專利名稱：松散砂土穩(wěn)凝劑的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及巖土工程領(lǐng)域，是一種固化松散砂土的新材料背景技術(shù)松散砂土(細(xì)粉砂、粉性土等)具有結(jié)構(gòu)分散、塑性低、無(wú)粘性、孔隙比大、易飽和、抗剪、抗壓強(qiáng)度低等特性，在重復(fù)或突發(fā)的荷載作用下，其超孔壓水會(huì)持續(xù)或驟然上升，在土層排水條件不暢通的情況下，就可能導(dǎo)致土粒處于懸浮狀，這時(shí)土體的抗剪強(qiáng)度完全喪失，顯示出近乎液態(tài)的特性，被稱為土的“液化”。這種現(xiàn)象發(fā)生，會(huì)使上部構(gòu)筑物產(chǎn)生的沉降，進(jìn)而傾斜，以致完全倒塌破壞。這類地基土在遇地震時(shí)“液化”可能性最大，1964年日本新瀉地震和1976年我國(guó)唐山地震都證明了地基松散砂土潛在著這種液化危險(xiǎn)。
傳統(tǒng)處理松散砂土地基方法很多，歸結(jié)起來(lái)可分為化學(xué)處理、物理處理和化學(xué)、物理相結(jié)合方法。物理處理方法有強(qiáng)夯法、振沖法等，這些方法能在一定程度上改變松散砂土密實(shí)度，但不能從根本上改變特性。采用固化材料對(duì)松散砂土進(jìn)行固化處理是一種化學(xué)處理方法，用來(lái)改變松散砂土的組成和土體工程性質(zhì)，從而達(dá)到提高土體強(qiáng)度，改善土體的壓實(shí)性的目的。在工程中通常采用的固化材料有石灰、水泥等無(wú)機(jī)結(jié)合料。這些傳統(tǒng)的固化材料與土體按一定配比充分?jǐn)嚢?，通過(guò)水化反應(yīng)與土顆粒進(jìn)行化合物作用，能起到較好的膠凝作用。但它不具有滲透性、擴(kuò)散性，對(duì)于淺層的地基處理較容易實(shí)施，深層地基只能采用攪拌樁，旋噴樁的形式完成。不能整體處理基礎(chǔ)以下的土體。
對(duì)于松散砂土邊坡處理通常采用混凝土塊、漿砌片石等剛性防護(hù)，也有采用網(wǎng)格、噴灑混凝土的方法來(lái)穩(wěn)定邊坡，這些方法能有效地控制土體的沖刷破壞。從經(jīng)濟(jì)和還原生態(tài)的角度，工程師更多是在研究改善松散砂土的工程性質(zhì)，從而達(dá)到穩(wěn)定邊坡，還原生態(tài)的目的。

發(fā)明內(nèi)容
一、松散砂土穩(wěn)凝劑的配制松散砂土穩(wěn)凝劑是由高效復(fù)合混凝劑+水+活性石灰充分?jǐn)嚢杞M成。其中高效復(fù)合混凝劑所占的比例為10％-20％，水所占的比例為70％-80％，活性石灰所占的比例為5％-10％(重量比)。高效復(fù)合混凝劑屬系列產(chǎn)品，有無(wú)機(jī)、有機(jī)、無(wú)機(jī)和有機(jī)相結(jié)合的配置，具體視土體的情況而定。該產(chǎn)品由武漢中財(cái)科技有限公司生產(chǎn)，市場(chǎng)有售。
二、松散砂土穩(wěn)凝劑固化原理松散砂土穩(wěn)凝劑是由高效復(fù)合混凝劑+水+活性石灰充分?jǐn)嚢杞M成。其中高效復(fù)合混凝劑具有較強(qiáng)的滲透性、擴(kuò)散性、能溶于水，有巨大的線性分子。每一分子由許多鏈節(jié)組成，鏈節(jié)間以共價(jià)鍵結(jié)合。每一鏈節(jié)即為一個(gè)單體，鏈節(jié)數(shù)即為聚合度。它的聚合度n可達(dá)到9萬(wàn)。相應(yīng)分子量可高達(dá)2500萬(wàn)，其分子為單體分子量之和。分子結(jié)構(gòu)為 鏈節(jié)通式為 混凝劑的高分子物質(zhì)溶于水后，經(jīng)水解和縮聚反應(yīng)形成高聚物，均具有線型結(jié)構(gòu)。細(xì)粉砂微粒對(duì)這類高分子物質(zhì)具有強(qiáng)烈吸附作用，還存在范德華引力，分子間的氫鍵或其它物理、化學(xué)吸附作用。由于高分子物質(zhì)易被細(xì)粉砂微粒所強(qiáng)烈吸附，線型長(zhǎng)度較大，因而它可以在兩個(gè)微粒之間吸附架橋。即當(dāng)它一端吸附某一微粒后，另一端伸入水中又吸附另一個(gè)微粒，微粒通過(guò)高分子吸附架橋，顆粒逐漸變大，從而形成粗大的絮凝體。活性石灰作為助凝劑，為化學(xué)反應(yīng)提供堿性環(huán)境，同時(shí)產(chǎn)生含鈣的結(jié)晶膠粘物質(zhì)，將松散砂土改變成為顆粒大、有粘性、結(jié)構(gòu)緊密的土體。從根本上改善松散砂土工程性質(zhì)，提高土體抗剪、抗壓強(qiáng)度。
