專利名稱：一種水泥土攪拌樁的制備方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及土木工程材料領(lǐng)域，特別涉及一種水泥土攪拌樁的制備方法。
背景技術(shù)：
水泥土攪拌樁是人工地基中的一種，它采用水泥作為固化劑，通過專用攪拌機(jī)械， 將軟土和水泥強(qiáng)制攪拌形成水泥土，利用水泥與軟土之間所產(chǎn)生的一系列物理、化學(xué)作用， 使軟土硬結(jié)成具有整體性、穩(wěn)定性和一定強(qiáng)度的水泥加固土，并使水泥土強(qiáng)度增長，成為水泥土樁，是一種常用的地基處理方式。水泥土攪拌樁在加固湖塘、河岸邊坡、港口、海提、沼澤等復(fù)雜基礎(chǔ)工程中已取得很多成功的案例。然而，對(duì)一些有機(jī)質(zhì)土分布廣泛的地區(qū)，用水泥土攪拌樁加固軟土地基也因有機(jī)質(zhì)的存在出現(xiàn)軟土強(qiáng)度很低、無法固結(jié)等問題。造成上述現(xiàn)象的原因主要是土中有機(jī)質(zhì)的影響。無論是瀉湖相、海灣相還是沖積三角洲相，其軟土中都含有一定數(shù)量的有機(jī)質(zhì)，這主要和軟土形成的過程有關(guān)。大部分有機(jī)質(zhì)由復(fù)雜的、不均勻的褐色或黃色的酸性聚合物所組成，它們都被稱為腐殖質(zhì)，也稱腐殖酸。在腐殖酸存在的情況下，腐殖酸會(huì)影響水泥的水化過程，并能導(dǎo)致水化產(chǎn)物的分解，從而破壞水泥土結(jié)構(gòu)的形成，使之呈現(xiàn)出一種化學(xué)風(fēng)化的特征。隨著土中有機(jī)質(zhì)含量的增加，在同樣膠凝材料組成和用量的情況下，水泥土的強(qiáng)度降低。對(duì)于有機(jī)質(zhì)質(zhì)量百分比較高的土體，單摻水泥加固的效果差，而且耗用水泥量很大，造成工程造價(jià)大幅上升。有鑒于此，有學(xué)者認(rèn)為當(dāng)土壤中有機(jī)質(zhì)質(zhì)量百分比超過總量的 7%時(shí)，不宜使用攪拌樁作為地基處理，超過9%時(shí)則不得使用攪拌樁作為地下地基處理工程。純堿作為基礎(chǔ)化工原材料，主要用于建筑材料、化工、化學(xué)農(nóng)藥、有色金屬、紡織等工業(yè)，其在國民經(jīng)濟(jì)中占有重要地位，被譽(yù)為“化工之母”。目前純堿生產(chǎn)主要有天然堿法、 氨堿法和聯(lián)堿法，我國純堿生產(chǎn)以氨堿法為主。堿渣是氨堿法生產(chǎn)純堿過程中產(chǎn)生的工業(yè)廢渣，因其高堿性、高氯離子含量的特點(diǎn)，其處理是一個(gè)世界性難題。為合理利用堿渣，國內(nèi)外均進(jìn)行了大量研究，其利用方法主要是制備工程土，用于造地、筑壩、修建路基和路面基層等；此外，還有用堿渣制備土壤改良劑、煙氣脫硫劑、石膏、 水泥、高膨脹性膠凝材料、建筑砂漿、堿渣磚、堿渣粉煤灰磚、浙青填料、橡膠填料、人工魚礁等方面的研究，但用堿渣制備水泥土攪拌樁的尚未見報(bào)道。綜觀國內(nèi)外對(duì)堿渣的處理，在20世紀(jì)80年代，美國掌握天然堿加工技術(shù)后，迅速淘汰了美國境內(nèi)全部氨堿廠。加拿大、韓國、日本的氨堿廠也逐步被淘汰。而我國天然堿含量稀少，不可能全部淘汰氨堿廠。目前國內(nèi)氨堿廠對(duì)堿渣的處理方式仍主要采用陸地堆放或外運(yùn)填海兩種方法，而這均會(huì)造成嚴(yán)重的環(huán)境污染問題。堿渣的主要成分是碳酸鈣，硫酸鈣及鋁、鐵、硅等氧化物，可作為土骨架的組成部分，且堿渣的PH值高達(dá)10 12，屬高堿性物質(zhì)。因此考慮利用堿渣的堿性，將其用于水泥土攪拌樁，以抵消或減弱土體中有機(jī)質(zhì)的負(fù)面作用。

