本發(fā)明屬于土木工程領(lǐng)域，具體涉及一種實(shí)驗(yàn)室水泥注漿土的制備方法。

背景技術(shù)：

土是一種古老的天然材料，由土顆粒、孔隙水和氣體三相組成，其力學(xué)性質(zhì)復(fù)雜受環(huán)境影響較大。土體抗拉能力差，抗震動(dòng)性能低，易產(chǎn)生裂縫，受壓時(shí)土體發(fā)生壓縮，這些缺點(diǎn)影響了土在某些特殊領(lǐng)域的應(yīng)用。

隨著科學(xué)技術(shù)的發(fā)展，水泥注漿土技術(shù)成為當(dāng)代迅速發(fā)展的新興補(bǔ)強(qiáng)土技術(shù)。該項(xiàng)技術(shù)將水泥作為一種膠凝材料摻加到土中，能夠從多方面改善土的性能，大大提高土的抗拉強(qiáng)度、變形能力、抗沖擊性。

隨著地下工程、城市鐵路的健康可持續(xù)發(fā)展，地鐵周圍土體的加固需求，水泥土攪拌樁的應(yīng)用越來越廣泛，由于現(xiàn)場的測試條件有限，測試較多的是水泥土的抗壓強(qiáng)度。國內(nèi)外不少學(xué)者研究了水泥參入比、水灰比、含水率等因素對(duì)水泥土抗壓強(qiáng)度的影響，近年來也有學(xué)者研究試塊尺寸和形狀對(duì)水泥土強(qiáng)度的影響。

以上研究中，水泥土試塊的制作都是按照土工試驗(yàn)規(guī)范要求將拌和好的水泥土分三次裝入模具中，其制備方法存在斷層、整體性差等技術(shù)問題，從而降低了水泥土的性能。

技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素：

本發(fā)明是為了解決上述問題而進(jìn)行的，目的在于解決上述的水泥土試塊在制作過程中發(fā)生斷層、層間粘結(jié)不牢固等技術(shù)問題，使水泥土試塊不會(huì)發(fā)生斷層現(xiàn)象，整體性更強(qiáng)，從而得到一種整體性好、高性能的注漿水泥土。

本發(fā)明提供了一種實(shí)驗(yàn)室水泥注漿土的制備方法，采用土及水泥制備水泥土試塊，其特征在于，包括如下步驟：

步驟1，將所述土風(fēng)干并敲碎后，過篩，按天然含水率25％配制成濕土，在封閉器皿中靜置；

步驟2，取步驟1得到的所述濕土，按照水泥為濕土質(zhì)量的20％、水灰比為0.5的比例配制水泥注漿土；

步驟3，將步驟2得到的所述水泥注漿土一次性加入預(yù)制模具，通過落錘擊實(shí)得到預(yù)制試塊；

步驟4，將步驟3得到的所述預(yù)制試塊脫模并放入室內(nèi)標(biāo)準(zhǔn)養(yǎng)護(hù)箱進(jìn)行養(yǎng)護(hù)，得到所述水泥土試塊。

進(jìn)一步的，步驟1中風(fēng)干條件為：將土放進(jìn)烘干箱，溫度為100℃～110℃，烘干24小時(shí)后取出。

進(jìn)一步的，步驟1中的濕土的靜置時(shí)間為16h～18h；

進(jìn)一步的，步步驟2中水泥注漿土包括如下制備步驟：

步驟2-1，將所述濕土倒入攪拌機(jī)并攪拌2min；

步驟2-2，將水泥漿倒入攪拌機(jī)中，將所述濕土與所述水泥漿攪拌均勻后得到所述水泥注漿土。

進(jìn)一步的，步驟3中的模具高度為需要制備的所述水泥土試塊高度的2倍以上。

進(jìn)一步的，步驟4中的標(biāo)準(zhǔn)養(yǎng)護(hù)時(shí)間為28天。

發(fā)明的作用與效果

本發(fā)明的實(shí)驗(yàn)室水泥注漿土的制備方法，由于采用了比需要制備的水泥土試塊高度高兩倍以上的模具，并一次性將水泥土材料全部放入模具中，因此，最終得到的水泥土試塊的整體性、抗壓強(qiáng)度等方面有明顯的增強(qiáng)，具有穩(wěn)定的物理力學(xué)性質(zhì)。

附圖說明

圖1是本發(fā)明的實(shí)施例一中的直徑70mm，高100mm的模具下制作的水泥土試塊實(shí)物圖；

圖2是本發(fā)明的實(shí)施例二中的直徑70mm，高200mm的模具下制作的水泥土試塊實(shí)物圖。

具體實(shí)施方式

為了使本發(fā)明實(shí)現(xiàn)的技術(shù)手段與功效易于明白了解，以下結(jié)合實(shí)施例及附圖對(duì)本發(fā)明作具體闡述。

