CN102505682A - 一种建筑垃圾渣粉水泥桩及其地基处理方法 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种建筑垃圾渣粉水泥桩及其地基的处理方法，由水泥和建筑垃圾渣粉制备而成，制备方法包括粉碎、筛分、混合和钻孔夯填成桩等工艺步骤；本发明的优点在于：解决了大部分建筑垃圾不能被充分利用的问题，将建筑垃圾渣粉颗粒应用于建筑地基，使建筑垃圾得到充分利用，开发了一条充分利用建筑垃圾的新途径，能够广泛地应用于铁路、公路和房屋等建筑工程中，采用本发明方法后的建筑物地基承载力完全能够达到建筑设计的要求，并且处理造价低，节省了成本，提高了废物的有效利用率，实现了经济效益。

Description

一种建筑垃圾渣粉水泥桩及其地基处理方法

技术领域

本发明涉及一种建筑地基，具体地说是一种建筑垃圾渣粉水泥桩及其地基处理方法，属于建筑地基领域。

背景技术

随着国民经济的提高和工业化的发展，原有建筑因在功能、年限及合理利用土地资料等方面的问题，每年都有很多建筑需要拆除重建，产生的建筑垃圾将会越来越多。目前我国建筑垃圾的数量已占到城市垃圾的40%左右，建筑垃圾产生的污染相当于汽车排放尾气的两倍。建筑垃圾带来的危害已经得到了各界的充分重视。然而建筑物所产生的建筑垃圾因各种类的成分及含量的不同，因而需要根据其性能来区分利用。目前城市建筑拆除垃圾一般多为砖混结构，所产生的垃圾近80%为砌墙形成的碎砖和砂浆，近10%的砼块体。

目前，建筑垃圾再利用主要是用其中的砼做成再生骨料，生产砼砖和用于路基、基础垫层和非结构件等抗压强度不高的部位，因而用量小，使用范围窄。生产的再生骨料基本上是用建筑垃圾中的砼经破碎筛分清洗后制成的，但大量砼块和砂浆仍未得到利用，主要是因为砖体的强度低，做出的再生砼骨料很难达到要求的设计强度，所以很大部分的建筑垃圾不能够被利用。

低强度夯实水泥土桩地基处理技术广泛应用于铁路、公路和房屋等建筑工程中，应用该技术处理后的建筑物地基承载力高、变形小，并且处理造价低，因而被广泛应用。低强度水泥土桩在处理地基中，由于桩与土的共同作用，其桩身受力小，所以对桩身要求的水泥土的抗压强度低。水泥土的抗压强度一般在1-5MPa，且用量大，如高速公路、铁路等为了减少路的变形，均满堂布置，桩直径在500毫米左右，用量大、强度要求低。

发明内容

为了解决上述问题，本发明设计了一种建筑垃圾渣粉水泥桩及其地基处理方法，该方法通过对建筑物垃圾进行粉碎、筛分，然后制成垃圾渣粉水泥桩，最后进行长螺旋钻孔夯填成桩，采用该方法后的建筑物地基承载力与使用原生料的效果相同，变形小，并且处理造价低，节省了成本，提高了废物的有效利用率，实现了经济效益。

本发明的技术方案为：

一种建筑垃圾渣粉水泥桩，包括水泥和建筑垃圾渣粉，所述的建筑垃圾渣粉为粒径小于2毫米的建筑垃圾渣粉颗粒；所述的水泥和建筑垃圾渣粉的质量比为1︰6～8，所述建筑垃圾渣粉水泥桩抗压强度为1-5MPa。

一种建筑垃圾渣粉水泥桩的地基处理方法，包括以下步骤：

（1）将拆除的建筑物垃圾包括砖、瓦、石、砼的块料进行粉碎、筛分，得到粒径在5～40毫米的建筑垃圾粗骨料和粒径在2～5毫米的建筑垃圾细骨料，以及剩余的粒径小于2毫米的建筑垃圾渣粉颗粒；粒径在5～40毫米的建筑垃圾粗骨料和粒径在2～5毫米的建筑垃圾细骨料用于制备筑垃圾再生骨料素砼桩；

