CN113548863A - 一种增加流动化回填土早期强度的方法 - Google Patents

一种增加流动化回填土早期强度的方法 Download PDF

Info

Publication number
CN113548863A
CN113548863A CN202110666000.5A CN202110666000A CN113548863A CN 113548863 A CN113548863 A CN 113548863A CN 202110666000 A CN202110666000 A CN 202110666000A CN 113548863 A CN113548863 A CN 113548863A
Authority
CN
China
Prior art keywords
fluidized
soil
additive
backfill
early strength
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Pending
Application number
CN202110666000.5A
Other languages
English (en)
Inventor
蒋芸琪
徐浩青
骆汉轩
王鑫
孙涛
马帅
吴晓敏
胡梦狄
侯绍雯
弓美娟
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Jiangsu University of Science and Technology
Original Assignee
Jiangsu University of Science and Technology
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Jiangsu University of Science and Technology filed Critical Jiangsu University of Science and Technology
Priority to CN202110666000.5A priority Critical patent/CN113548863A/zh
Publication of CN113548863A publication Critical patent/CN113548863A/zh
Pending legal-status Critical Current

Links

Images

Classifications

    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C04—CEMENTS; CONCRETE; ARTIFICIAL STONE; CERAMICS; REFRACTORIES
    • C04B—LIME, MAGNESIA; SLAG; CEMENTS; COMPOSITIONS THEREOF, e.g. MORTARS, CONCRETE OR LIKE BUILDING MATERIALS; ARTIFICIAL STONE; CERAMICS; REFRACTORIES; TREATMENT OF NATURAL STONE
    • C04B28/00—Compositions of mortars, concrete or artificial stone, containing inorganic binders or the reaction product of an inorganic and an organic binder, e.g. polycarboxylate cements
    • C04B28/14—Compositions of mortars, concrete or artificial stone, containing inorganic binders or the reaction product of an inorganic and an organic binder, e.g. polycarboxylate cements containing calcium sulfate cements
    • C04B28/145—Calcium sulfate hemi-hydrate with a specific crystal form
    • C04B28/147—Calcium sulfate hemi-hydrate with a specific crystal form beta-hemihydrate
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C04—CEMENTS; CONCRETE; ARTIFICIAL STONE; CERAMICS; REFRACTORIES
    • C04B—LIME, MAGNESIA; SLAG; CEMENTS; COMPOSITIONS THEREOF, e.g. MORTARS, CONCRETE OR LIKE BUILDING MATERIALS; ARTIFICIAL STONE; CERAMICS; REFRACTORIES; TREATMENT OF NATURAL STONE
    • C04B18/00—Use of agglomerated or waste materials or refuse as fillers for mortars, concrete or artificial stone; Treatment of agglomerated or waste materials or refuse, specially adapted to enhance their filling properties in mortars, concrete or artificial stone
    • C04B18/04—Waste materials; Refuse
    • C04B18/16—Waste materials; Refuse from building or ceramic industry
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C04—CEMENTS; CONCRETE; ARTIFICIAL STONE; CERAMICS; REFRACTORIES
    • C04B—LIME, MAGNESIA; SLAG; CEMENTS; COMPOSITIONS THEREOF, e.g. MORTARS, CONCRETE OR LIKE BUILDING MATERIALS; ARTIFICIAL STONE; CERAMICS; REFRACTORIES; TREATMENT OF NATURAL STONE
    • C04B2111/00—Mortars, concrete or artificial stone or mixtures to prepare them, characterised by specific function, property or use
    • C04B2111/00474—Uses not provided for elsewhere in C04B2111/00
    • C04B2111/00663—Uses not provided for elsewhere in C04B2111/00 as filling material for cavities or the like
    • Y—GENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
    • Y02—TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
    • Y02W—CLIMATE CHANGE MITIGATION TECHNOLOGIES RELATED TO WASTEWATER TREATMENT OR WASTE MANAGEMENT
    • Y02W30/00—Technologies for solid waste management
    • Y02W30/50—Reuse, recycling or recovery technologies
    • Y02W30/91—Use of waste materials as fillers for mortars or concrete

Landscapes

  • Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Ceramic Engineering (AREA)
  • Materials Engineering (AREA)
  • Structural Engineering (AREA)
  • Organic Chemistry (AREA)
  • Civil Engineering (AREA)
  • Crystallography & Structural Chemistry (AREA)
  • Chemical Kinetics & Catalysis (AREA)
  • Inorganic Chemistry (AREA)
  • Environmental & Geological Engineering (AREA)
  • Soil Conditioners And Soil-Stabilizing Materials (AREA)