發(fā)明內(nèi)容
為了克服現(xiàn)有技術(shù)的不足，本發(fā)明的目的在于提供一種利用堿渣的水泥土攪拌樁的制備方法。本發(fā)明的目的通過以下技術(shù)方案實(shí)現(xiàn)一種水泥土攪拌樁的制備方法，包括以下步驟(1)攪拌漿液，所述漿液包括膠凝材料、水和氨堿法生產(chǎn)純堿過程中產(chǎn)生的堿渣； 其中所述膠凝材料的質(zhì)量為需加固的天然土體質(zhì)量的5% 25%，所述堿渣的干質(zhì)量為需加固的天然土體質(zhì)量的0. 20% ；所述水的質(zhì)量百分比為膠凝材料和堿渣干質(zhì)量的 50% 150%，以漿液工作性能滿足攪拌樁施工為宜；水包括堿渣中含有的水和后加的水；(2)使用攪拌樁機(jī)將步驟(1)攪拌后的漿液打入地下，與需加固的天然土體強(qiáng)制攪拌，漿液與天然土體硬結(jié)成水泥土攪拌樁。所述膠凝材料為水泥。所述膠凝材料包括質(zhì)量百分比為5% 80%的礦渣微粉，余量為水泥。所述礦渣微粉的質(zhì)量為膠凝材料質(zhì)量的30 % 60 %。所述膠凝材料包括質(zhì)量百分比為0. 5% 15%的偏高嶺土或硅灰，余量為水泥。所述膠凝材料包括質(zhì)量百分比為3% 50%的粉煤灰或火山灰質(zhì)混合材料，余量為水泥。所述膠凝材料包括礦渣微粉、粉煤灰、火山灰質(zhì)混合材料、偏高嶺土和硅灰中的兩種或兩種以上，其中，礦渣微粉、粉煤灰、火山灰質(zhì)混合材料、偏高嶺土和硅灰的總質(zhì)量百分比為1 81%，余量為水泥；所述礦渣微粉的質(zhì)量百分比為0 80% ；粉煤灰的質(zhì)量百分比為0 50% ；火山灰質(zhì)混合材料的的質(zhì)量百分比為0 50% ；偏高嶺土的質(zhì)量百分比為0 15% ；硅灰的質(zhì)量百分比為0 15%。所述漿液還包括石膏粉，所述石膏粉的質(zhì)量為膠凝材料質(zhì)量的0. 5%。所述漿液還包括減水劑，所述減水劑的質(zhì)量為膠凝材料質(zhì)量的0. 5%。所述天然土體的有機(jī)質(zhì)質(zhì)量百分比為5% 20%。與現(xiàn)有技術(shù)相比，本發(fā)明具有以下優(yōu)點(diǎn)和技術(shù)效果(1)直接采用濕堿渣，堿渣無需干燥處理，從而簡化堿渣處理工藝，降低成本。(2)充分利用堿渣高堿性的特點(diǎn)，添加堿渣作為土體中酸性物質(zhì)的中和劑和膠凝材料的激發(fā)劑，從而提高水泥土攪拌樁的強(qiáng)度，特別是高有機(jī)質(zhì)質(zhì)量百分比土體的水泥土強(qiáng)度，解決高有機(jī)質(zhì)質(zhì)量百分比土體中無法應(yīng)用水泥土攪拌樁的問題，并能降低水泥土中膠凝材料用量。
具體實(shí)施例方式下面結(jié)合實(shí)施例，對(duì)本發(fā)明作進(jìn)一步地詳細(xì)說明，但本發(fā)明的實(shí)施方式不限于此。實(shí)施例1本實(shí)施例的水泥土攪拌樁的制備方法，包括以下步驟