（2）将上述步骤（1）得到的粒径小于2毫米的建筑垃圾渣粉颗粒与水泥按照质量比1︰6～8的比例混合；

（3）钻孔夯填成桩，包括：

3.1钻孔：按照建筑设计的要求，通过沉管、冲击、洛阳铲、螺旋钻中的一种方式进行钻孔；

3.2提钻成孔：钻孔达到建筑设计要求的深度后提钻，提钻速度要均匀缓慢，速度控制在1.2-1.5m/min，得到桩孔；

3.3孔内夯填：桩孔填料前夯实，桩顶的夯填高度比设计桩顶高度高出200-300毫米，桩顶面水平；将上述步骤（2）得到的垃圾渣粉水泥桩料填入到桩孔内，然后机械分段夯实桩孔，压实系数大于0.95；桩孔中心偏差不超过桩径设计值的1/4，桩孔垂直度偏差小于1.5%，桩孔直径大于设计桩径，桩孔深度大于设计深度深，得到抗压强度在1-5MPa的垃圾渣粉水泥桩。

拆除的砖混结构建筑垃圾原始强度一般在7.5 MPa以上，经过破碎和筛分后根据不同的粒径，粒径在5～40毫米的建筑垃圾粗骨料和粒径在2～5毫米的建筑垃圾细骨料用做再生砼的粗骨料和细骨料；筛分后得到粒径小于2毫米的建筑垃圾渣粉颗粒，加入水泥做成夯实水泥桩料，用于要求经处理后承载力较低建筑也能满足设计的要求，水泥中氧化钙与硅性材料结合发生反应，可提供水泥的桩身强度，桩身质量优异水泥跟土的配合，同时节约水泥。

本发明的优点在于：解决了大部分建筑垃圾不能被充分利用的问题，将建筑垃圾渣粉颗粒应用于建筑地基，使建筑垃圾得到充分利用，开发了一条充分利用建筑垃圾的新途径，能够广泛地应用于铁路、公路和房屋等建筑工程中，采用本发明方法后的建筑物地基承载力完全能够达到建筑设计的要求，并且处理造价低，节省了成本，提高了废物的有效利用率，实现了经济效益。

具体实施方式

以下对本发明的优选实施例进行说明，应当理解，此处所描述的优选实施例仅用于说明和解释本发明，并不用于限定本发明。

实施例1

一种建筑垃圾渣粉水泥桩，包括水泥和建筑垃圾渣粉，所述的建筑垃圾渣粉为小于2毫米的建筑垃圾渣粉颗粒；所述的水泥和建筑垃圾渣粉的质量比为1︰8，所述建筑垃圾渣粉水泥桩抗压强度为2MPa。

一种建筑垃圾渣粉水泥桩的地基处理方法，包括以下步骤：

（1）将拆除的建筑物垃圾包括砖、瓦、石、砼的块料进行粉碎、筛分，得到粒径在5～40毫米的建筑垃圾粗骨料和粒径在2～5毫米的建筑垃圾细骨料，以及剩余的粒径小于2毫米的建筑垃圾渣粉颗粒；粒径在5～40毫米的建筑垃圾粗骨料和粒径在2～5毫米的建筑垃圾细骨料用于制备筑垃圾再生骨料素砼桩；

