本發明涉及弱泥炭質土技術領域,具體為一種用于弱泥炭質土水泥攪拌樁外摻劑。
背景技術:
隨著我國經濟的高速發展,近年來深大基坑、高速公路、地鐵工程等重大工程越來越多,在軟土地基上進行工程建設已經不可避免。淤泥、淤泥質土、泥炭、泥炭質土等軟土在全國范圍內廣泛分布。目前,對軟土固化的研究大部分僅限于淤泥、淤泥質軟土,而對泥炭質土的固化研究較少。泥炭質土是巖土工程中性質較為特殊的土類,其具有高含水量、高有機質含量、強壓縮性、大孔隙比、低容重、低強度、慢固結、高靈敏度等特點。由于其成分和結構的特殊性,常需要對泥炭土地基進行加固處理尤其是在提高圍護結構的止水效果或是提高基坑底部強度等方面,以滿足工程中強度與沉降控制的相關要求。泥炭質土按有機質含量(Wu)的大小可分為:泥炭(Wu>60%)、強泥炭質土(40%<Wu≤60%)、中泥炭質土(25%<Wu≤40%)、弱泥炭質土(10%<Wu≤25%)。有機質含量影響泥炭質土固化強度的大小。水泥攪拌樁在軟土地基加固及基坑支護方面有廣泛的應用,尤其是在舊城區采用水泥拌樁截水帷幕施工,會減少基坑周圍市政設施、建筑物的沉降與開裂。水泥攪拌樁可提高原狀土的利用率,形成的截水帷幕在抗壓強度、整體性及水穩定性方面較好,其具有在施工過程中無噪音,施工速度快,無振動,無污染等特點,在經濟效益和社會效益方面具有顯著優勢。由于泥炭質土中有機質的存在且呈酸性阻礙了水泥水化反應的進行,用常規的水泥攪拌法加固時其水泥土密實度及強度較低,存在水泥攪拌樁在泥炭質土層難以成樁的技術問題。
技術實現要素:
本發明的目的在于提供一種用于弱泥炭質土水泥攪拌樁外摻劑,以解決上述背景技術中提出的問題。
為實現上述目的,本發明提供如下技術方案:
一種用于弱泥炭質土水泥攪拌樁外摻劑,其原料按重量份如下:水泥15-25份、石灰1-15份。
優選的,所述水與水泥用量按重量比比值為0.8。
優選的,所述水泥為P.S.A32.5礦渣硅酸鹽水泥。
優選的,所述石灰為生石灰。
與現有技術相比,本發明的有益效果是:本發明弱泥炭質土中含有大量的有機質,動植物的殘骸經微生物分解形成有機質。有機質的主要成分是占有機質含量85%-95%的腐殖質。腐殖質包括胡敏素、富里酸和腐植酸,而胡敏素是一種很難分解的惰性腐殖質,無法對形成的土壤團粒結構起到膠結劑的作用。
由于水泥的水化反應會被弱泥炭質土中的腐植酸所抑制。因此,單摻水泥的弱泥炭質土水泥攪拌樁成樁效果不佳。需添加水泥以外的外摻劑,通過產生與富里酸離子具有親和性的產物來解決高有機質含量高含水率弱泥炭質土水泥攪拌樁的成樁問題。
水泥漿與弱泥炭質土作用產生起膠結作用的水化硅酸鈣,由于弱泥炭質土的有機質含量相對于中泥炭質土、強泥炭質土、泥炭的有機質含量較低,胡敏素的相對含量也較小,對膠結劑水化硅酸鈣的抑制作用不大,生石灰與水反應生成的氫氧化鈣也可以中和弱泥炭質土中的部分酸性物質。研究表明,在水泥中添加適量生石灰加固弱泥炭質土,對有機質含量較高的弱泥炭質土固化強度的增加產生了明顯的效果。
本發明公開的弱泥炭質土水泥攪拌樁外摻劑有效地解決了弱泥炭質土難以成樁的技術問題。該外摻劑具有來源獲取容易、無污染、成本低廉等特點,增加了弱泥炭質土水泥攪拌樁的工程適用性。
具體實施方式
為了使本發明的目的、技術方案及優點更加清楚明白,以下結合具體實施例,對本發明進行進一步詳細說明。應當理解,此處所描述的具體實施例僅僅用以解釋本發明,并不用于限定本發明。
弱泥炭質土選自云南省兩個在建工程場地,其性能指標見表1。
