[發明專利]一種粘性土固化劑及其用于處理粘性土軟基的方法

在審

• 申請號: 201510480787.0
• 申請日: 2015-08-09
• 公開（公告）號: CN105036673A
• 公開（公告）日: 2015-11-11
• 發明（設計）人: 劉曉立;劉俊德;徐衛東;常志明;孫為民;孫悅萍;于澤友;邊龍彪;滿紅;霍洪祥;李紅星;梁偉;崔鳳龍;付旭;張亮;楊桂華;邊玉強;李兵;蔡永香;王玉潔;司文靜;王振武
• 申請（專利權）人: 北華航天工業學院
• 主分類號: C04B28/10
• 分類號: C04B28/10;C04B18/14
• 代理公司: 暫無信息
• 代理人: 暫無信息

技術領域

本發明屬于土木工程地（路）基處理技術領域，具體涉及一種用于處理粘性土的固化劑以及使用該固化劑處理粘性土軟基的方法。

背景技術

我國地域遼闊，存在各種成因的軟（弱）土層，其分布范圍廣、土層厚度大。這類土的特點是孔隙比大、含水量偏高、抗剪強度低、壓縮性高、滲透性差、受力后沉降穩定時間長。近年來由于國家發展的需要，特別是沿海地區建設速度的加快，經常需要在軟（弱）土地（路）基上進行建設施工。由于軟（弱）土不良的物理力學性質，因此需要進行人工加固，如采用固化劑就地加固方法，最大限度地利用原土，經過適當的改性后作為地（路）基，以承受相應的外力。

目前常用的固化劑有水泥、石灰、工業廢料粉煤灰。

水泥作為固化劑處理海水入侵地區的鹽漬土、含有有機質，且有機質含量≤150g/kg(15%)的粘性土時，因鹽類物質與水泥發生反應時，對水泥具有結晶性侵蝕，會使加固體出現開裂、崩角而喪失強度。

石灰、粉煤灰作為固化劑處理此類粘性土時，強度提高的效果也并不顯著，仍有待改善。

發明內容

本發明的目的是提供一種用于粘性土處理的固化劑，解決了目前對于海水入侵地區的鹽漬土，且土中有機質含量≤150g/kg(15%)粘性土加固效果較差的問題。

為了實現本發明所述目的，發明人提供了以下技術方案。

一種粘性土固化劑，由鋼渣和生石灰組成。

上述粘性土固化劑，所述鋼渣和生石灰的重量份數比為1:1。

上述粘性土固化劑，所述鋼渣的重量百分比組成包括：TFe30～34%，SiO₂14～16%，MgO6～7%，CaO42～44%。

發明人同時提供了上述粘性土固化劑用于處理粘性土軟基的方法。

一種粘性土固化劑用于處理粘性土軟基的方法，粘性土固化劑的重量占粘性土重量的3-5%。

所述粘性土為地下水位以上的土壤。

所述粘性土為海水入侵地區的鹽漬土，其中的有機質含量≤150g/kg（15%），含水率為20-35%的土壤。

上述粘性土固化劑用于處理粘性土軟基的方法，包括將粘性土固化劑與粘性土混合成樁。

本發明所提供的粘性土固化劑，采用造價低廉的工業煉鋼后的廢料鋼渣，變廢為寶且綠色環保。鋼渣與生石灰以特定的比例混合后得到的固化劑，用于處理海水入侵地區的鹽漬土，含有有機質、且有機質含量≤150g/kg(15%)的粘性土的軟基，抗壓強度高，能夠很好的滿足工程施工的要求。

具體實施方式

下面結合具體實施例對本發明所述內容作進一步詳細的說明。

實施例1

1.原狀土的取樣

土樣取自沿海高速公路滄州岐口至海豐段兩階段8標段（K57+000～K62+200），場區土屬氯鹽漬土，軟土、軟弱土厚度5.00～7.30米，為黃褐色～灰褐色，流塑～軟塑狀態，平均含水率為34%，土質不均，切面光滑，干強度中等，韌性中等，含伊利石、有機質及碎貝殼，水質類型為弱堿性，pH值為7.3，水化學類型Cl-Na。承載力基本容許值為90～130KPa。土樣取自地下水位以上。

2.粘性土固化劑的制備

分別稱取鋼渣5kg，生石灰5kg，將二者混合均勻，得到粘性土固化劑備用。

所用鋼渣的重量百分比組成包括TFe34%，SiO₂16%，MgO6%，CaO42%。

3.抗壓強度試驗

1）試驗設備選擇

試驗采用1M2振動臺制作鋼渣+灰土式塊，采用YE-2000型液壓式壓力試驗機進行試塊的抗壓強度試驗。

2）試塊的制備

取原狀土36Kg，其粒徑小于0.2mm的占98%，小于0.06mm的占5.9%。粘性土固化劑的摻量分別取1.08Kg，1.44Kg，1.8Kg，即粘性土固化劑的摻量分別占原狀土重的3%，4%，5%。氧化鈣、氧化鎂含量總和為85%，其中氧化鈣含量為83%。

將原狀土分為四等份，制成含水率分別為20%、25%、30%、35%的土樣，每份再等分為三小份，共十二小份，分別加入其重量3%、4%、5%的粘性土固化劑。待充分攪拌均勻后分別裝入70.6mm3的鋼模內，置于振動臺上，震動頻率3000±200次/分，負載振幅0.35±0.05mm，振動3分鐘后將端面刮平。