[发明专利]桩底沉渣固化剂

说明书

技术领域

本发明涉及建筑施工用的加固组合物，具体来说是一种旋挖干钻施工后用于加固桩底遗留沉渣的固化剂。

背景技术

在建筑施工中，钻机在钻孔和清空过程中沉淀或塌孔留下的未被循环泥浆带走的沉淀物即为桩底沉渣，一般的清渣方法很难使得沉渣厚度满足规范要求，这会造成了桩的承载力下降，变形增大，存在严重的质量及安全隐患。

现有技术中在旋挖干钻施工的过程中，钻孔完成后通过清渣斗对底部的沉渣进行清除，但是实际操作中一般还是会留下20-30cm的沉渣，人工清渣不但麻烦还不安全，随着清渣斗的磨损钝化，清渣的效果也会越来越差，并且在下钢筋笼的时候还会给孔底引入更多的沉渣，因此普通的干钻施工也比较难满足相关规范要求。目前还没有在旋挖干转过程中直接对桩底沉渣进行固化的固化剂。

发明内容

针对现有技术中存在的上述不足，本发明提供了一种能够有效、迅速固化钻孔施工所形成的桩底沉渣的固化剂，这种固化剂可以在钻孔后直接倒入桩底沉渣中进行固化处理。

为实现上述技术目的，本发明采用的技术方案如下：

一种桩底沉渣固化剂，包括如下重量配比的组分：磨细矿渣100份，粉煤灰10～20份，磨细石灰石粉5～10份，水玻璃30～60份，五水偏硅酸钠3～5份，萘磺酸盐甲醛聚合物1～2份，木质素磺酸钙1～2份，水30～40份。

优选地，所述磨细矿渣满足如下条件：碱度系数≥1.2，活性指数≥0.30，比表面积：400～500m²／kg。

优选地，所述水玻璃的模数为1～3。

优选地，所述粉煤灰和磨细石灰石粉的比表面积均满足：300～500m²／kg。

本发明相比现有技术，具有如下有益效果：

1)凝结时间可控，通过调整固化剂各组分的比例，可在30min～5h范围内调整凝结时间。

2)沉渣经固化后所形成的固化体3h强度能够达到1～2Mpa，28天强度能够达到30Mpa以上。

3)本发明提供的固化剂类似流体，渗透性好，能够迅速的渗透至孔内岩石渣体的孔隙中，将渣体进行固化。

4)该固化剂与桩底沉渣固化所形成的固化体，其弹性模量与周边岩石相近，能够有效的将桩的应力传递至地基。

5)固化剂可以在钻孔后现场配置，直接倒入桩底沉渣中进行固化处理，不必完全清除桩底沉渣，省却钢筋混凝土施工后复杂的除渣回灌注浆的过程，从而大大提高了施工效率、降低了施工成本。

具体实施方式

为了使本领域的技术人员可以更好地理解本发明，下面结合实施例对本发明技术方案进一步说明。

一种桩底沉渣固化剂，包括下列组分：磨细矿渣100份，粉煤灰10～20份，磨细石灰石粉5～10份，水玻璃30～60份，五水偏硅酸钠3～5份，萘磺酸盐甲醛聚合物1～2份，木质素磺酸钙1～2份，水30～40份。表一示出了不同实施例中选取的各组分质量比。

表一不同实施例的各组分质量份数

申请人指出上述实施例只是用于说明本发明的核心思想，具体应用时可通过实际情况调整各组分的比例来控制凝结时间，通过实验发现，该凝结时间可控制在30min～5h内，沉渣固化后所形成的固化体3h强度能够达到1～2Mpa，其28天强度能够达到30Mpa以上。

为了进一步提高固化剂的效果，可对磨细矿渣的物理和化学性质进行限定，比如碱度系数、活性指数和比表面积等参数，其中磨细矿渣的碱度系数是指碱性氧化物与酸性氧化物的比例，一般通过(CaO+MgO)／(SiO₂+A1₂O₃)的比值表示。当碱度系数小于0.8时为酸性矿渣，当碱度系数为0.8～1.2时为自溶性矿渣，当碱度系数大于1.2时为碱性矿渣，本发明为更好地提高固化效果，选择碱度系数大于1.2的磨细矿渣，这样组分发生反应很快，考虑到大量矿物的碱度一般不超过2，为节约成本，最好选择碱度系数1.2～2的矿渣。

活性指数的定义：以矿渣替代50％的水泥，拌合制作标准砂浆试件，然后测试砂浆28天强度。含矿渣砂浆强度与不含矿渣基准砂浆强度比，就是矿渣的活性指数。在水泥中添加矿渣来代替部分水泥可以节约水泥投入成本，而且矿渣的活性指数越接近1(所有活性指数均小于1)，说明矿渣的活性指数越高，并且矿渣较细，能提高水泥后期强度，因此这里同时限定磨细矿渣的活性指数≥0.30。