一种环保无机软土固化剂及河漫滩加固方法技术

本发明专利技术公开了一种环保无机软土固化剂及河漫滩加固方法。具体地，本发明专利技术涉及一种无机固化剂，所述无机固化剂的制备以及一种河漫滩软土改良方法。该无机固化剂由以下质量百分比的功能组分制成：由固化剂和外加剂组成；其中主固化剂由水泥，生石灰，焦炭，碳酸钙组成；外加剂由氯化铁，乙醇，氧化镁，环氧树脂，酸度调节剂组成。本发明专利技术具有成本低廉、绿色环保等优点，与河漫滩软土搅拌养护后可直接用作基础填料，可有效提高土体的抗压强度、直剪强度和水稳定性，实现河漫滩软土的资源化利用。实现河漫滩软土的资源化利用。

【技术实现步骤摘要】
一种环保无机软土固化剂及河漫滩加固方法


[0001]本专利技术涉及河漫滩软土固化
，特别涉及一种环保无机软土固化剂及河漫滩加固方法。

技术介绍

[0002]河漫滩软土具有含水量高、压缩性大、透水性差、触变性和流变性强等特点，通常自然沉积的河漫滩软土地基无法满足建筑地基或路基固结强度、沉降变形和工程建设需要。为了满足河漫滩软土地区土地利用的基本条件，提高河漫滩软土地基的固结度和直接剪切强度，往往需要通过换填土层、固结排水等人工干预方式来改变土粒之间的结构以达到工程设计地基承载力和抗剪强度要求等。
[0003]河漫滩地区软土地基透水性差，沉积固结时间周期长，传统的换填土层、抛石挤密等措施需要耗费大量的人力物力，延长工程建设时间，无法满足现有工程建设需要。现有大量研究主要集中在通过固化剂将软土中的水分吸收利用，转换为强度更高的水泥土，从而对河漫滩软土地基进行固化处理，使之变为可直接利用的土工建筑地基。然而现有软土固化剂加固技术虽已广泛应用，但是加固河漫滩处的软土存在固结强度低、抗渗能力差、污染环境、水稳定性和防冻性差等缺点，难以达到工程耐久性需求。因此，研究一种施工速度快、经济适用、效果显著、节约环保的河漫滩软土固化剂是亟待解决的问题。
[0004]由于不同地区土壤性质差异大，引进的河漫滩固化剂及其固化技术往往无法适应不同软土要求。本河漫滩软土固化剂固化技术利用水泥、焦炭、生石灰、粉煤灰等固化剂和氯化铁等外加激发剂混合配制成粉体固化剂，该河漫滩软土固化剂固化技术使原不良地质内部加速固结排水，同时在地基表面形成硬壳层，使原有软土地基承载力、沉降等满足工程实际需求。此方法利用水泥固结快速提高软土的强度，添加生石灰、碳酸钙以减少盐渍成分对水泥水化反应的抑制，具有快速、经济、适用范围广和绿色环保等特点。