Abstract

本发明公开了一种增加流动化回填土早期强度的方法，在流动化回填土制备过程中，掺入熟石膏、硬化促进剂以及减水剂等可使流动化回填土在确保工程质量的情况下实现早期硬化，提高施工效率。掺入以上所述的添加剂之后，流动化回填土的强度能够在均匀拌合30min后，达到0.03MPa。虽然在流动化回填土中掺入传统的固化材料能增强其长期强度，但是并未曾考虑到30min之后的早期强度，也没有考虑提升早期强度的方法，而该固化材料可以很好地解决这一问题。

Description

一种增加流动化回填土早期强度的方法
技术领域
本发明涉及市政土木工程技术领域，尤其涉及一种增加流动化回填土早期强度的方法。
背景技术
进入21世纪，国家的迅猛腾飞带动着土木工程的高速发展，其中管沟工程在土木工程中占有着重要地位。管道用途广泛，主要用于给水、排水、供热、供煤气、长距离输送石油和天然气、水利工程和各种工业装置。
通常情况下，我国传统上对于回填挖掘管沟都是使用素土，或者用灰土分层填筑，随后用中小型夯实机具进行振动夯实。然而，此法虽然应用广泛，引起的问题也不少。沟槽回填有时过于狭窄、回填深度过大、回填土夯实质量不稳定、回填土要求质量高等问题常常出现。
近年来管沟工程越来越多，地面以下越来越多沟槽需要开挖，因回填土不密实造成的建筑物散水、管道、入户道路等部位沉陷破坏，随后丧失使用功能的事故时有发生。同时，基槽受回填条件、空间等因素无法密实，这种情况的存在给高耸建筑物的抗震性能带来损害。若用传统工艺对管沟回填进行施工，一则施工难度较大，二来回填工期较长，且回填的质量还难以控制。因此，有些管沟工程，施工负责人为了确保回填的质量，不得已用素混凝土进行回填。然而采用素混凝土对管沟工程进行回填无疑会导致工程造价上涨，而且素混凝土的后期强度较高，若回填处在后期发生问题需要进行维修、维护，就会带来再开挖困难的问题。
基于以上各方面，流动化回填土应运而生。流动化回填土是通过在渣土中掺入水、固化材料与添加剂后，通过机械进行充分拌合而成的一种回填材料。其特点是均匀拌合的初期具有流动性，因而该材料具有自密实性质，浇筑时无需振捣，能节省人工。因其内部具有固化材料，随着时间的推移，会具有一定的强度，并且可以通过调整固化材料的掺量，使其后期强度不会过高，在满足工程要求的前提下，可为后续的再开挖做准备。
发明内容
本部分的目的在于概述本发明的实施例的一些方面以及简要介绍一些较佳实施例。在本部分以及本申请的说明书摘要和发明名称中可能会做些简化或省略以避免使本部分、说明书摘要和发明名称的目的模糊，而这种简化或省略不能用于限制本发明的范围。
鉴于上述现有增加流动化回填土早期强度的方法存在的问题，提出了本发明。
因此，本发明目的是提供一种增加流动化回填土早期强度的方法，其用于解决流动化回填土早期强度不足的问题。
为解决上述技术问题，本发明提供如下技术方案：一种增加流动化回填土早期强度的方法，包括以下步骤：
S1：通过向渣土中掺入水与固化材料拌合制成回填材料；
S2：在拌合过程中，依次掺入添加剂1、添加剂2以及添加剂3，分别使其形成不同的流动化土1、流动化土2以及流动化土3。
作为本发明所述增加流动化回填土早期强度的方法的一种优选方案，其中：所述添加剂1为β熟石膏。
作为本发明所述增加流动化回填土早期强度的方法的一种优选方案，其中：所述流动化土1中掺入添加剂1，其中β熟石膏的含量为5％。
作为本发明所述增加流动化回填土早期强度的方法的一种优选方案，其中：所述添加剂2是在添加剂1的基础上，再掺入硬化促进剂。
作为本发明所述增加流动化回填土早期强度的方法的一种优选方案，其中：所述流动化土2中掺入添加剂2，其中硬化促进剂为含量为2％的硫酸苏打。
作为本发明所述增加流动化回填土早期强度的方法的一种优选方案，其中：所述添加剂3是在添加剂2的基础上，再掺入减水剂。
作为本发明所述增加流动化回填土早期强度的方法的一种优选方案，其中：所述流动化土3中掺入所述添加剂3，其中减水剂为含量1％的萘磺酸盐。
本发明与现有技术相比，具有以下优点：
(1)在渣土中掺加水与混有熟石膏的固化材料，能够实现流动化回填土的早期硬化，可应用于需要即日恢复的工况，同时加强工程渣土的资源化再利用；
(2)通过在渣土中掺入水、混有熟石膏的固化材料以及硬化促进剂，可以大幅度提高流动化回填土的早期强度；
(3)在渣土中添加水、混有熟石膏的固化材料、硬化促进剂以及减水剂，能制备高流动性的回填土材料，可大大提高工程施工的效率，并且在增加流动化回填土早期强度的同时提升渣土的资源化利用率，还能降低回填成本。
附图说明
为了更清楚地说明本发明实施例的技术方案，下面将对实施例描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本发明的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动性的前提下，还可以根据这些附图获得其它的附图。其中：
图1为流动化回填土硬化速度特性图。
图2为镇江地区下蜀土中添加固化材料和硬化促进剂时的硬化速度特性图。
图3为扬中粉土中添加固化材料和硬化促进剂时的硬化速度特性图。
图4为不同流动化回填土硬化速度的比较图。
具体实施方式
为使本发明的上述目的、特征和优点能够更加明显易懂，下面结合说明书附图对本发明的具体实施方式做详细的说明。