實(shí)施方式1、地基處理松散砂土穩(wěn)凝劑具有較強(qiáng)的滲透性、擴(kuò)散性。利用傳統(tǒng)“滲入性灌漿法”向松散砂土深層地基中靜壓注入松散砂土穩(wěn)凝劑，可防止“液化”現(xiàn)象的發(fā)生，增強(qiáng)土體的強(qiáng)度。松散砂土穩(wěn)凝劑也可以作為淺層松散砂土地基固結(jié)處理的摻和材料。
2、邊坡處理將松散砂土穩(wěn)凝劑分2至3次均勻的噴灑在松散砂土邊坡土體的表面上，通過(guò)滲透的方法滲入土體，可以使松散砂土形成結(jié)構(gòu)緊密的板塊，增強(qiáng)土體的抗剪、抗壓強(qiáng)度和抗沖刷能力。處理后的邊坡穩(wěn)定，具有水土保持、還原生態(tài)的功能。
3、固化試驗(yàn)試驗(yàn)采用對(duì)比的方法進(jìn)行，將松散砂土穩(wěn)凝劑水溶液和水分別對(duì)同一種松散砂土進(jìn)行噴灑試驗(yàn)，噴灑量以飽和為準(zhǔn)，不流淌為宜。分別取樣裝入7cm×7cm×7cm試模內(nèi)，放在振動(dòng)臺(tái)振動(dòng)一分鐘，然后表面刮平，將試塊移至養(yǎng)護(hù)室養(yǎng)護(hù)，兩天后脫模，繼續(xù)養(yǎng)護(hù)至規(guī)定的時(shí)間，檢測(cè)無(wú)側(cè)限抗壓強(qiáng)度。結(jié)果為噴灑水7天齡期無(wú)側(cè)限抗壓強(qiáng)度為12kpa，噴灑松散砂土穩(wěn)凝劑7天齡期無(wú)側(cè)限抗壓強(qiáng)度為563kpa，28天齡期為687kpa，經(jīng)固化后的松散砂土無(wú)側(cè)限抗壓強(qiáng)度比未固化提高了50-60倍。
權(quán)利要求
1.松散砂土穩(wěn)凝劑是一種固化松散砂土的新材料，其特征是松散砂土穩(wěn)凝劑是由高效復(fù)合混凝劑+水+活性石灰充分?jǐn)嚢杞M成。其中高效復(fù)合混凝劑所占的比例為10％-20％，水所占的比例為70％-80％，活性石灰所占的比例為5％-10％(重量比)。高效復(fù)合混凝劑屬系列產(chǎn)品，有無(wú)機(jī)、有機(jī)、無(wú)機(jī)和有機(jī)相結(jié)合的配置，具體視土體的情況而定。
2.如權(quán)利1所述松散砂土穩(wěn)凝劑，其特征是松散砂土穩(wěn)凝劑具有較強(qiáng)的滲透性、擴(kuò)散性。利用傳統(tǒng)“滲入性灌漿法”向松散砂土深層地基中靜壓注入松散砂土穩(wěn)凝劑，可防止“液化”現(xiàn)象的發(fā)生，增強(qiáng)土體的強(qiáng)度。松散砂土穩(wěn)凝劑也可以作為淺層松散砂土地基固結(jié)處理的摻和材料。
3.如權(quán)利1所述松散砂土穩(wěn)凝劑，其特征是將松散砂土穩(wěn)凝劑分2至3次均勻的噴灑在松散砂土邊坡土體的表面上，通過(guò)滲透的方法滲入土體，可以使松散砂土形成結(jié)構(gòu)緊密的板塊，增強(qiáng)土體的抗剪、抗壓強(qiáng)度和抗沖刷能力。處理后的邊坡穩(wěn)定，具有水土保持、還原生態(tài)的功能。
全文摘要
松散砂土穩(wěn)凝劑是由高效復(fù)合混凝劑+水+活性石灰充分?jǐn)嚢杞M成。其中高效復(fù)合混凝劑所占的比例為10％－20％，水所占的比例為70％－80％，活性石灰所占的比例為5％－10％(重量比)。采用松散砂土穩(wěn)凝劑固化松散砂土比未固化的提高無(wú)側(cè)限抗壓強(qiáng)度50－60倍。固化后的土體具有還原生態(tài)的功能。
文檔編號(hào)C04B22/00GK1693262SQ20051001882
公開(kāi)日2005年11月9日 申請(qǐng)日期2005年6月1日 優(yōu)先權(quán)日2005年6月1日
發(fā)明者陳永烽 申請(qǐng)人:陳永烽