(1)攪拌漿液，所述漿液包括膠凝材料、水和氨堿法生產(chǎn)純堿過程中產(chǎn)生的堿渣； 其中所述膠凝材料為32. 5復(fù)合硅酸鹽水泥，其質(zhì)量為需加固的天然土體質(zhì)量的12%，所述堿渣的干質(zhì)量為需加固的天然土體質(zhì)量的3% ；水的質(zhì)量為膠凝材料和堿渣干質(zhì)量的60% ； 需加固的天然土體中有機(jī)質(zhì)質(zhì)量百分比為5%。(2)使用攪拌樁機(jī)將步驟(1)攪拌后的漿液打入地下，與需加固的天然土體強(qiáng)制攪拌，漿液與天然土體硬結(jié)成水泥土攪拌樁。本實(shí)施例制備的水泥土室內(nèi)試驗(yàn)90d無側(cè)限抗壓強(qiáng)度為1. 55MPa，符合使用要求。實(shí)施例2本實(shí)施例的水泥土攪拌樁的制備方法，包括以下步驟(1)攪拌漿液，所述漿液包括膠凝材料、水和氨堿法生產(chǎn)純堿過程中產(chǎn)生的堿渣； 其中所述膠凝材料為42. 5硅酸鹽水泥，其質(zhì)量為需加固的天然土體質(zhì)量的25%，所述堿渣的干質(zhì)量為需加固的天然土體質(zhì)量的20%;水的質(zhì)量為膠凝材料和堿渣干質(zhì)量的120%;需加固的天然土體中有機(jī)質(zhì)質(zhì)量百分比為20%。(2)使用攪拌樁機(jī)將步驟(1)攪拌后的漿液打入地下，與需加固的天然土體強(qiáng)制攪拌，漿液與天然土體硬結(jié)成水泥土攪拌樁。本實(shí)施例制備的水泥土室內(nèi)試驗(yàn)90d無側(cè)限抗壓強(qiáng)度為1. 73MPa，符合使用要求。實(shí)施例3本實(shí)施例的水泥土攪拌樁的制備方法，包括以下步驟(1)攪拌漿液，所述漿液包括膠凝材料、水和氨堿法生產(chǎn)純堿過程中產(chǎn)生的堿渣； 其中所述膠凝材料為42. 5硅酸鹽水泥，其質(zhì)量為需加固的天然土體質(zhì)量的15%，所述堿渣的干質(zhì)量為需加固的天然土體質(zhì)量的10% ；水的質(zhì)量為膠凝材料和堿渣干質(zhì)量的80% ；需加固的天然土體中有機(jī)質(zhì)質(zhì)量百分比為10%。(2)使用攪拌樁機(jī)將步驟(1)攪拌后的漿液打入地下，與需加固的天然土體強(qiáng)制攪拌，漿液與天然土體硬結(jié)成水泥土攪拌樁。本實(shí)施例制備的水泥土室內(nèi)試驗(yàn)90d無側(cè)限抗壓強(qiáng)度為2. 04MPa，符合使用要求。實(shí)施例4本實(shí)施例除膠凝材料的組成和水的含量外，其余特征與實(shí)施例1同。本實(shí)施例的膠凝材料包括質(zhì)量百分比為5%的礦渣微粉，余量為水泥；膠凝材料的總質(zhì)量為需加固的天然土體質(zhì)量的12%，水的質(zhì)量為膠凝材料和堿渣干質(zhì)量的59%。本實(shí)施例制備的水泥土室內(nèi)試驗(yàn)90d無側(cè)限抗壓強(qiáng)度為1. 63MPa，符合使用要求。實(shí)施例5本實(shí)施例除膠凝材料的組成和水的含量外，其余特征與實(shí)施例2同。本實(shí)施例的膠凝材料包括質(zhì)量百分比為80%的礦渣微粉，余量為水泥，膠凝材料的總質(zhì)量為需加固的天然土體質(zhì)量的25% ；水的質(zhì)量為膠凝材料和堿渣干質(zhì)量的100%。本實(shí)施例制備的水泥土室內(nèi)試驗(yàn)90d無側(cè)限抗壓強(qiáng)度為2. 70MPa，符合使用要求。實(shí)施例6本實(shí)施例除膠凝材料的組成和水的含量外，其余特征與實(shí)施例3同。本實(shí)施例的膠凝材料包括質(zhì)量百分比為30%的礦渣微粉，余量為水泥，膠凝材料的總質(zhì)量為需加固的天然土體質(zhì)量的15% ；水的質(zhì)量為膠凝材料和堿渣干質(zhì)量的77%。
