CN114656200A - 利用工程废弃泥浆制备的回填材料及其制备方法 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种利用工程废弃泥浆制备的回填材料及其制备方法，每立方的回填材料包括：350～700质量份的工程泥浆、30～400质量份的水、90～150质量份的水泥、172～250质量份的粉煤灰、400～500质量份的粗砂、200～300质量份的细石、30～96质量份的膨润土、6.0～6.5质量份的减水剂和11.5～12质量份的速凝剂，所述工程泥浆的含水率小于320％。本发明解决了工程废弃泥浆处理难，而工程建设回填所用的天然回填材料越来越稀缺的问题。
Description
技术领域
本发明涉及建筑施工技术领域，具体涉及一种利用工程废弃泥浆制备的回填材料及其制备方法。
背景技术
随着我国城市化进程的加快，各种工程建设进入了一个快速发展的高峰期。然而，在建筑施工时会产生大量的泥浆。目前国内有些建筑工程产生的泥浆直接就地排放，造成周边自然植被的破坏、土地污染等。
与此同时，工程建设(市政工程中的管沟回填、公路工程中的“三背”回填和路基回填等)中需要用到大量的回填材料。而且，回填工程施工时存在施工作业面狭窄、材料运输难的问题。
目前国内一般采用级配碎石、黄砂、渣土和以石灰、粘土按一定比例配制成三七灰土并分层夯实，分层厚度一般为20cm。在实际回填施工后，回填形成的道路后期还会出现不均匀沉降、凹陷等安全隐患。另一方面，这些天然的回填材料越来越稀缺，不利于社会的可持续发展。
发明内容
为克服现有技术所存在的缺陷，现提供一种利用工程废弃泥浆制备的回填材料及其制备方法，以解决工程废弃泥浆处理难，而工程建设回填所用的天然回填材料越来越稀缺的问题。
为实现上述目的，提供一种利用工程废弃泥浆制备的回填材料，包括：
每立方的回填材料包括：350～700质量份的工程泥浆、30～400质量份的水、90～150质量份的水泥、172～250质量份的粉煤灰、400～500质量份的粗砂、200～300质量份的细石、30～96质量份的膨润土、6.0～6.5质量份的减水剂和11.5～12质量份的速凝剂，所述工程泥浆的含水率小于320％。
进一步的，每立方的回填材料包括：355质量份的工程泥浆、281质量份的水、116质量份的水泥、172质量份的粉煤灰、404质量份的粗砂、300质量份的细石、96质量份的膨润土、6.14质量份的减水剂和12质量份的速凝剂。
进一步的，每立方的回填材料包括：355质量份的工程泥浆、305质量份的水、116质量份的水泥、238质量份的粉煤灰、404质量份的粗砂、300质量份的细石、30质量份的膨润土、6.14质量份的减水剂和12质量份的速凝剂。
进一步的，所述工程泥浆为槽壁泥浆、泥水平衡盾构泥浆、钻孔桩泥浆和全方位高压喷射泥浆。
进一步的，所述膨润土为高膨胀率钠基膨润土。
本发明提供一种利用工程废弃泥浆制备的回填材料的制备方法，包括以下步骤：
将工程泥浆放置于泥浆池中搅拌均匀后静置去除上清液；
将30～400质量份的水、90～150质量份的水泥、172～250质量份的粉煤灰、400～500质量份的粗砂、200～300质量份的细石、30～96质量份的膨润土、6.0～6.5质量份的减水剂和11.5～12质量份的速凝剂分别加入去除上清液后的350～700质量份的工程泥浆中搅拌均匀制得回填材料。
本发明的有益效果在于，本发明的利用工程废弃泥浆制备的回填材料，是利用工程泥浆制备的一种自流平、强度可控的绿色新型回填材料，不仅缓解了中粗砂等自然资源供应的紧张，又能有效改善建筑工程泥浆的消纳的问题，缓解城市空间的不足，并且为未来工程废弃物资源化利用开辟了新的利用途径。本发明的利用工程废弃泥浆制备的回填材料，具有不需分层压实，施工效率高，能够满足环境复杂、施工作业面小等苛刻环境下的施工要求，并且能够保证回填质量，不易造成路面塌陷，开裂等问题。
具体实施方式
下面结合实施例对本申请作进一步的详细说明。可以理解的是，此处所描述的具体实施例仅仅用于解释相关发明，而非对该发明的限定。
需要说明的是，在不冲突的情况下，本申请中的实施例及实施例中的特征可以相互组合。下面将结合实施例来详细说明本申请。
本发明提供了一种利用工程废弃泥浆制备的回填材料，其中，每立方的回填材料包括：350～700质量份的工程泥浆、30～400质量份的水、90～150质量份的水泥、172～250质量份的粉煤灰、400～500质量份的粗砂、200～300质量份的细石、30～96质量份的膨润土、6.0～6.5质量份的减水剂和11.5～12质量份的速凝剂，所述工程泥浆的含水率小于320％。.