在下面的描述中阐述了很多具体细节以便于充分理解本发明，但是本发明还可以采用其他不同于在此描述的其它方式来实施，本领域技术人员可以在不违背本发明内涵的情况下做类似推广，因此本发明不受下面公开的具体实施例的限制。
其次，此处所称的“一个实施例”或“实施例”是指可包含于本发明至少一个实现方式中的特定特征、结构或特性。在本说明书中不同地方出现的“在一个实施例中”并非均指同一个实施例，也不是单独的或选择性的与其他实施例互相排斥的实施例。
再其次，本发明结合示意图进行详细描述，在详述本发明实施例时，为便于说明，表示器件结构的剖面图会不依一般比例作局部放大，而且所述示意图只是示例，其在此不应限制本发明保护的范围。此外，在实际制作中应包含长度、宽度及深度的三维空间尺寸。
实施例1
(1)在22g水泥中加入混有22g克熟石膏的固化材料与250g砂土以及105g水混合，随后均匀拌合成含水率为80％的流动化回填土，其单轴抗压强度如表1所示，30min后达到了0.032MPa，1h后达到了0.034MPa，24h后达到0.011MPa。30min后施工人员就能站在回填地面上。
具体对照数据如表1中所示：
Figure BDA0003117448120000041
(2)在固化材料中使用了无水石膏，分别均匀拌合成含水率为50％、60％、70％的流动化回填土，并研究其硬化速度，以此法来与前者进行比较。使用混有熟石膏的固化材料时，无论哪种情况，24h后的单轴抗压强度都符合工程要求。因此，使用混有熟石膏的固化材料，可以确保初始强度，实现流动化回填土的早期硬化。
(3)对使用混有熟石膏的固化材料和使用快硬型水泥系固化材料的流动化回填土硬化速度进行了研究，其结果如图1所示，A是天然含水率为13％的砂土与水，以及8％的固化材料(水泥和熟石膏质量比为6:4)均匀拌合成含水率为50％，流动值为282mm的流动化回填土。B是天然含水率为9.3％的砂土与水，以及5％的快硬型水泥系固化材料均匀拌合成含水率为50％、流动值为220mm的流动化回填土。如图1所示，即使采用快硬型水泥系固化材料，在2h后单轴抗压强度才能超过0.03MPa，而使用混有熟石膏的固化材料，30min后单轴抗压强度就可以达到0.03MPa。
实施例2
(1)在调整含水率为300％的镇江下蜀土中添加混有熟石膏的固化材料以及硬化促进剂——硫酸苏打，形成的流动化回填土在30min后的单轴抗压强度，其结果如图2所示，A为水泥与熟石膏的质量比为3:7，B为水泥和熟石膏的质量比为4:6，C为水泥与熟石膏的质量比为5:5。
(2)在调整含水率为50％的扬中粉土中添加混有熟石膏的固化材料(水泥和熟石膏的质量比为8:2)以及硬化促进剂——硫酸苏打，形成的流动化回填土在30min后的单轴抗压强度结果如图3所示。
通过图2、3可明显看出，土质有所不同，但无论何种情况只要加入硬化促进剂都能增加初始强度，特别是添加2％的硫酸苏打后，在30min内可以达到足够的单轴抗压强度。
(3)对混有熟石膏的固化材料和添加硫酸苏打形成的流动化回填土，以及采用速硬性水泥系固化材料的流动化回填土分别进行硬化速度测试，其结果如图4所示，A是天然含水率为11.3％的扬中粉土、水、添加8％的固化材料(水泥与熟石膏质量比为8:2)、2％硫酸苏打，均匀拌合成含水率为50％、流动值为254mm的流动化回填土。B是天然含水率为14.8％的扬中粉土、水、添加5％的快硬型水泥系固化材料，均匀拌合成含水率为50％、流动值为238mm的流动化回填土。使用快硬型水泥系固化材料的试样时，只有在1h后单轴抗压强度才能超过0.03MPa，而使用混有熟石膏的固化材料以及硫酸苏打的试样30min后单轴抗压强度就可超过0.03MPa。此外，使用快硬型水泥系固化材料，在28天后单轴抗压强度变得过高。
实施例3
(1)在扬中粉土、水、固化材料、硬化促进剂以及减水剂混合而成的流动化回填土中，为寻求适当的流动性、早强性以及渣土的高利用率，对固化剂和硬化促进剂以及减水剂的最佳组合条件进行了分析，如表2所示，700g扬中粉土中添加175g水、12g水泥中掺入49g熟石膏混合而成的固化材料以及2.4g萘磺酸盐、1.2g硫酸苏打，均匀拌合形成含水率为40％的流动化回填土，其流动值为203mm，且30min后的单轴抗压强度达到0.04MPa。这种情况下，渣土的利用率为62％。
(2)比较例：在不添加减水剂与硬化促进剂时，为了确保同一强度、流动性，各材料配比如表2所示，如果添加硬化促进剂和减水剂，在降低熟石膏掺量的同时还能提高渣土的利用率。
该实施例中对照数据如表2中所示：
Figure BDA0003117448120000051
Figure BDA0003117448120000061
通过上述实施例中的对照数据可知，本方案(1)通过在渣土中掺加水与混有熟石膏的固化材料，能够实现流动化回填土的早期硬化，可应用于需要即日恢复的工况，同时加强工程渣土的资源化再利用；(2)通过在渣土中掺入水、混有熟石膏的固化材料以及硬化促进剂，可以大幅度提高流动化回填土的早期强度；(3)在渣土中添加水、混有熟石膏的固化材料、硬化促进剂以及减水剂，能制备高流动性的回填土材料，可大大提高工程施工的效率，并且在增加流动化回填土早期强度的同时提升渣土的资源化利用率，还能降低回填成本。
应说明的是，以上实施例仅用以说明本发明的技术方案而非限制，尽管参照较佳实施例对本发明进行了详细说明，本领域的普通技术人员应当理解，可以对本发明的技术方案进行修改或者等同替换，而不脱离本发明技术方案的精神和范围，其均应涵盖在本发明的权利要求范围当中。