本實(shí)施例制備的水泥土室內(nèi)試驗(yàn)90d無側(cè)限抗壓強(qiáng)度為3. 24MPa，符合使用要求。實(shí)施例7本實(shí)施例除膠凝材料的組成和水的含量外，其余特征與實(shí)施例3同。本實(shí)施例的膠凝材料包括質(zhì)量百分比為60%的礦渣微粉，余量為水泥，膠凝材料的總質(zhì)量為需加固的天然土體質(zhì)量的15% ；水的質(zhì)量為膠凝材料和堿渣干質(zhì)量的75%。本實(shí)施例制備的水泥土室內(nèi)試驗(yàn)90d無側(cè)限抗壓強(qiáng)度為4. 09MPa，符合使用要求。實(shí)施例8本實(shí)施例除膠凝材料的組成外和水的含量，其余特征與實(shí)施例1同。本實(shí)施例的膠凝材料包括質(zhì)量百分比為0. 5%的偏高嶺土，余量為水泥，膠凝材料的總質(zhì)量為需加固的天然土體質(zhì)量的12% ；水的質(zhì)量為膠凝材料和堿渣干質(zhì)量的62%。本實(shí)施例制備的水泥土室內(nèi)試驗(yàn)90d無側(cè)限抗壓強(qiáng)度為1. 75MPa，符合使用要求。實(shí)施例9本實(shí)施例除膠凝材料的組成外和水的含量，其余特征與實(shí)施例2同。本實(shí)施例的膠凝材料包括質(zhì)量百分比為15%的偏高嶺土，余量為水泥，膠凝材料的總質(zhì)量為需加固的天然土體質(zhì)量的25% ；水的質(zhì)量為膠凝材料和堿渣干質(zhì)量的150%。本實(shí)施例制備的水泥土室內(nèi)試驗(yàn)90d無側(cè)限抗壓強(qiáng)度為2. 12MPa，符合使用要求。實(shí)施例10本實(shí)施例除膠凝材料的組成和水的含量外，其余特征與實(shí)施例3同。本實(shí)施例的膠凝材料包括質(zhì)量百分比為7%的偏高嶺土，余量為水泥，膠凝材料的總質(zhì)量為需加固的天然土體質(zhì)量的15% ；水的質(zhì)量為膠凝材料和堿渣干質(zhì)量的87%。本實(shí)施例制備的水泥土室內(nèi)試驗(yàn)90d無側(cè)限抗壓強(qiáng)度為2. 69MPa，符合使用要求。實(shí)施例11本實(shí)施例除膠凝材料的組成和水的含量外，其余特征與實(shí)施例1同。本實(shí)施例的膠凝材料包括質(zhì)量百分比為0. 5%的硅灰，余量為水泥，膠凝材料的總質(zhì)量為需加固的天然土體質(zhì)量的12% ；水的質(zhì)量為膠凝材料和堿渣干質(zhì)量的61%。本實(shí)施例制備的水泥土室內(nèi)試驗(yàn)90d無側(cè)限抗壓強(qiáng)度為1. 80MPa，符合使用要求。實(shí)施例12本實(shí)施例除膠凝材料的組成和水的含量外，其余特征與實(shí)施例2同。