（2）将上述步骤（1）粒径小于2毫米的建筑垃圾渣粉颗粒与水泥按照质量比1︰8的比例混合；

（3）钻孔夯填成桩：

3.1钻孔：按照建筑设计的要求，通过沉管、冲击、洛阳铲、螺旋钻中的一种方式进行钻孔；

3.2提钻成孔：钻孔达到建筑设计要求的深度后提钻，提钻速度要均匀缓慢，速度控制在1.2m/min，得到桩孔；

3.3孔内夯填：桩孔填料前夯实，桩顶的夯填高度比设计桩顶高度高出200毫米，桩顶面水平；将上述步骤（2）得到的垃圾渣粉水泥桩料填入到桩孔内，然后机械分段夯实桩孔，压实系数大于0.95；桩孔中心偏差不超过桩径设计值的1/4，桩孔垂直度偏差为1%，桩孔直径大于设计桩径，桩孔深度大于设计深度深，得到抗压强度在2MPa的垃圾渣粉水泥桩。

结果分析： 

采用该方法后的建筑物地基承载力能够达到与原生料相同的建筑强度、变形小，并且处理造价低，替代了原生料，节省了成本，每立方砼造价比使用原生料节约22%，且提高了废物的有效利用率，实现了经济效益。

实施例2

一种建筑垃圾渣粉水泥桩，包括水泥和建筑垃圾渣粉，所述的建筑垃圾渣粉为小于2毫米的建筑垃圾渣粉颗粒；所述的水泥和建筑垃圾渣粉的质量比为1︰7，所述建筑垃圾渣粉水泥桩抗压强度为3MPa。

一种建筑垃圾渣粉水泥桩的地基处理方法，包括以下步骤：

（1）将拆除的建筑物垃圾包括砖、瓦、石、砼的块料进行粉碎、筛分，得到粒径在5～40毫米的建筑垃圾粗骨料和粒径在2～5毫米的建筑垃圾细骨料，以及剩余的粒径小于2毫米的建筑垃圾渣粉颗粒；粒径在5～40毫米的建筑垃圾粗骨料和粒径在2～5毫米的建筑垃圾细骨料用于制备筑垃圾再生骨料素砼桩；

（2）将上述步骤（1）粒径小于2毫米的建筑垃圾渣粉颗粒与水泥按照质量比1︰7的比例混合；

（3）钻孔夯填成桩：

3.1钻孔：按照建筑设计的要求，通过沉管、冲击、洛阳铲、螺旋钻中的一种方式进行钻孔；

3.2提钻成孔：钻孔达到建筑设计要求的深度后提钻，提钻速度要均匀缓慢，速度控制在1.4m/min，得到桩孔；

3.3孔内夯填：桩孔填料前夯实，桩顶的夯填高度比设计桩顶高度高出250毫米，桩顶面水平；将上述步骤（2）得到的垃圾渣粉水泥桩料填入到桩孔内，然后机械分段夯实桩孔，压实系数大于0.95；桩孔中心偏差不超过桩径设计值的1/4，桩孔垂直度偏差为1%，桩孔直径大于设计桩径，桩孔深度大于设计深度深，得到抗压强度在3MPa的垃圾渣粉水泥桩。

结果分析： 

采用该方法后的建筑物地基承载力能够达到与原生料相同的建筑强度、变形小，并且处理造价低，替代了原生料，节省了成本，每立方砼造价比使用原生料节约19%，且提高了废物的有效利用率，实现了经济效益。

实施例3

一种建筑垃圾渣粉水泥桩，包括水泥和建筑垃圾渣粉，所述的建筑垃圾渣粉为小于2毫米的建筑垃圾渣粉颗粒；所述的水泥和建筑垃圾渣粉的质量比为1︰6，所述建筑垃圾渣粉水泥桩抗压强度为5MPa。

一种建筑垃圾渣粉水泥桩的地基处理方法，包括以下步骤：

（1）将拆除的建筑物垃圾包括砖、瓦、石、砼的块料进行粉碎、筛分，得到粒径在5～40毫米的建筑垃圾粗骨料和粒径在2～5毫米的建筑垃圾细骨料，以及剩余的粒径小于2毫米的建筑垃圾渣粉颗粒；粒径在5～40毫米的建筑垃圾粗骨料和粒径在2～5毫米的建筑垃圾细骨料用于制备筑垃圾再生骨料素砼桩；