場地一:地處大理市白族自治州下關鎮雞足山路與興盛路交叉口某在建工地,距洱海約300m,該場地泥炭質土埋深2.2m-6.6m,厚度約0.7-2.5m。
場地二:地處昆明市白龍路和新迎路交叉口附近某在建工地,在滇池盆地東北部邊緣,距湖岸約7km。該場地中層泥炭質土埋深2.1-8.6m,厚度約0.8-5.5m。
表1弱泥炭質土的物理化學性質指標
實施例1
一種用于弱泥炭質土水泥攪拌樁外摻劑,其原料按重量份如下:水泥20份、石灰3份。所述水與水泥用量按重量比比值為0.8。所述水泥為P.S.A32.5礦渣硅酸鹽水泥。所述石灰為生石灰。按照本配比配置弱泥炭質土水泥攪拌樁的外摻劑,摻量為90(kg/m)。在對場地一弱泥炭質土固化后,養護齡期7d時無側限抗壓強度為1.16MPa,養護齡期14d時無側限抗壓強度為1.33MPa,養護齡期28d時無側限抗壓強度為1.41MPa,養護齡期90d時無側限抗壓強度為1.45MPa。在對場地二弱泥炭質土固化后,養護齡期7d時無側限抗壓強度為0.35MPa,養護齡期14d時無側限抗壓強度為0.42MPa,養護齡期28d時無側限抗壓強度為0.48MPa,養護齡期90d時無側限抗壓強度為0.52MPa。隨著養護齡期的增加固化土的無側限抗壓強度趨于穩定,弱泥炭土固化土的力學性能明顯改善。
實施例2
一種用于弱泥炭質土水泥攪拌樁外摻劑,其原料按重量份如下:水泥18份、石灰5份。所述水與水泥用量按重量比比值為0.8。所述水泥為P.S.A32.5礦渣硅酸鹽水泥。所述石灰為生石灰。按照本配比配置弱泥炭質土水泥攪拌樁的外摻劑,摻量為90(kg/m)。在對場地一弱泥炭質土固化后,養護齡期7d時無側限抗壓強度為0.93MPa,養護齡期14d時無側限抗壓強度為1.05MPa,養護齡期28d時無側限抗壓強度為1.14MPa,養護齡期90d時無側限抗壓強度為1.16MPa。在對場地二弱泥炭質土固化后,養護齡期7d時無側限抗壓強度為0.28MPa,養護齡期14d時無側限抗壓強度為0.34MPa,養護齡期28d時無側限抗壓強度為0.38MPa,養護齡期90d時無側限抗壓強度為0.43MPa。隨著養護齡期的增加固化土的無側限抗壓強度趨于穩定,弱泥炭土固化土的力學性能明顯改善。
實施例3
一種用于弱泥炭質土水泥攪拌樁外摻劑,其原料按重量份如下:水泥15份、石灰8份。所述水與水泥用量按重量比比值為0.8。所述水泥為P.S.A32.5礦渣硅酸鹽水泥。所述石灰為生石灰。按照本配比配置弱泥炭質土水泥攪拌樁的外摻劑,摻量為90(kg/m)。在對場地一弱泥炭質土固化后,養護齡期7d時無側限抗壓強度為0.74MPa,養護齡期14d時無側限抗壓強度為0.84MPa,養護齡期28d時無側限抗壓強度為0.91MPa,養護齡期90d時無側限抗壓強度為0.93MPa。在對場地二弱泥炭質土固化后,養護齡期7d時無側限抗壓強度為0.23MPa,養護齡期14d時無側限抗壓強度為0.28MPa,養護齡期28d時無側限抗壓強度為0.32MPa,養護齡期90d時無側限抗壓強度為0.36MPa。隨著養護齡期的增加固化土的無側限抗壓強度趨于穩定,弱泥炭土固化土的力學性能明顯改善。
本發明公開的弱泥炭質土水泥攪拌樁外摻劑有效地解決了弱泥炭質土難以成樁的技術問題。該外摻劑具有來源獲取容易、無污染、成本低廉等特點,增加了弱泥炭質土水泥攪拌樁的工程適用性。
以上所述,僅為本發明較佳的具體實施方式,但本發明的保護范圍并不局限于此,任何熟悉本技術領域的技術人員在本發明揭露的技術范圍內,根據本發明的技術方案及其發明構思加以等同替換或改變,都應涵蓋在本發明的保護范圍之內。