一种海洋平台抗冲刷的固化土及其制备方法技术

一种海洋平台抗冲刷的固化土及其制备方法，应用于海洋工程及土木工程领域。主要由淤泥和固化剂组成，淤泥含水率控制在90％～100％，淤泥和固化剂的用量比为100:5～15。固化剂配方中各组份的质量百分比为：水泥30‑40％；石灰20‑40％；矿渣粉20‑40％；纤维素0.5‑3％；减水剂0‑1％。其有益效果是，(1)将海洋淤泥与固化剂混合制备固化土，海洋淤泥来源广泛，变废为宝，同时节省了砂石等自然资源，防护成本低。(2)生成的固化土应用于海洋基础桩基防护中，水下固化快、强度较高，施工过程中水下不分散分散、抗冲刷效果好，且固化土在海底可实现自流平。

【技术实现步骤摘要】
一种海洋平台抗冲刷的固化土及其制备方法
本专利技术涉及一种海洋平台抗冲刷的固化土，应用于海洋工程及土木工程领域。
技术介绍
现有的海洋平台建筑物支撑结构以桩基类为主，桩基基础深入海底淤泥中，在受到复杂的浪流作用下，冲刷现象日益严重，对海洋平台的安全运行带来隐患。现如今，常见的冲刷防护方法以抛石为主，抛石易引起海底高低不平，进一步加大了冲刷发生的概率，灌浆水下混凝土虽然强度较大，然而需消耗大量水泥、砂石等资源，成本较高。另一方面，海洋淤泥疏浚是解决船舶安全航行和港口与航道基础建设的必要途径，海洋淤泥每年疏浚的产量高达上亿t，且固结速度慢、承载力小、需要占用大量土地堆场，淤泥资源未得到有效利用。
技术实现思路
本专利技术公开了一种海洋平台抗冲刷的固化土及其制备方法，将海洋淤泥与固化剂混合，制备成具有一定强度、流动性、水下抗分散性、抗冲刷性的固化土，应用于海洋平台桩基防护，有效解决了海洋平台冲刷问题和海洋淤泥处理问题。本专利技术采用的技术方案是：一种海洋平台抗冲刷的固化土，主要由淤泥和固化剂组成，淤泥含水率控制在90％～100％，淤泥和固化剂的用量比为100:5～15。固化剂配方中各组份的质量百分比为：水泥30-40％；石灰20-40％；矿渣粉20-40％；纤维素0.5-3％；减水剂0-1％；所述的水泥为42.5普通硅酸盐水泥；所述的纤维素为羟丙基甲基纤维素；所述的减水剂主要成分为木质素磺酸钠。一种海洋平台抗冲刷的固化土的制备方法，首先按质量配比将水泥、石灰、矿渣粉、纤维素和减水剂充分搅拌混合，制成固化剂，陈放备用；然后取一定含水率的海洋淤泥，过滤掉垃圾和较大石块，将一定质量的固化剂掺加到海洋淤泥中，混合搅拌，制成淤泥固化土；最后将固化土使用泵送的方式浇筑到海洋平台桩基根部，固化成型。本专利技术的有益效果是：1、本专利技术将海洋淤泥与固化剂混合制备固化土，海洋淤泥来源广泛，变废为宝，同时节省了砂石等自然资源，防护成本低。2、生成的固化土应用于海洋基础桩基防护中，水下固化快、强度较高，施工过程中水下不分散分散、抗冲刷效果好，且固化土在海底可实现自流平。具体实施方式以下进一步描述本专利技术的具体技术方案，以便于本领域的技术人员进一步地理解本专利技术，而不构成对其权利的限制。具体实施例1，一种海洋平台抗冲刷的固化土，由海洋淤泥和固化剂组成，固化剂组分质量百分比为：水泥40、石灰20、矿渣粉39、增稠剂0.5、减水剂0.5。按照本配比制备固化土，在海洋淤泥含水率100％时，每立方米海洋淤泥中加入固化剂100kg，适当搅拌，半小时内流动度均值为20.8cm，可实现泵送，水下灌浆时不发生分散；灌到水底后，当水流流速0.015m/s时，固化土未被水流推动。固化土制成70*70*70mm的试模，两天拔模后水下养护，测量其7天抗压强度为119kPa，14天抗压强度为145kPa，28天抗压强度为214kPa。具体实施例2，一种海洋平台抗冲刷的固化土，由海洋淤泥和固化剂组成，固化剂组分质量百分比为：水泥40、石灰29.5、矿渣粉29、增稠剂0.5、减水剂1。按照本配比制备固化土，在海洋淤泥含水率100％时，每立方米海洋淤泥中加入固化剂100kg，适当搅拌，半小时内流动度均值为19.5cm，可实现泵送，水下灌浆时不发生分散；灌到水底后，当水流流速0.015m/s时，固化土未被水流推动。