技术实现思路

[0005]有鉴于此，本专利技术提供了一种环保无机软土固化剂及河漫滩加固方法。通过无机软土固化剂固化河漫滩软土，使其满足工程建设的软土地基加固和路基修筑要求，实现保护环境和降低工程造价的双赢。
[0006]本专利技术是这样实现的：
[0007]一种环保无机软土固化剂及河漫滩加固方法，其特征在于，由以下质量百分比的功能组分制成：由73％～86％固化剂和14％～27％外加剂组成；其中主固化剂由水泥30％～35％，生石灰25％～38％，焦炭20％～40％，碳酸钙7％～23％组成；外加剂由氯化铁15％～40％，乙醇15％～30％，氧化镁11％～20％，环氧树脂9％～15％，酸度调节剂1％～9％组成，各功能组分的百分比之和为100％；对河漫滩软土承载力较好且处理面积较小的区域，采用旋喷法，先将固化剂和外加剂均匀拌合得到无极软土固化剂，将土与固化剂按75：1的比例放入旋喷装置内，喷射、分
层碾压、成型养护；对于河漫滩软土处理面积较大且呈条带状的路基段，采用层铺法，首先撒铺松土料，所述松土料上方均匀撒一层无机软土固化剂，翻拌填土与无机软土固化剂固化剂，整平、分层碾压，继续重复以上步骤，直至路基满足设计要求；对于河漫滩软土处理面积大且分布杂乱的基础段，采用无机固化土回填法，首先在施工场地刨除需要处理的软土，将所述需要处理的软土和无机软土固化剂均匀拌合得到拌合土，将所述拌合土与砂、石、粉煤灰材料混合回填，整平、分层碾压、成型养护。。
[0008]进一步地，由以下质量百分比的功能组分制成：30％水泥，25％石灰，25％焦炭，10％碳酸钙，3％氯化铁、2.5％乙醇，1.8％氧化镁，1.5％环氧树脂，1.2％酸度调节剂。
[0009]具体步骤如下：按比例称取水泥、焦炭、生石灰和碳酸钙拌和并均匀粉碎得到固化剂；按比例称取氯化铁，乙醇，氧化镁、环氧树脂和酸度调节剂将其拌和，制得外加剂；按固化剂和外加剂比例称取固化剂和外加剂；向固化剂中加入外加剂，对其进行搅拌，使固化剂和外加剂拌合均匀，制得无机软土固化剂。
[0010]固化剂和外加剂拌合的温度为15～30℃。
[0011]固化剂和外加剂拌合的时间为10～30min。
[0012]本专利技术的有益效果是：
[0013]本专利技术所提出的河漫滩无机软土固化剂具备以下优点：该软土固化剂主要用于建筑地基、道路工程软土地基、矿山土壤加固以及部分淤泥质软土土地的固化处理，可提高土体强度和加固承载比，具有施工速度快、经济适用效果显著、节约环保的特点。固化剂主要有水泥，生石灰，粉煤灰等和软土或淤泥质软土中的水发生一系列物理化学反应，生成氢氧化钙，碳酸钙，水化硅酸钙等固体高强结合物，增加软土颗粒之间的联结作用，提高软土承载力和抗剪强度。此外掺入环氧树脂等有机材料与软土和无机结合料之间通过化学聚合形成高强地基土。掺入聚合物进行离子交换反应，无机聚合物与土中阳离子(K+、Na+)发生置换反应，从而减薄软土土基双电层厚度，并使土壤中的钠盐含量减少。各类结合料之间相互促进，相互利用可进一步减小软土颗粒间的孔隙及毛细吸水作用。施工时通过振动夯实，可大大提高软土的压实度，改变软土地区土基结构的物理力学性质，满足工程地基承载力需要。
[0014]该软土固化剂经济性好，在掺量低于水泥的情况下，固化土通过无机材料和有机材料结合作用仍能获得高于水泥土的强度，并且使用该固化剂处理的地基早期和后期的无侧限抗压强度约为相同掺量其他固化剂的1.7倍，且早期地基承载力强度的提升速度快，养护时间短，施工性能好。此外，应用该软土固化剂施工过程浆液无离析，可使用现有水泥土施工设备进行施工，不会出现管道堵塞现象。软土固化剂利用焦炭、粉煤灰等工业废弃物制备，社会和环保效益较好。
[0015]该软土固化剂与传统固化剂固化效果相比，能使高含水量软土的无侧限抗压强度有效提高，抗剪强度和耐久性有较大提升，能满足工程建设的软土地基加固和路基修筑的性能要求，有效解决了软土资源化利用的技术难题。
具体实施方式：
[0017]以下将对本专利技术提供公开的环保无机软土固化剂及河漫滩加固方法作进一步说
明：
[0018]本专利技术提供一种无机软土固化剂，可用于工程建设的河漫滩软土地基加固和路基修筑，该无机软土固化剂的具体制备步骤：
[0019]1、提供固化剂原材料：水泥、生石灰、焦炭、碳酸钙、氯化铁、乙醇、氧化镁、环氧树脂，酸度调节剂。
[0020]2、根据不同软土地区土体的具体物理化学性质，调整各组成材料之间的比值，拌和均匀得到无机复合固化剂。
[0021]3、提供需要固化的土体，根据软土地区土体的性质及工程建设基础性能需求，确定固化剂掺量，固化剂掺量为干土质量的3～10％，然后将土与固化剂拌和均匀。
[0022]4、掺水拌合，水的掺量应接近固化土混合料最佳含水率，将水与土和固化剂拌和均匀。
[0023]5、装料碾压，碾压需保证压实度95％以上。
[0024]6、覆盖土工膜进行洒水养生，养生时间为5天。
[0025]下面将对本专利技术实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本专利技术一部分实施例，而不本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种环保无机软土固化剂及河漫滩加固方法，其特征在于，由以下质量百分比的功能组分制成：由73％～86％固化剂和14％～27％外加剂组成；其中主固化剂由水泥30％～35％，生石灰25％～38％，焦炭20％～40％，碳酸钙7％～23％组成；外加剂由氯化铁15％～40％，乙醇15％～30％，氧化镁11％～20％、环氧树脂9％～15％，酸度调节剂1％～9％组成，各功能组分的百分比之和为100％；对河漫滩软土承载力较好且处理面积较小的区域，采用旋喷法，先将固化剂和外加剂均匀拌合得到无极软土固化剂，将土与固化剂按75：1的比例放入旋喷装置内，喷射、分层碾压、成型养护；对于河漫滩软土处理面积较大且呈条带状的路基段，采用层铺法，首先撒铺松土料，所述松土料上方均匀撒一层无机软土固化剂，翻拌填土与无机软土固化剂固化剂，整平、分层碾压，继续重复以上步骤，直至路基满足设计要求；对于河漫滩软土处理面积大且分布杂乱的基础段，采用无机固化土回填法，首先在施工场地刨除需要处理的软土，将所述需要处理的软土和无机...

【专利技术属性】
技术研发人员：付贵永，王淼，梁卓辉，李友琪，昝新雨，孙金库，
申请(专利权)人：哈尔滨理工大学，
类型：发明
国别省市：