[發明專利]一種將工程現場原狀粘性土流態化的方法

在審

• 申請號: 202211496241.0
• 申請日: 2022-11-28
• 公開（公告）號: CN115974463A
• 公開（公告）日: 2023-04-18
• 發明（設計）人: 韋華;盛金保;周元斌;徐菲;蔣濤;何旸;劉斌;厲丹丹;王海鵬;陳海波;徐天磊
• 申請（專利權）人: 水利部交通運輸部國家能源局南京水利科學研究院;江蘇省駱運水利工程管理處
• 主分類號: C04B28/00
• 分類號: C04B28/00;C08G12/32;C08F289/00;C08F222/06;E02D3/12
• 代理公司: 南京德銘知識產權代理事務所(普通合伙) 32362
• 代理人: 陶丹丹

1.一種將工程現場原狀粘性土流態化的方法，其特征在于，粘性土流態化所需的配合比、關鍵材料及施工方法。

2.根據權利要求1所述的一種將工程現場原狀粘性土流態化的方法，其特征在于，所述關鍵材料包括：適用于粘土的表面活性劑、引氣劑和機制砂。

3.根據權利要求2所述的一種將工程現場原狀粘性土流態化的方法，其特征在于，所述粘性土流態化所需的配合比按照質量份數如下：水18～25份、原狀粘性土65～75份、機制砂3～6份、表面活性劑1～5份、引氣劑0.05～0.15份。

4.根據權利要求2所述的一種將工程現場原狀粘性土流態化的方法，其特征在于，所述表面活性劑按照質量份數包括：水17～22份、37%甲醛25～32份、亞硫酸氫鈉8～12份、三聚氰胺5～10份、水楊酸5～10份、氨基磺酸15～20份、氫氧化鈉7～12份。

5.根據權利要求2所述的一種將工程現場原狀粘性土流態化的方法，其特征在于，所述引氣劑按照質量份數包括：松香25～30份、馬來酸酐4～8份、聚乙二醇9～13份、30%濃度氫氧化鈉15～20份、十二烷基苯磺酸鈉37～42份。

6.根據權利要求2所述的一種將工程現場原狀粘性土流態化的方法，其特征在于，所述表面活性劑的制備方法如下：

步驟101、稱取甲醛總質量份數的60%加入至反應釜內，隨后加入預定量的亞硫酸氫鈉，啟動反應釜內的攪拌器進行攪拌，同時將反應釜內的溫度升高至30～35℃并保持恒溫，甲醛溶解亞硫酸氫鈉，持續攪拌至反應釜內無結塊；

步驟102、向反應釜中繼續添加水、氨基磺酸總質量份數的70%、水楊酸、氫氧化鈉總質量份數的60%～70%，恒溫持續攪拌2～6小時，直至反應完全；

步驟103、向反應釜中繼續加入三聚氰胺、和剩余的甲醛，并持續攪拌反應1～2小時，得到透明溶液；將反應釜內的溫度升高至80℃，直至反應完全得到反應液；

步驟104、使用剩余的氨基磺酸調節反應液的pH值為5～6，于80℃繼續反應2小時；

步驟105、待反應結束后，靜置冷卻至20℃，加入剩余的氫氧化鈉，將pH值調節至8得到表面活性劑。

7.根據權利要求2所述的一種將工程現場原狀粘性土流態化的方法，其特征在于，所述引氣劑的制備流程如下：

步驟201、將預定質量份數的松香粉碎呈粉狀，將粉狀的松香放入至反應釜內，于氮氣環境中加熱至150～165℃，不斷攪拌直至松香完全熔融；

步驟202、于反應釜內繼續添加馬來酸酐，將溫度升至180～195℃并持續攪拌反應5～7小時，待反應生成黑色膠狀固體制備得到馬來松香中間體；

步驟203、將溫度降至60～70℃保溫，加入聚乙二醇，持續反應2～3小時；

步驟204、靜置冷卻至25℃，持續攪拌的同時加入30%濃度氫氧化鈉，保溫至2～3小時后升溫至90℃；持續攪拌的同時加入十二烷基苯磺酸鈉，保溫持續攪拌3～5小時，得到引氣劑。

8.根據權利要求2所述的一種將工程現場原狀粘性土流態化的方法，其特征在于，所述機制砂的粒徑為0.63mm～5.0mm。

9.根據權利要求1所述的一種將工程現場原狀粘性土流態化的方法，其特征在于，所述施工方法包括以下步驟：

步驟一、將原狀粘性土投入至攪拌機內；

當工程現場粘性土含水率低于8%時，且塊體無法投放入攪拌機，則根據攪拌機進料口大小，將粘性土塊破碎成小體積塊體；

步驟二、將預定質量份數的水、表面活性劑和引氣劑混合均勻得到混合液；

步驟三、將預定質量份數的原狀粘性土投入攪拌機中，先攪拌30～60s，于攪拌機中加入步驟二中的混合液、機制砂攪拌2～6分鐘，得到流動性流態土。

10.根據權利要求9所述的一種原狀粘性土流態化施工方法，其特征在于，所述攪拌機為圓盤立軸式攪拌機，且功率不小于30kW。

11.根據權利要求9所述的一種原狀粘性土流態化施工方法，其特征在于，步驟三中原狀粘性土要先用圓盤立軸式攪拌機先攪拌，后加入混合液與機制砂。