本實(shí)施例的膠凝材料包括質(zhì)量百分比為15%的硅灰，余量為水泥，膠凝材料的總質(zhì)量為需加固的天然土體質(zhì)量的25% ；水的質(zhì)量為膠凝材料和堿渣干質(zhì)量的140%。本實(shí)施例制備的水泥土室內(nèi)試驗(yàn)90d無側(cè)限抗壓強(qiáng)度為2. 31MPa，符合使用要求。實(shí)施例13本實(shí)施例除膠凝材料的組成和水的含量外，其余特征與實(shí)施例3同。本實(shí)施例的膠凝材料包括質(zhì)量百分比為7%的硅灰，余量為水泥，膠凝材料的總質(zhì)量為需加固的天然土體質(zhì)量的15% ；水的質(zhì)量為膠凝材料和堿渣干質(zhì)量的85%。本實(shí)施例制備的水泥土室內(nèi)試驗(yàn)90d無側(cè)限抗壓強(qiáng)度為2. 90MPa，符合使用要求。實(shí)施例14本實(shí)施例除膠凝材料的組成和水的含量外，其余特征與實(shí)施例1同。本實(shí)施例的膠凝材料包括質(zhì)量百分比為3%的粉煤灰，余量為水泥，膠凝材料的總質(zhì)量為需加固的天然土體質(zhì)量的12% ；水的質(zhì)量為膠凝材料和堿渣干質(zhì)量的59%。本實(shí)施例制備的水泥土室內(nèi)試驗(yàn)90d無側(cè)限抗壓強(qiáng)度為1. 58MPa，符合使用要求。實(shí)施例I5本實(shí)施例除膠凝材料的組成和水的含量外，其余特征與實(shí)施例2同。本實(shí)施例的膠凝材料包括質(zhì)量百分比為50%的粉煤灰，余量為水泥，膠凝材料的總質(zhì)量為需加固的天然土體質(zhì)量的25% ；水的質(zhì)量為膠凝材料和堿渣干質(zhì)量的115%。本實(shí)施例制備的水泥土室內(nèi)試驗(yàn)90d無側(cè)限抗壓強(qiáng)度為2. 21MPa，符合使用要求。實(shí)施例I6本實(shí)施例除膠凝材料的組成和水的含量外，其余特征與實(shí)施例3同。本實(shí)施例的膠凝材料包括質(zhì)量百分比為25%的粉煤灰，余量為水泥，膠凝材料的總質(zhì)量為需加固的天然土體質(zhì)量的15% ；水的質(zhì)量為膠凝材料和堿渣干質(zhì)量的77%。本實(shí)施例制備的水泥土室內(nèi)試驗(yàn)90d無側(cè)限抗壓強(qiáng)度為2. 72MPa，符合使用要求。實(shí)施例17本實(shí)施例除膠凝材料的組成和水的含量外，其余特征與實(shí)施例1同。本實(shí)施例的膠凝材料包括質(zhì)量百分比為3%的火山灰質(zhì)混合材料，余量為水泥，膠凝材料的總質(zhì)量為需加固的天然土體質(zhì)量的12% ；水的質(zhì)量為膠凝材料和堿渣干質(zhì)量的 62%。本實(shí)施例制備的水泥土室內(nèi)試驗(yàn)90d無側(cè)限抗壓強(qiáng)度為1. 56MPa，符合使用要求。實(shí)施例18本實(shí)施例除膠凝材料的組成和水的含量外，其余特征與實(shí)施例2同。本實(shí)施例的膠凝材料包括質(zhì)量百分比為50%的火山灰質(zhì)混合材料，余量為水泥， 膠凝材料的總質(zhì)量為需加固的天然土體質(zhì)量的25% ；水的質(zhì)量為膠凝材料和堿渣干質(zhì)量的 125%。本實(shí)施例制備的水泥土室內(nèi)試驗(yàn)90d無側(cè)限抗壓強(qiáng)度為2. 03MPa，符合使用要求。