一种地基处理工程用混合浆液及其制备方法技术

本发明专利技术公开了一种地基处理工程用混合浆液及其制备方法，该混合浆液含有水泥、水、膨润土、硅酸钠、硅酸钾、碳酸钠和减水剂，其中，水灰比为0.5‑0.8，膨润土的质量为混合浆液总质量的7‑16％，硅酸钠和硅酸钾的质量之和为混合浆液总质量的2‑8％，减水剂的质量为混合浆液总质量的0.2‑1.0％，硅酸钠和硅酸钾的质量比为1：0.5‑5，碳酸钠的质量为膨润土质量的6‑10％。制备过程依次为：称取配方量的各种物质、制备膨润土原浆、制备膨润土浆液、制备预混浆、制备成品混合浆液。本发明专利技术制备的混合浆液可用于压密灌浆地基处理工艺，具有终凝时间短、析水率低、抗折强度高、抗压强度高等优点。

A mixed slurry for foundation treatment and its preparation method

The invention discloses a mixed slurry for foundation treatment engineering and a preparation method thereof. The mixed slurry contains cement, water, bentonite, sodium silicate, potassium silicate, sodium carbonate and water reducer, in which the water cement ratio is 0.5 to 0.8, the quality of bentonite is 7 to 16% of the total mass of the mixed slurry, and the quality of sodium silicate and potassium silicate is the same. The mass ratio of sodium silicate to potassium silicate is 1:0.5_5, the mass ratio of sodium carbonate to bentonite is 6_10%. The preparation process is in turn as follows: weighing all kinds of ingredients, preparing raw bentonite slurry, preparing bentonite slurry, preparing premixed slurry, preparing mixed slurry of finished products. The mixed grout prepared by the invention can be used for the foundation treatment process of compaction grouting, and has the advantages of short final setting time, low water precipitation rate, high flexural strength and high compressive strength.