固化土制成70*70*70mm的试模，两天拔模后水下养护，测量其7天抗压强度为99kPa，14天抗压强度为149kPa，28天抗压强度为220kPa。具体实施例3，一种海洋平台抗冲刷的固化土，由海洋淤泥和固化剂组成，固化剂组分质量百分比为：水泥35、石灰35、矿渣粉29、增稠剂0.5、减水剂0.5。按照本配比制备固化土，在海洋淤泥含水率100％时，每立方米海洋淤泥中加入固化剂100kg，适当搅拌，半小时内流动度均值为24cm，可实现泵送，水下灌浆时不发生分散；灌到水底后，当水流流速0.015m/s时，固化土未被水流推动。固化土制成70*70*70mm的试模，两天拔模后水下养护，测量其7天抗压强度为78kPa，14天抗压强度为104kPa，28天抗压强度为172kPa。具体实施例4，一种海洋平台抗冲刷的固化土，由海洋淤泥和固化剂组成，固化剂组分质量百分比为：水泥35、石灰39、矿渣粉25、增稠剂0.5、减水剂0.5。按照本配比制备固化土，在海洋淤泥含水率100％时，每立方米海洋淤泥中加入固化剂100kg，适当搅拌，半小时内流动度均值为21cm，可实现泵送，水下灌浆时不发生分散；灌到水底后，当水流流速0.015m/s时，固化土未被水流推动。固化土制成70*70*70mm的试模，两天拔模后水下养护，测量其7天抗压强度为84kPa，14天抗压强度为120kPa，28天抗压强度为191kPa。具体实施例5，一种海洋平台抗冲刷的固化土，由海洋淤泥和固化剂组成，固化剂组分质量百分比为：水泥30、石灰30、矿渣粉38.5、增稠剂0.5、减水剂1。按照本配比制备固化土，在海洋淤泥含水率100％时，每立方米海洋淤泥中加入固化剂100kg，适当搅拌，半小时内流动度均值为22cm，可实现泵送，水下灌浆时不发生分散；灌到水底后，当水流流速0.015m/s时，固化土未被水流推动。固化土制成70*70*70mm的试模，两天拔模后水下养护，测量其7天抗压强度为87kPa，14天抗压强度为108kPa，28天抗压强度为120kPa。具体实施例6，一种海洋平台抗冲刷的固化土，由海洋淤泥和固化剂组成，固化剂组分质量百分比为：水泥39、石灰29、矿渣粉29、增稠剂3。按照本配比制备固化土，在海洋淤泥含水率110％时，每立方米海洋淤泥中加入固化剂100kg，适当搅拌，半小时内流动度均值为25cm，可实现泵送，水下灌浆时不发生分散；灌到水底后，当水流流速0.015m/s时，固化土未被水流推动。固化土制成70*70*70mm的试模，两天拔模后水下养护，测量其7天抗压强度为75kPa，14天抗压强度为92kPa，28天抗压强度为134kPa。本专利技术以上各实施例中所用的增稠剂为纤维素，该纤维素为羟丙基甲基纤维素，所用的减水剂为木质素磺酸钠。本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种海洋平台抗冲刷的固化土，其特征是：主要由淤泥和固化剂组成，淤泥含水率控制在90％～100％，淤泥和固化剂的用量比为100:5～15。/n

【技术特征摘要】
1.一种海洋平台抗冲刷的固化土，其特征是：主要由淤泥和固化剂组成，淤泥含水率控制在90％～100％，淤泥和固化剂的用量比为100:5～15。


2.根据权利要求1所述的海洋平台抗冲刷的固化土，其特征是：固化剂配方中各组份的质量百分比为：
水泥30-40％；
石灰20-40％；
矿渣粉20-40％；
纤维素0.5-3％；
减水剂0-1％。


3.根据权利要求2所述的海洋平台抗冲刷的固化土，其特征是：所述的水泥为42.5普通硅酸盐水泥。


4.根据权利要求2所述的海洋平台抗冲刷的固化土，其特征是：所述的纤维素为羟丙基甲基纤维素。


5.根据权利要求2所述的海洋平台抗冲刷的固化土，其特征是：所述的减水剂主要成分为木质素磺酸钠。


6.一种权...

【专利技术属性】
技术研发人员：练继建，盛传明，王海军，练冲，
申请(专利权)人：天津大学前沿技术研究院有限公司，
类型：发明
国别省市：天津;12