Claims (7)

1.一种增加流动化回填土早期强度的方法，其特征在于：包括，
S1：通过向渣土中掺入水与固化材料拌合制成回填材料；
S2：在拌合过程中，依次掺入添加剂1、添加剂2以及添加剂3，分别使其形成不同的流动化土1、流动化土2以及流动化土3。
2.根据权利要求1所述的增加流动化回填土早期强度的方法，其特征在于：所述添加剂1为β熟石膏。
3.根据权利要求2所述的增加流动化回填土早期强度的方法，其特征在于：所述流动化土1中掺入添加剂1，其中β熟石膏的含量为5％。
4.根据权利要求3所述的增加流动化回填土早期强度的方法，其特征在于：所述添加剂2是在添加剂1的基础上，再掺入硬化促进剂。
5.根据权利要求4所述的增加流动化回填土早期强度的方法，其特征在于：所述流动化土2中掺入添加剂2，其中硬化促进剂为含量为2％的硫酸苏打。
6.根据权利要求5所述的增加流动化回填土早期强度的方法，其特征在于：所述添加剂3是在添加剂2的基础上，再掺入减水剂。
7.根据权利要求6所述的增加流动化回填土早期强度的方法，其特征在于：所述流动化土3中掺入所述添加剂3，其中减水剂为含量1％的萘磺酸盐。
CN202110666000.5A 2021-06-16 2021-06-16 一种增加流动化回填土早期强度的方法 Pending CN113548863A (zh)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
CN202110666000.5A CN113548863A (zh) 2021-06-16 2021-06-16 一种增加流动化回填土早期强度的方法