（2）将上述步骤（1）粒径小于2毫米的建筑垃圾渣粉颗粒与水泥按照质量比1︰6的比例混合；

（3）钻孔夯填成桩：

3.1钻孔：按照建筑设计的要求，通过沉管、冲击、洛阳铲、螺旋钻中的一种方式进行钻孔；

3.2提钻成孔：钻孔达到建筑设计要求的深度后提钻，提钻速度要均匀缓慢，速度控制在1.5m/min，得到桩孔；

3.3孔内夯填：桩孔填料前夯实，桩顶的夯填高度比设计桩顶高度高出300毫米，桩顶面水平；将上述步骤（2）得到的垃圾渣粉水泥桩料填入到桩孔内，然后机械分段夯实桩孔，压实系数大于0.95；桩孔中心偏差不超过桩径设计值的1/4，桩孔垂直度偏差为1%，桩孔直径大于设计桩径，桩孔深度大于设计深度深，得到抗压强度在5MPa的垃圾渣粉水泥桩。

结果分析：

采用该方法后的建筑物地基承载力能够达到与原生料相同的建筑强度、变形小，并且处理造价低，替代了原生料，节省了成本，每立方砼造价比使用原生料节约18%，且提高了废物的有效利用率，实现了经济效益。

最后应说明的是：以上所述仅为本发明的优选实施例而已，并不用于限制本发明，尽管参照前述实施例对本发明进行了详细的说明，对于本领域的技术人员来说，其依然可以对前述各实施例所记载的技术方案进行修改，或者对其中部分技术特征进行等同替换。凡在本发明的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。

Claims (3)

1.一种建筑垃圾渣粉水泥桩，其特征在于：由水泥和建筑垃圾渣粉制备而成，所述的建筑垃圾渣粉为粒径小于2毫米的建筑垃圾渣粉颗粒；所述的水泥和建筑垃圾渣粉的质量比为1︰6～8；所述建筑垃圾渣粉水泥桩抗压强度为1-5MPa。

2.根据权利要求1所述的建筑垃圾渣粉水泥桩，其特征在于：所述水泥和建筑垃圾渣粉的质量比为1︰7。

3.一种如权利要求1所述的建筑垃圾渣粉水泥桩的地基处理方法, 其特征在于，包括以下步骤：

（1）将拆除的建筑物垃圾包括砖、瓦、石、砼的块料进行粉碎、筛分，得到粒径在5～40毫米的建筑垃圾粗骨料和粒径在2～5毫米的建筑垃圾细骨料，以及剩余的粒径小于2毫米的建筑垃圾渣粉颗粒，粒径在5～40毫米的建筑垃圾粗骨料和粒径在2～5毫米的建筑垃圾细骨料用于制备筑垃圾再生骨料素砼桩；

（2）将上述步骤（1）得到的粒径小于2毫米的建筑垃圾渣粉颗粒与水泥按照质量比1︰6～8的比例混合；

（3）钻孔夯填成桩

3.1钻孔：按照建筑设计的要求，通过沉管、冲击、洛阳铲、螺旋钻中的一种方式进行钻孔；

3.2提钻成孔：钻孔达到建筑设计要求的深度后提钻，提钻速度要均匀缓慢，速度控制在1.2-1.5m/min，得到桩孔；

3.3孔内夯填：桩孔填料前夯实，桩顶的夯填高度比设计桩顶高度高出200-300毫米，桩顶面水平；将上述步骤（2）得到的垃圾渣粉水泥桩料填入到桩孔内，然后机械分段夯实桩孔，压实系数大于0.95；桩孔中心偏差不超过桩径设计值的1/4，桩孔垂直度偏差小于1.5%，桩孔直径大于设计桩径，桩孔深度大于设计深度深，得到抗压强度在1-5MPa的垃圾渣粉水泥桩。