【技术实现步骤摘要】
一种地基处理工程用混合浆液及其制备方法
本专利技术属于建筑材料领域，具体涉及绿色建筑材料，更具体地涉及一种地基处理工程用混合浆液。
技术介绍
我国土质多种多样，地基土的强度、压缩等特性因土质的不同而有很大的差别。在工程建设中，当天然地基不能满足建筑物基础对地基的要求时，就必须采取各种预处理方法来提高地基土的抗剪强度，改善土的压缩特性，增大地基承载力，以满足建筑物建设的需要。灌浆，也称为注浆，是一种改善地基性能的常用方法之一。具体地，灌浆是将一定材料配制成浆液，用压送设备将其灌入地层或缝隙内，使其扩散、胶凝或固化，进行地层堵水和加固的施工技术。按照浆液在地层中的扩散方式，可将灌浆技术分为以下三种：(1)渗透灌浆：指浆液以渗透方式，在不破坏地层颗粒结构的情况下，渗入到地层孔隙中，充填颗粒间隙并将颗粒胶结成整体的灌浆方式；(2)压密灌浆：将高粘度、低流动性的浆液灌入地层并挤压周围土体，在灌浆处形成浆泡，对周围土体进行压缩，使土体产生塑性变形，并取代灌浆范围的土体，浆泡固结体自身也可形成加固体，或与周围压密土体形成复合地基，达到地基加固的目的；(3)劈裂灌浆：是在孔内通过灌浆泵的压力，将浆液灌入土体，首先是对土体的挤密，当压力超过一定限度时，浆液对土体产生劈裂作用，进而在灌浆孔周围形成条带状或网状胶结体，通过胶结体的骨架作用加固土体。可控压密灌浆是一种基于压密灌浆法且本质与常规的压密灌浆相同的新工艺，早已在美国等发达国家得到普遍应用，其原理是：利用特殊的高压、低流量灌浆设备，在较大的泵压下，将高粘度、极浓稠、低流动性的砂浆或膏浆经灌浆管按设计要求压入加固区域的地基土中，随着灌浆压力的增大，浆泡逐渐向外扩散挤压周围土体，起到加固地基土的作用。我国一直以来多采用劈裂灌浆和渗透灌浆，较少采用压密灌浆，所以我国对压密灌浆所用的材料研究较少。中国专利公布CN106278022A公开了一种地基处理工程用混合浆液的配方及其制备方法，该专利制备了由水泥25％、粉煤灰25％、重钙粉25％、发泡剂3％、木屑6％、水16％组成的可注性好、结实体渗透性低、性能稳定的能满足地基工程技术要求的注浆。但是压密灌浆所用的注浆需要有较高的粘稠度和较低的流动性，中国专利公布CN106278022A制备的可注性良好的注浆并不适用于压密灌浆工艺。中南大学的隆威和王祖平在《可控压密灌浆加固地基材料的研究》中公开了一种用于可控压密灌浆技术的混合浆液，该混合浆液的由水泥、水、减水剂、水玻璃和膨润土等组成，在水灰比为0.6、膨润土含量为12％、水玻璃含量为4％且减水剂含量为0.3％情况下，制备出了能够用于可控压密灌浆工艺的注浆材料，但是与水泥净浆相比，该注浆材料的抗折、抗压强度明显降低。所以，目前急需一种具有较强抗折、抗压强度的可用于压密灌浆工艺的地基处理工程用混合浆液。
技术实现思路
本专利技术提供了一种地基处理工程用混合浆液及其制备方法，该混合浆液具有较高的粘稠度、较短的凝结时间和较低的析水率，能够用于压密灌浆地基处理工艺，该灌浆凝结后具有良好的抗压和抗折强度。说明：本专利技术中的水灰比是指水的质量与水泥和膨润土质量之和的比值。本专利技术公开了一种地基处理工程用混合浆液：所述的混合浆液含有水泥、水、膨润土、硅酸钠、硅酸钾、碳酸钠和减水剂，其中，水灰比为0.5-0.8，膨润土的质量为混合浆液总质量的7-16％，硅酸钠和硅酸钾的质量之和为混合浆液总质量的2-8％，减水剂的质量为混合浆液总质量的0.2-1.0％，硅酸钠和硅酸钾的质量比为1：0.5-5，碳酸钠的质量为膨润土质量的6-10％。进一步地，所述的混合浆液含有水泥、水、膨润土、硅酸钠、硅酸钾、碳酸钠和减水剂，其中，水灰比为0.6-0.8，膨润土的质量为混合浆液总质量的9-15％，硅酸钠和硅酸钾的质量之和为混合浆液总质量的3-7％，减水剂的质量为混合浆液总质量的0.5-1.0％，硅酸钠和硅酸钾的质量比为1：1-4，碳酸钠的质量为膨润土质量的6-10％。更进一步地，所述的混合浆液含有水泥、水、膨润土、硅酸钠、硅酸钾、碳酸钠和减水剂，其中，水灰比为0.7-0.8，膨润土的质量为混合浆液总质量的9-12％，硅酸钠和硅酸钾的质量之和为混合浆液总质量的3-6％，减水剂的质量为混合浆液总质量的0.5-0.8％，硅酸钠和硅酸钾的质量比为1：1-3，碳酸钠的质量为膨润土质量的6-8％。所述的减水剂可以是木质素磺酸盐普通减水剂、萘磺酸甲醛缩合物高效减水剂、多环芳烃磺酸盐甲醛缩合物高效减水剂、三聚氰胺磺酸盐甲醛缩合物高效减水剂和腐殖酸高效减水剂中一种或多种。所述的水泥为普通硅酸盐水泥。在一些优选的实施例中，所述混合浆液中含有憎水剂，且憎水剂的质量和混合液中硅酸钾的质量之比为1:3-5。本专利技术还公开了该地基处理工程用混合浆液的制备方法：(1)按配方量分别量取所需用的水泥、水、膨润土、硅酸钠、硅酸钾、碳酸钠和减水剂；(2)制备膨润土原浆：将膨润土、碳酸钠和步骤(1)中所量取水分的15-30％混合搅拌均匀，使膨润土充分水化膨胀分散，制得膨润土原浆；(3)制备膨润土浆液：将步骤(2)中制备的膨润土原浆和剩余的步骤(1)中的水分放入搅拌容器中搅拌混合均匀，制得膨润土浆液；(4)制备预混浆液：将步骤(1)中的水泥加入步骤(3)制备的膨润土浆液中，搅拌10-20min混合均匀，搅拌结束后，将搅拌容器壁及搅拌叶上的浆液用刮刀挂至容器中央，之后加入减水剂并混合均匀，制得预混浆液；(5)制备成品混合浆液：先将硅酸钠和硅酸钾混合均匀，在将混匀的硅酸钠和硅酸钾加入到步骤(4)制备的预混液中，搅拌5-10min,将搅拌容器壁及搅拌叶上的浆液用刮刀挂至容器中央，制得成品混合浆液。所述步骤(2)中膨润土的水化膨胀时间为25-30h。所述步骤(3)中膨润土原浆和剩余的步骤(1)中的水分的搅拌时间为15-25min。所述步骤(4)中将步骤(1)中的水泥在搅拌的情况下，逐步加入到步骤(3)制备的膨润土浆液中。与现有技术相比，本专利技术的有益效果为：(1)本专利技术以硅酸钠和硅酸钾的混合物作为混合浆液的促凝剂，缩短了混合浆液在使用过程中的凝结时间，而且通过进一步调整硅酸钠和硅酸钾的用量比，增强了本专利技术混合浆液制品的抗压强度。(2)本专利技术在一些优选的实施例中加入了憎水剂，通过调整憎水剂和硅酸钾的用量比出乎意料的发现，当憎水剂和硅酸钾的质量比为1:3-5时，可以减少混合浆液制品制备过程中的析水率。(3)本专利技术制备了具有高粘度和低流动性的地基处理工程用混合浆液，能够用于压密灌浆地基处理工艺，而且该混合浆液凝结干燥后具有较高的抗压、抗折强度。具体实施方式为了使本专利技术的目的、技术方案及优点更加清楚明白，以下结合实施例，对本专利技术进行进一步详细说明。应当理解，此处所描述的具体实施例仅仅用以解释本专利技术，并不用于限定本专利技术。基础实施例一种地基处理工程用混合浆液：该混合浆液含有普通硅酸盐水泥、水、膨润土、硅酸钠、硅酸钾、碳酸钠和减水剂，其中，水灰比为0.5-0.8，膨润土的质量为混合浆液总质量的7-16％，硅酸钠和硅酸钾的质量之和为混合浆液总质量的2-8％，减水剂的质量为混合浆液总质量的0.8％，硅酸钠和硅酸钾的质量比为1：0.5-5，碳酸钠的质量为膨润土质量的6-10％。该地基处理工程用混合本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种地基处理工程用混合浆液，其特征在于，所述的混合浆液含有水泥、水、膨润土、硅酸钠、硅酸钾、碳酸钠和减水剂；其中，水灰比为0.5‑0.8，膨润土的质量为混合浆液总质量的7‑16％，硅酸钠和硅酸钾的质量之和为混合浆液总质量的2‑8％，减水剂的质量为混合浆液总质量的0.2‑1.0％，硅酸钠和硅酸钾的质量比为1：0.5‑5，碳酸钠的质量为膨润土质量的6‑10％。