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
CN202110666000.5A CN113548863A (zh) 2021-06-16 2021-06-16 一种增加流动化回填土早期强度的方法

Publications (1)

Publication Number Publication Date
CN113548863A true CN113548863A (zh) 2021-10-26

Family

ID=78102184

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
CN202110666000.5A Pending CN113548863A (zh) 2021-06-16 2021-06-16 一种增加流动化回填土早期强度的方法

Country Status (1)

Country Link
CN (1) CN113548863A (zh)

Citations (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US5193936A (en) * 1990-03-16 1993-03-16 Maecorp Incorporated Fixation and stabilization of lead in contaminated soil and solid waste
CN108503318A (zh) * 2018-03-28 2018-09-07 河海大学 一种用于渣土回填的早强固化剂及其应用
CN111305855A (zh) * 2020-02-21 2020-06-19 河海大学 一种使用土压平衡盾构渣土制造流动化回填土的方法

Patent Citations (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US5193936A (en) * 1990-03-16 1993-03-16 Maecorp Incorporated Fixation and stabilization of lead in contaminated soil and solid waste
US5193936B1 (en) * 1990-03-16 1996-03-19 Maecorp Inc Fixation and stabilization of lead in contaminated soil and solid waste
CN108503318A (zh) * 2018-03-28 2018-09-07 河海大学 一种用于渣土回填的早强固化剂及其应用
CN111305855A (zh) * 2020-02-21 2020-06-19 河海大学 一种使用土压平衡盾构渣土制造流动化回填土的方法

Non-Patent Citations (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Title
郭惟嘉等: "《煤矿充填开采技术》", 31 October 2013, 煤炭工业出版社 *
陈建奎: "《混凝土外加剂的原理与应用》", 30 April 1997, 中国计划出版社 *

Similar Documents

Publication Publication Date Title
CN107401159A (zh) 一种预拌流态固化土
KR101709125B1 (ko) 하수관거 충진용 속경형 가소성 뒤채움재 및 이를 이용한 시공방법
CN107572956A (zh) 一种预拌流态固化土
CN107459301A (zh) 一种预拌流态固化土
CN113307591B (zh) 一种多源固废复合高流态回填材料及其制备方法和应用
CN111995339A (zh) 一种海洋平台抗冲刷的固化土及其制备方法
CN113636809A (zh) 一种湿陷性黄土集料填筑材料
Kitazume The pneumatic flow mixing method
CN115140994A (zh) 一种高强型胶结料、模袋混凝土及其制备与应用
CN112159150B (zh) 双组份快硬早强型液体土壤固化剂及其应用
CN115321928B (zh) 一种含有高效抗结团剂的高强型胶结料、模袋混凝土及其制备与应用
CN111548092B (zh) 一种早强水泥土及其制备方法与应用
CN111908853A (zh) 自密实土及其制备方法和回填市政空腔的施工方法
CN113548863A (zh) 一种增加流动化回填土早期强度的方法
BE1003642A3 (fr) Liant hydraulique, en particulier pour utilisation en coulis, et coulis tel qu'ainsi obtenu.
CN114656200A (zh) 利用工程废弃泥浆制备的回填材料及其制备方法
CN115321929A (zh) 一种含有高效抗结团剂的胶结料、模袋混凝土及其制备与应用
CN115140995A (zh) 一种胶结料、模袋混凝土及其制备与应用
CN113089747A (zh) 一种基于自密实回填土肥槽回填施工方法
CN101906779B (zh) 一种门架式锚管土钉喷网支护工艺及其所用的改性加固水泥浆
CN111847918A (zh) 一种用于海域疏浚淤泥的固化剂
CN1319896C (zh) 地铁盾构施工同步注浆可硬化浆液
JP4027572B2 (ja) 建設残土の利用方法
CN115450082B (zh) 一种软土的轻质固化改性施工方法
Fediuk et al. Composite cement materials for structures foundation strengthening

Legal Events

Date Code Title Description
PB01 Publication
PB01 Publication
SE01 Entry into force of request for substantive examination
SE01 Entry into force of request for substantive examination
WD01 Invention patent application deemed withdrawn after publication
WD01 Invention patent application deemed withdrawn after publication

Application publication date: 20211026