本发明的利用工程废弃泥浆制备的回填材料的性能如下表1所示：
表1、回填材料的性能指标
在本实施例中，工程泥浆为槽壁泥浆、泥水平衡盾构泥浆、钻孔桩泥浆和全方位高压喷射泥浆。
工程泥浆为工程废弃泥浆，自地下工程泥浆。具体的，根据工艺不同可以分为：槽壁泥浆、泥水平衡盾构泥浆、钻孔桩泥浆和全方位高压喷射(MJS)泥浆。
工程泥浆的含水率高且波动大，其中，泥浆的含水率＝(水/干泥)×100％。泥浆能为制备的回填材料提供一部分水。
当工程泥浆的泥浆含水率低于320％，工程泥浆中的水低于回填材料配合比所需的水，需要另外加水。
本发明的利用工程废弃泥浆制备的回填材料，其中，水的作用是使胶凝材料水化，产生固结，并使回填材料具备相应工作性能，适应施工；水泥和粉煤灰作为胶凝材料，起到固化和凝结作用；粗砂和细石作为骨料，起到骨架支撑和抵抗收缩作用；膨润土可降低回填材料泌水，补偿、抵抗材料收缩；减水剂降低回填材料用水量，保障强度和减少坍落度损失；速凝剂用以调节回填材料凝结时间，使回填材料在规定时间内到达凝结要求。
本发明的利用工程废弃泥浆制备的回填材料，是利用工程泥浆制备的一种自流平、强度可控的绿色新型回填材料，不仅缓解了中粗砂等自然资源供应的紧张，又能有效改善建筑工程泥浆的消纳的问题，缓解城市空间的不足，并且为未来工程废弃物资源化利用开辟了新的利用途径。本发明的利用工程废弃泥浆制备的回填材料，具有不需分层压实，施工效率高，能够满足环境复杂、施工作业面小等苛刻环境下的施工要求，并且能够保证回填质量，不易造成路面塌陷，开裂等问题。
作为一种较佳的实施方式，每立方的回填材料包括：355质量份的工程泥浆、281质量份的水、116质量份的水泥、172质量份的粉煤灰、404质量份的粗砂、300质量份的细石、96质量份的膨润土、6.14质量份的减水剂和12质量份的速凝剂。以上述配合比制备的回填材料记为A1。
作为一种较佳的实施方式，每立方的回填材料包括：355质量份的工程泥浆、305质量份的水、116质量份的水泥、238质量份的粉煤灰、404质量份的粗砂、300质量份的细石、30质量份的膨润土、6.14质量份的减水剂和12质量份的速凝剂。以上述配合比制备的回填材料记为A2。
在本实施例中，膨润土为高膨胀率钠基膨润土。
测试回填材料A1和A2的性能。其中，根据《普通混凝土拌合物性能试验方法标准》(GB/T50080-2016)测定A1，A2材料的扩展度；根据《公路土工试验规程》(JTG3430-2020)测定A1，A2材料7天和14天无侧限抗压强度，根据《建筑砂浆基本性能试验方法标准》(JGJ/T70)确定材料凝结时间。A1，A2材料具体检测的性能见下表2。
表2、A1，A2的具体性能表
从上表2中可以看出，A1和A2材料扩展度大，工作性能良好，凝结时间短，且后期强度满足回填工程要求。比较A1和A2，在适当增加水的情况下，材料的扩展度性能会相应提高(A2在3h后扩展度依旧大于500mm)，此配合比更适合长距离运输的工况，并且浇筑完成后又能快速固结(1d)。
本发明提供一种利用工程废弃泥浆制备的回填材料的制备方法，包括以下步骤：
S1：将工程泥浆放置于泥浆池中搅拌均匀后静置去除上清液。
S2：将30～400质量份的水、90～150质量份的水泥、172～250质量份的粉煤灰、400～500质量份的粗砂、200～300质量份的细石、30～96质量份的膨润土、6.0～6.5质量份的减水剂和11.5～12质量份的速凝剂分别加入去除上清液后的350～700质量份的工程泥浆中搅拌均匀制得回填材料。
