的任何附图标记视为限制所涉及的权利要求。
此外，应当理解，虽然本说明书按照实施方式加以描述，但并非每个实施方式仅包含一个独立的技术方案，说明书的这种叙述方式仅仅是为清楚起见，本领域技术人员应当将说明书作为一个整体，各实施例中的技术方案也可以经适当组合，形成本领域技术人员可以理解的其他实施方式。

Claims (7)

1.一种新型建筑回填材料，其特征在于：包括基料、胶凝材料、外加剂和水；
所述基料采用建筑基坑开挖时弃土，土颗粒最大粒径为小于5cm，土中有机质含量为小于5％，含水率为10％-20％；
所述胶凝材料采用普通硅酸盐水泥P.O42.5，所述胶凝材料掺量为基料干质量的6％～20％；
所述外加剂包括外加剂A、外加剂B和外加剂C，所述外加剂A掺量为胶凝材料的5％～10％；所述外加剂B掺量为胶凝材料的1％～2％，所述外加剂C掺量为胶凝材料的3‰～5‰；
所述水用于混合基料、胶凝材料和外加剂，且所述水包括基料中所含有的水和直接加入混合料中的水。
2.根据权利要求1所述的一种新型建筑回填材料，其特征在于：添加所述外加剂A时，当基料为粉性土时掺量取低值，当基料为粘性土时掺量取高值。
3.根据权利要求1所述的一种新型建筑回填材料，其特征在于：所述水的用量计算公式为：
Figure FDA0002762677660000011
4.根据权利要求1所述的一种新型建筑回填材料，其特征在于：所述外加剂A为硫铝酸钙膨胀剂，在水化过程中生成钙矾石，体积膨胀。
5.根据权利要求1所述的一种新型建筑回填材料，其特征在于：所述外加剂B为聚羧酸高效减水剂，用于减少混合材料的用水量，增强拌和材料的流动性。
6.根据权利要求1所述的一种新型建筑回填材料，其特征在于：所述外加剂C为FN-4复合高效速凝剂，能够有效激发水泥的水化反应，加速拌和材料固化。
7.一种基于权利要求1所述的一种新型建筑回填材料的配置方法，其特征在于，其配置方法包括：
1)首先应选择满足要求的基料，并测定基料的含水率和有机质含量；
2)称量一定质量的基料，根据配合比验算并称量胶凝材料用量，胶凝材料用量为：
Figure FDA0002762677660000021
3)根据配合比称取硫铝酸钙膨胀剂；
4)将基料、胶凝材料和硫铝酸钙膨胀剂加入搅拌器内预搅拌；
5)根据配合比称量需要直接加入混合料中水的质量，直接加入混合料中水的质量为：
Figure FDA0002762677660000022
6)称取聚羧酸高效减水剂和FN-4高效速凝剂并加入水中搅拌均匀；
7)将加入外加剂的水倒入搅拌器中搅拌；
8)将搅拌混合后的材料倒入基坑肥槽中静置养护。
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