實(shí)施例19本實(shí)施例除膠凝材料的組成和水的含量外，其余特征與實(shí)施例3同。本實(shí)施例的膠凝材料包括質(zhì)量百分比為25%的火山灰質(zhì)混合材料，余量為水泥， 膠凝材料的總質(zhì)量為需加固的天然土體質(zhì)量的15% ；水的質(zhì)量為膠凝材料和堿渣干質(zhì)量的 85%。本實(shí)施例制備的水泥土室內(nèi)試驗(yàn)90d無側(cè)限抗壓強(qiáng)度為2. 44MPa，符合使用要求。實(shí)施例20本實(shí)施例除膠凝材料的組成和水的含量外，其余特征與實(shí)施例1同。本實(shí)施例的膠凝材料包括質(zhì)量百分比為80%的礦渣微粉、1 %的粉煤灰，余量為水泥，膠凝材料的總質(zhì)量為需加固的天然土體質(zhì)量的12% ；水的質(zhì)量為膠凝材料和堿渣干質(zhì)量的57%。本實(shí)施例制備的水泥土室內(nèi)試驗(yàn)90d無側(cè)限抗壓強(qiáng)度1. 65MPa，符合使用要求。實(shí)施例21本實(shí)施例除膠凝材料的組成和水的含量外，其余特征與實(shí)施例2同。本實(shí)施例的膠凝材料包括質(zhì)量百分比為5%的礦渣微粉，50%的火山灰質(zhì)混合材
7料，余量為水泥，膠凝材料的總質(zhì)量為需加固的天然土體質(zhì)量的25% ；水的質(zhì)量為膠凝材料和堿渣干質(zhì)量的125%。本實(shí)施例制備的水泥土室內(nèi)試驗(yàn)90d無側(cè)限抗壓強(qiáng)度2. 07MPa，符合使用要求。實(shí)施例22本實(shí)施例除膠凝材料的組成和水的含量外，其余特征與實(shí)施例1同。本實(shí)施例的膠凝材料包括質(zhì)量百分比為30%的礦渣微粉，0. 5%的偏高嶺土，余量為水泥，膠凝材料的總質(zhì)量為需加固的天然土體質(zhì)量的12% ；水的質(zhì)量為膠凝材料和堿渣干質(zhì)量的58%。本實(shí)施例制備的水泥土室內(nèi)試驗(yàn)90d無側(cè)限抗壓強(qiáng)度為1. 78MPa，符合使用要求。實(shí)施例23本實(shí)施例除膠凝材料的組成和水的含量外，其余特征與實(shí)施例2同。本實(shí)施例的膠凝材料包括質(zhì)量百分比為0. 5%的礦渣微粉，0. 5%的硅灰，余量為水泥，膠凝材料的總質(zhì)量為需加固的天然土體質(zhì)量的25% ；水的質(zhì)量為膠凝材料和堿渣干質(zhì)量的121%。本實(shí)施例制備的水泥土室內(nèi)試驗(yàn)90d無側(cè)限抗壓強(qiáng)度1. 75MPa，符合使用要求。實(shí)施例M本實(shí)施例除膠凝材料的組成和水的含量外，其余特征與實(shí)施例3同。本實(shí)施例的膠凝材料包括質(zhì)量百分比為50 %的粉煤灰，3 %的火山灰質(zhì)混合材料， 余量為水泥，膠凝材料的總質(zhì)量為需加固的天然土體質(zhì)量的15% ；水的質(zhì)量為膠凝材料和堿渣干質(zhì)量的79%。本實(shí)施例制備的水泥土室內(nèi)試驗(yàn)90d無側(cè)限抗壓強(qiáng)度為2. 56MPa，符合使用要求。實(shí)施例25本實(shí)施例除膠凝材料的組成和水的含量外，其余特征與實(shí)施例1同。