【技术特征摘要】
1.一种地基处理工程用混合浆液，其特征在于，所述的混合浆液含有水泥、水、膨润土、硅酸钠、硅酸钾、碳酸钠和减水剂；其中，水灰比为0.5-0.8，膨润土的质量为混合浆液总质量的7-16％，硅酸钠和硅酸钾的质量之和为混合浆液总质量的2-8％，减水剂的质量为混合浆液总质量的0.2-1.0％，硅酸钠和硅酸钾的质量比为1：0.5-5，碳酸钠的质量为膨润土质量的6-10％。2.根据权利要求1所述的混合浆液，其特征在于，所述水灰比为0.6-0.8，膨润土的质量为混合浆液总质量的9-15％，硅酸钠和硅酸钾的质量之和为混合浆液总质量的3-7％，减水剂的质量为混合浆液总质量的0.5-1.0％，硅酸钠和硅酸钾的质量比为1：1-4，碳酸钠的质量为膨润土质量的6-10％。3.根据权利要求1所述的混合浆液，其特征在于，所述水灰比为0.7-0.8，膨润土的质量为混合浆液总质量的9-12％，硅酸钠和硅酸钾的质量之和为混合浆液总质量的3-6％，减水剂的质量为混合浆液总质量的0.5-0.8％，硅酸钠和硅酸钾的质量比为1：1-3，碳酸钠的质量为膨润土质量的6-8％。4.根据权利要求1所述的混合浆液，其特征在于，所述的减水剂可以是木质素磺酸盐普通减水剂、萘磺酸甲醛缩合物高效减水剂、多环芳烃磺酸盐甲醛缩合物高效减水剂、三聚氰胺磺酸盐甲醛缩合物高效减水剂和腐殖酸高效减水剂中一种或多种。5.根据权利要求1所述的混合浆液，其特征在于，所述的水泥为普通硅酸盐水泥。6.根据权利要求1所述的混合浆液，其特...

【专利技术属性】
技术研发人员：陈更生，陈昆铭，陈汉璋，
申请(专利权)人：泉州市协胜工程建设有限公司，
类型：发明
国别省市：福建,35