[發(fā)明專利]一種早強(qiáng)防滲型水泥基漿材及其制備方法與攪拌樁施工方法

在審

• 申請?zhí)枺?/td>: 202010096816.4
• 申請日: 2020-02-17
• 公開（公告）號: CN111362657A
• 公開（公告）日: 2020-07-03
• 發(fā)明（設(shè)計）人: 代國忠;史貴才;李雄威;李書進(jìn);施維成;宋楊;李鵬波
• 申請（專利權(quán)）人: 常州工學(xué)院
• 主分類號: C04B28/26
• 分類號: C04B28/26;E02D5/46;C04B111/27
• 代理公司: 常州佰業(yè)騰飛專利代理事務(wù)所(普通合伙) 32231
• 代理人: 王巍巍

本發(fā)明公開一種早強(qiáng)防滲型水泥基漿材及其制備方法與攪拌樁施工方法。包括：水泥180?300份、粉煤灰160?220份、硅粉10?30份、聚羧酸減水劑0.3?0.7份、鈉羧甲基纖維素1.2?3.0份、硫酸鋁0.8?2.0份、水玻璃15?30份、水175?330份。制備方法：將鈉羧甲基纖維素、聚羧酸減水劑、硫酸鋁、水玻璃分別溶解，將剩余材料和水形成混合液，依次將上述溶解液加入混合液攪拌，得早強(qiáng)防滲型水泥基漿材。施工方法：用攪拌樁機(jī)就地攪拌，將制備的水泥基漿材與土地基攪拌形成水泥土加固體。本發(fā)明的水泥基漿材，材料環(huán)保、成本低，制備簡單；可采用常規(guī)攪拌樁機(jī)施工，形成的水泥土加固體強(qiáng)度高、抗?jié)B效果好。

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明涉及建筑地基基礎(chǔ)工程、地下工程技術(shù)領(lǐng)域，具體涉及一種早強(qiáng)防滲型水泥基漿材及其制備方法與攪拌樁施工方法。

背景技術(shù)

水泥土攪拌樁復(fù)合地基，又稱之為深層攪拌法，它是以水泥作為固化劑的主要材料，通過深層攪拌機(jī)械，將固化劑和地基土強(qiáng)制攪拌形成水泥土加固體。水泥土加固體可以與加固體之間的土體共同構(gòu)成具有較高豎向承載力的復(fù)合地基，也可以用于基坑工程止水帷幕墻、工法樁圍護(hù)擋墻、垃圾填埋場防滲墻等地下工程。水泥土攪拌樁適用于處理正常固結(jié)的淤泥、淤泥質(zhì)土、素填土、黏性土(軟塑、可塑)、粉土(稍密、中密)、粉細(xì)砂(松散、中密)、中粗砂(松散、稍密)、飽和黃土等土層。

對于現(xiàn)有的水泥土攪拌樁，主要采用常規(guī)的水泥漿材、石灰漿材，其漿材與地基土攪拌成樁后，樁身無側(cè)限抗壓強(qiáng)度較低(7d齡期強(qiáng)度不足0.3MPa，28d齡期強(qiáng)度不足1.5MPa)，其抗拉、抗剪強(qiáng)度都比較低，水平承載能力也較弱，樁體抗?jié)B能力較差(28d齡期水泥土滲透系數(shù)為10^-5-10^-7cm/s)。作為復(fù)合地基豎向增強(qiáng)體時，其豎向承載力及抗變形能力有限；作為基坑工程的止水帷幕時，其水平承載能力存在不足；作為垃圾填埋場防滲墻工程時，其抗?jié)B能力明顯不足。本發(fā)明專利屬于國家自然科學(xué)基金項(xiàng)目(項(xiàng)目編號：51678083)資助研究成果。

發(fā)明內(nèi)容

本發(fā)明的目的在于提供一種早期強(qiáng)度高、抗?jié)B效果好的早強(qiáng)防滲型水泥基漿材及其制備方法與攪拌樁施工方法。

本發(fā)明是通過如下技術(shù)方案實(shí)現(xiàn)的：

一種早強(qiáng)防滲型水泥基漿材，包括如下重量份組分：水泥180-300份、粉煤灰160-220份、硅粉10-30份、聚羧酸減水劑0.3-0.7份、鈉羧甲基纖維素1.2-3.0份、硫酸鋁0.8-2.0份、水玻璃15-30份、水175-330份。

進(jìn)一步，所述水泥為42.5級或52.5級的硅酸鹽水泥。

進(jìn)一步，所述粉煤灰為火電廠生產(chǎn)的Ⅰ級或Ⅱ級粉煤灰。

進(jìn)一步，所述硅粉為冶金廠生產(chǎn)硅鐵過程中的副產(chǎn)品，經(jīng)冷凝而成的細(xì)球粒狀顆粒，其中SiO₂質(zhì)量占硅粉質(zhì)量的80％-90％、顆粒直徑80-120目。

進(jìn)一步，所述聚羧酸減水劑為PCA-300P型減水劑，選用PCA-300P型聚羧酸減水劑，用于阻止水泥顆粒因聚結(jié)所形成的網(wǎng)狀結(jié)構(gòu)，改善水泥顆粒與水接觸的水化條件，增加漿液的流動性。

進(jìn)一步，所述鈉羧甲基纖維素相對分子質(zhì)量為242.16，所述硫酸鋁為無水硫酸鋁，選用鈉羧甲基纖維素及硫酸鋁用來改善攪拌樁中地基土的特性，以降低樁體的滲透系數(shù)。

進(jìn)一步，所述水玻璃為模數(shù)2.6-3.3、水玻璃的密度為1.3-1.4g/cm³，選用水玻璃作為促凝劑，可使水泥土快速稠化固相，并且水玻璃與硫酸鋁共同作用，可大幅度提高攪拌樁水泥土加固體的早期強(qiáng)度。

進(jìn)一步，所述水為自來水。

一種早強(qiáng)防滲型水泥基漿材的制備方法，包括如下步驟：

(1)取鈉羧甲基纖維素1.2-3.0份，加入12-30份水溶解；