本发明的利用工程废弃泥浆制备的回填材料，可自流平、强度可控，与传统中粗砂回填相比，本发明的利用工程废弃泥浆制备的回填材料具有不需分层压实，施工效率高，能够满足环境复杂、施工作业面小等苛刻环境下的施工要求，并且能够保证回填质量，不易造成路面塌陷，开裂等问题。另一方面，与其他回填工程用流动性材料相比，本发明的利用工程废弃泥浆制备的回填材料采用工厂预拌后运输至现场，再均匀浇筑的制备工艺，回填材料能同时满足一方面能保持长时间的工作流动性以易于运输和施工浇筑，另一方面在浇筑完成后又能快速固结，便于快速恢复交通的性能。
以上描述仅为本申请的较佳实施例以及对所运用技术原理的说明。本领域技术人员应当理解，本申请中所涉及的发明范围，并不限于上述技术特征的特定组合而成的技术方案，同时也应涵盖在不脱离所述发明构思的情况下，由上述技术特征或其等同特征进行任意组合而形成的其它技术方案。例如上述特征与本申请中公开的(但不限于)具有类似功能的技术特征进行互相替换而形成的技术方案。
Claims (6)
1.一种利用工程废弃泥浆制备的回填材料，其特征在于，每立方的回填材料包括：350～700质量份的工程泥浆、30～400质量份的水、90～150质量份的水泥、172～250质量份的粉煤灰、400～500质量份的粗砂、200～300质量份的细石、30～96质量份的膨润土、6.0～6.5质量份的减水剂和11.5～12质量份的速凝剂，所述工程泥浆的含水率小于320％。
2.根据权利要求1所述的利用工程废弃泥浆制备的回填材料，其特征在于，每立方的回填材料包括：355质量份的工程泥浆、281质量份的水、116质量份的水泥、172质量份的粉煤灰、404质量份的粗砂、300质量份的细石、96质量份的膨润土、6.14质量份的减水剂和12质量份的速凝剂。
3.根据权利要求1所述的利用工程废弃泥浆制备的回填材料，其特征在于，每立方的回填材料包括：355质量份的工程泥浆、305质量份的水、116质量份的水泥、238质量份的粉煤灰、404质量份的粗砂、300质量份的细石、30质量份的膨润土、6.14质量份的减水剂和12质量份的速凝剂。
4.根据权利要求1所述的利用工程废弃泥浆制备的回填材料，其特征在于，所述工程泥浆为槽壁泥浆、泥水平衡盾构泥浆、钻孔桩泥浆和全方位高压喷射泥浆。
5.根据权利要求1所述的利用工程废弃泥浆制备的回填材料，其特征在于，所述膨润土为高膨胀率钠基膨润土。
6.一种如权利要求1～5中任意一项所述的利用工程废弃泥浆制备的回填材料的制备方法，其特征在于，包括以下步骤：
将工程泥浆放置于泥浆池中搅拌均匀后静置去除上清液；
将30～400质量份的水、90～150质量份的水泥、172～250质量份的粉煤灰、400～500质量份的粗砂、200～300质量份的细石、30～96质量份的膨润土、6.0～6.5质量份的减水剂和11.5～12质量份的速凝剂分别加入去除上清液后的350～700质量份的工程泥浆中搅拌均匀制得回填材料。
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Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| PB01 | Publication | ||
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| SE01 | Entry into force of request for substantive examination | ||
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| RJ01 | Rejection of invention patent application after publication | ||
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Application publication date: 20220624 |