實(shí)施例一：

一種實(shí)驗(yàn)室水注漿土的制備方法，通過以下步驟實(shí)現(xiàn)：

步驟1，將土風(fēng)干并敲碎后，過2mm篩，然后取15kg過篩的土，按天然含水率25％配制成濕土即取水3.75kg，在封閉器皿中靜置；

步驟2，取步驟1得到的濕土，水泥為濕土質(zhì)量的20％；水灰比為0.5的比例配置水泥注漿土，水泥注漿土包括如下制備步驟：

步驟2-1，將靜置后的濕土攪拌2min，

步驟2-2，將5.625kg水泥漿倒入攪拌機(jī)中，將濕土與水泥漿攪拌均勻后得到水泥注漿土；

步驟3，將步驟2得到的水泥注漿土一次性加入預(yù)制模具，通過落錘擊實(shí)得到預(yù)制試塊，預(yù)制試塊通過如下步驟制備：

步驟3-1，稱取混合均勻的水泥注漿土825g，稱取6份，分別編號(hào)1、2、3，

步驟3-2，取直徑70mm，高100mm模具三個(gè)，分別在模具內(nèi)部涂抹薄薄的普通白凡士林，

步驟3-3，將編號(hào)1的水泥土均分三份，分三次放入直徑70mm，高100mm模具中，在下次放料前對(duì)擊實(shí)水泥土進(jìn)行鑿毛處理，每次放料后擊實(shí)20次，一天后脫模得到預(yù)制試塊；編號(hào)2、3的水泥土重復(fù)編號(hào)1水泥土的操作方法；

步驟4，將步驟3得到的預(yù)制試塊放入室內(nèi)標(biāo)準(zhǔn)養(yǎng)護(hù)箱養(yǎng)護(hù)28天，得到水泥土試塊。

實(shí)施例二：

一種實(shí)驗(yàn)室水注漿土的制備方法，通過以下步驟實(shí)現(xiàn)：

步驟1，將土風(fēng)干并敲碎后，過2mm篩，然后取15kg過篩的土，按天然含水率25％配制成濕土即取水3.75kg，在封閉器皿中靜置；

步驟2，取步驟1得到的濕土，水泥為濕土質(zhì)量的20％；水灰比為0.5的比例配置水泥注漿土，水泥注漿土包括如下制備步驟：

步驟2-1，將靜置后的濕土攪拌2min，

步驟2-2，將5.625kg水泥漿倒入攪拌機(jī)中，將濕土與水泥漿攪拌均勻后得到水泥注漿土；

步驟3，將步驟2得到的水泥注漿土一次性加入預(yù)制模具，通過落錘擊實(shí)得到預(yù)制試塊，預(yù)制試塊通過如下步驟制備：

步驟3-1，稱取混合均勻的水泥注漿土825g，稱取6份，分別編號(hào)4、5、6，

步驟3-2，直徑70mm，高200mm模具三個(gè)，分別在模具內(nèi)部涂抹薄薄的普通白凡士林，

步驟3-3，將編號(hào)4、5、6的水泥土分別放入三個(gè)尺寸直徑70mm，高200mm模具中，先將四周壓實(shí)，然后將每個(gè)模具中的水泥土擊實(shí)50下，一天后脫模；

步驟4，將步驟3得到的預(yù)制試塊放入室內(nèi)標(biāo)準(zhǔn)養(yǎng)護(hù)箱養(yǎng)護(hù)28天，得到水泥土試塊。

最后根據(jù)gb/t2611-1992《試驗(yàn)機(jī)通用技術(shù)要求》，gb/t3722-1992《液壓式壓力試驗(yàn)機(jī)》，采用sans微型控制電液伺服壓力試驗(yàn)機(jī)對(duì)實(shí)施例一和實(shí)施例二中的水泥注漿土抗壓強(qiáng)度進(jìn)行測定，28天后實(shí)施例一中抗壓強(qiáng)度平均值為13.6kn,尺寸直徑70mm，實(shí)施例二中水泥土抗壓強(qiáng)度平均值為19.2kn。

實(shí)施例的作用與效果

圖1是直徑70mm，高100mm的模具下制作的水泥土試塊，圖2是直徑70mm，高200mm的模具下制作的水泥土試塊。

從圖1及圖2中可得知：圖1中有明顯的斷層裂縫，而圖2中試塊表面光滑，無裂縫。從試塊外觀可以看出，尺寸直徑70mm，高100mm模具中的三塊試塊外表面裂紋較多，且有嚴(yán)重的斷層裂縫。尺寸直徑70mm，高200mm模具中的三塊試塊表面光滑度高，無斷層裂縫現(xiàn)象。采用電鏡掃描儀對(duì)試塊表面質(zhì)量進(jìn)行觀察，實(shí)施例二中的試塊材料粘結(jié)度強(qiáng)，整體性高。

此外，本發(fā)明最終得到的水泥注漿土，根據(jù)外觀檢查結(jié)果，在試塊無斷層裂縫；通過電鏡掃描儀觀看試塊周圍，縱向裂縫極少，土質(zhì)及水泥拌合均勻；通過無側(cè)限單軸抗壓試驗(yàn)，28天后的水泥土試塊抗壓強(qiáng)度為16.9kn-28.5kn,即其抗壓強(qiáng)度明顯提高；而且本發(fā)明生產(chǎn)工藝簡單，實(shí)施簡便易行，適用性廣，且本方法特別適用于實(shí)驗(yàn)室中測量注漿水泥土的各項(xiàng)力學(xué)性能的試驗(yàn)。

綜上所述，本發(fā)明的一種實(shí)驗(yàn)室水泥注漿土的制備方法，由于采用高于欲制備的水泥土試塊尺寸高度的模具，使水泥土試塊整體性大大增強(qiáng)，減少水泥土斷層裂縫的產(chǎn)生，因此最終所得的水泥土試塊極限抗壓強(qiáng)度增加。

上述實(shí)施方式為本發(fā)明的優(yōu)選案例，并不用來限制本發(fā)明的保護(hù)范圍。