[发明专利]一种自流动黏性土及其制备方法

说明书

本发明公开了一种自流动黏性土及其制备方法，本发明采用工程废弃黏性土为主要材料，实现了自流动黏性土，由于自流动黏性土具有良好的水下自流动性和水下抗分散性，能够用于狭小空间作业，具有后期强度高、抗渗性能好等优点，具有到达冲刷坑内能够自流平并快速硬化等能力，在提供良好的水下被动防护作用的同时控制了制备成本。

技术领域

本发明涉及一种自流动黏性土及其制备方法，属于土木工程材料技术领域。

背景技术

随着海岸工程的开发建设强度逐年增长，如海上风电、桥梁、堤岸等发展日趋迅速，许多建筑都处于海洋环境中，海洋中的水流条件异常复杂，因此当设施投入使用后，构筑物与河床受到海洋波浪与水流的共同作用，其底部桩基的存在对于其周围的水流流场结构发生改变，桩周围河床所受的床面切应力增强，超过一定程度后河床表面泥沙会逐步流失，在结构物周围形成局部冲刷。随着冲刷的进程，冲刷坑不断演化发展，致使此类设施基础埋深降低，损坏其整体承载性能，影响其安全使用。

面对此类工程所带来的安全问题，目前用于被动防护的材料以废石与天然土为主。而挖山取石不仅费用极高，对环境也会造成难以修复的破坏，且若遇到如群桩一类的狭小作业空间时，投入废石更是难以操作；用天然土作为被动防护材料，防护性能则完全取决于其自身的特性，难以形成统一的标准，因此工程上急需一种成本合适、能够用于狭小空间作业且强度达标的被动防护材料。

发明内容

本发明提供了一种自流动黏性土及其制备方法，解决了背景技术中披露的问题。

为了解决上述技术问题，本发明所采用的技术方案是：

一种自流动黏性土，包括以下重量份数的配方成分：工程废弃黏性土9000～11000份，无机胶凝材料1500～2000份，减水剂60～67份，复合增黏剂20～30份。

还包括缓凝剂0～5份、水下保温剂0～10份、引气剂1～2份、复合速凝剂0～4份中的一种或多种。

一种自流动黏性土的制备方法，包括：

选取工程废弃黏性土，筛除工程废弃黏性土中的杂物并测定工程废弃黏性土的含水量；

按以下重量份数称取材料：无机胶凝材料1500～2000份，减水剂60～67份，复合增黏剂20～30份，并将称取的材料搅拌均匀，得到外加剂混合料；

根据工程废弃黏性土的含水量、工程废弃黏性土的份数以及预设的目标含水量，确定9000～11000份工程废弃黏性土中需加水的份数；

将工程废弃黏性土9000～11000份和相应份数的水搅拌均匀至泥浆状态，将外加剂混合料投入其中并继续搅拌均匀，得到自流动黏性土。

若施工水流流速大于2m/s，外加剂混合料中的复合增黏剂取26～30份。

若施工水流流速大于3m/s或潮差大于2m，外加剂混合料中的复合增粘剂为黄原胶与聚丙烯酰胺、UWB-Ⅱ型和纳基膨润土中的一种混合而成，其比例关系为1：50～1：100。

若冲刷坑采用自流动黏性土分批次施工、且施工批次为两次，外加剂混合料中加入缓凝剂1～3份；

若冲刷坑采用自流动黏性土分批次施工、且施工批次大于两次，外加剂混合料中加入缓凝剂3～5份。

若工程废弃黏性土中无黏性土含量超过30％，外加剂混合料中加入引气剂1～2份。

还包括对制备的自流动黏性土不停止搅拌，在开始泵送前向自流动黏性土中加入水下保温剂。

若冲刷坑所处水域水深不超过20m，加入水下保温剂不多于4份；若冲刷坑所处水域水深超过50m，加入水下保温剂8～10份；若冲刷坑所处水域水深超过20m、且不超过50m，加入的水下保温剂份数采用插值处理方法获得。