[发明专利]一种吹填软土新型固化剂

说明书

技术领域

本发明属于涉及软土地基处理技术使用的材料，特别是涉及固化剂加固处理吹填软土的技术方法使用的一种吹填软土新型固化剂。

背景技术

按照天津滨海新区发展规划要求，滨海新区将建成面向21世纪的高度开放的现代化经济新区，将成为天津市区域经济最大的增长点。加快滨海新区的开发开放，已成为环渤海区域发展乃至全国发展战略布局的重要组成部分。

天津滨海新区目前正在开展大面积吹填造陆工程，如何加快吹填软土场地工程使用，是当前亟待解决的问题。吹填软土作为特殊性土，分布范围小，在我国部分沿海城市有吹填软土，且组成成分及沉积环境差别较大，对其工程性质及其处理方式缺乏系统的研究，存在着理论落后于实际的现状。

目前工程中多采用高掺量水泥或真空预压法加固处理吹填软土，实践表明该方法施工工作量大，耗费时间长，费用高。因此，突破低掺量水泥固化效果差、固化强度低的难题，找到更为经济合理的吹填软土新型固化剂，对加快滨海新区建设具有重要意义。

发明内容

本发明提供一种吹填软土新型固化剂，以水泥为主剂，外加辅剂对滨海新区吹填软土进行固化处理，达到省时经济且不破坏环境的目的，特别适合吹填后不久的吹填淤泥。

本发明的内容：

一种吹填软土新型固化剂，其特征在于：固化剂主剂为矿渣硅酸盐水泥，辅加剂为熟石膏、氢氧化钠和碳酸钠，四种材料共同组成吹填软土新型固化剂。

按重量比：所述主剂矿渣硅酸盐水泥掺量7份，所述辅加剂熟石膏、氢氧化钠和碳酸钠，掺量分别为1.67份、0.25份和0.08份，所述固化剂总掺量为9份。

所述主剂矿渣硅酸盐水泥掺量12份，所述辅加剂熟石膏、氢氧化钠和碳酸钠，所述掺量分别为3.33份、0.5份和0.17份，所述固化剂总掺量为16份。

各辅加剂最优重量比：所述熟石膏∶氢氧化钠∶碳酸钠为20∶3∶1；所述辅加剂总掺量与主剂掺量比在0.29～0.33之间。

本发明主要特点及效果：

(1)CJD1107型固化剂对吹填软土固化处理后，28d无侧限抗压强度达到347.2kPa，加固效果明显，满足初次处理的强度要求，可为吹填软土场地二次处理提供施工平台。

(2)CJD1112型固化剂对吹填软土固化处理后，28d无侧限抗压强度达到1252.4kPa，固化土强度较高，满足搅拌桩地基处理的强度要求。

(3)不同工程对固化土强度的要求不同，可根据各辅加剂用量比(熟石膏∶氢氧化钠∶碳酸钠)20∶3∶1，辅加剂总掺量与主剂掺量比在0.29～0.33之间，对主剂掺量和辅加剂掺量进行调整，并通过试验确定。

具体实施方式

一种吹填软土新型固化剂，固化剂主剂为矿渣硅酸盐水泥，辅加剂为熟石膏、氢氧化钠和碳酸钠，四种材料通过一定的掺量比例共同组成吹填软土新型固化剂。其中掺量定义为掺入固化剂材料的质量与被加固吹填土质量的比值百分数。

主剂矿渣硅酸盐水泥掺量7份，辅加剂熟石膏、氢氧化钠和碳酸钠，掺量分别为1.67份、0.25份和0.08份，固化剂总掺量为9份。命名该组合固化剂为CJD1107。

主剂矿渣硅酸盐水泥掺量12份，辅加剂熟石膏、氢氧化钠和碳酸钠，掺量分别为4份、0.6份和0.2份，固化剂总掺量为16.8份。命名该组合固化剂为CJD1112。

各辅加剂最优用量比(熟石膏∶氢氧化钠∶碳酸钠)为20∶3∶1；辅加剂总掺量与主剂掺量比在0.29～0.33之间。

本发明针对天津滨海新区的吹填软土，采用不同的固化材料及固化方式分阶段地对其进行了室内固化试验，待固化土达到一定龄期后，通过无侧限抗压强度试验进行对比分析，在满足工程需要的条件下，研制出更加经济实用的新型固化剂。

1技术方案

(1)分别采用水泥单掺、水泥+熟石膏、水泥+氢氧化钠、水泥+碳酸钠及水泥+氯化铁双掺五种固化方式对三种典型含水率的吹填软土进行固化试验，得到了各种固化材料对吹填软土固化效果的影响。

(2)通过有效的对比和筛选，选择了水泥、熟石膏、氢氧化钠、碳酸钠四种固化材料，并确定可各固化材料的掺量范围，然后通过正交试验确定了各含水率条件下各固化材料的最佳配比。

(3)通过改变固化剂的掺量，得到了不同固化剂掺量对固化土强度的影响，得到了水泥低掺量水平下的最优固化方案。

2试验步骤

结合现场吹填软土固化施工工艺，提出了本发明的试验步骤。具体步骤如下：