本實(shí)施例的膠凝材料包括質(zhì)量百分比為10%的偏高嶺土，10%的硅灰，10%的礦渣微粉，余量為水泥，膠凝材料的總質(zhì)量為需加固的天然土體質(zhì)量的12% ；水的質(zhì)量為膠凝材料和堿渣干質(zhì)量的68%。本實(shí)施例制備的水泥土室內(nèi)試驗(yàn)90d無側(cè)限抗壓強(qiáng)度為1. 94MPa，符合使用要求。實(shí)施例沈本實(shí)施例除膠凝材料的組成和水的含量外，其余特征與實(shí)施例1同。本實(shí)施例的膠凝材料包括質(zhì)量百分比為15%的偏高嶺土，12%的硅灰，18%火山灰質(zhì)混合材料，余量為水泥，膠凝材料的總質(zhì)量為需加固的天然土體質(zhì)量的12% ；水的質(zhì)量為膠凝材料和堿渣干質(zhì)量的65%。本實(shí)施例制備的水泥土室內(nèi)試驗(yàn)90d無側(cè)限抗壓強(qiáng)度為1. 82MPa，符合使用要求。實(shí)施例27本實(shí)施例除膠凝材料的組成和水的含量外，其余特征與實(shí)施例1同。本實(shí)施例的膠凝材料包括質(zhì)量百分比為15%的偏高嶺土，12%的硅灰，18%的粉煤灰，余量為水泥，膠凝材料的總質(zhì)量為需加固的天然土體質(zhì)量的12% ；水的質(zhì)量為膠凝材料和堿渣干質(zhì)量的65%。本實(shí)施例制備的水泥土室內(nèi)試驗(yàn)90d無側(cè)限抗壓強(qiáng)度為1. 84MPa，符合使用要求。
實(shí)施例觀本實(shí)施例除膠凝材料的組成和水的含量外，其余特征與實(shí)施例1同。本實(shí)施例的膠凝材料包括質(zhì)量百分比為5%的礦渣微粉，12%的火山灰質(zhì)混合材料，18%的粉煤灰，余量為水泥，膠凝材料的總質(zhì)量為需加固的天然土體質(zhì)量的12% ；水的質(zhì)量為膠凝材料和堿渣干質(zhì)量的62%。本實(shí)施例制備的水泥土室內(nèi)試驗(yàn)90d無側(cè)限抗壓強(qiáng)度為1. 69MPa，符合使用要求。實(shí)施例四本實(shí)施例除膠凝材料的組成和水的含量外，其余特征與實(shí)施例1同。本實(shí)施例的膠凝材料包括質(zhì)量百分比為60%的礦渣微粉，18%的火山灰質(zhì)混合材料，3%的硅灰，余量為水泥，膠凝材料的總質(zhì)量為需加固的天然土體質(zhì)量的12%;水的質(zhì)量為膠凝材料和堿渣干質(zhì)量的60%。本實(shí)施例制備的水泥土室內(nèi)試驗(yàn)90d無側(cè)限抗壓強(qiáng)度為1. 79MPa，符合使用要求。實(shí)施例30本實(shí)施例除膠凝材料的組成和水的含量外，其余特征與實(shí)施例1同。本實(shí)施例的膠凝材料包括質(zhì)量百分比為5%的硅灰，5%的火山灰質(zhì)混合材料， 5 %的粉煤灰，5 %的礦渣微粉，余量為水泥，膠凝材料的總質(zhì)量為需加固的天然土體質(zhì)量的 12% ；水的質(zhì)量為膠凝材料和堿渣干質(zhì)量的63%。本實(shí)施例制備的水泥土室內(nèi)試驗(yàn)90d無側(cè)限抗壓強(qiáng)度1. 70MPa，符合使用要求。實(shí)施例31本實(shí)施例除膠凝材料的組成和水的含量外，其余特征與實(shí)施例1同。本實(shí)施例的膠凝材料包括質(zhì)量百分比為10%的偏高嶺土，10%的火山灰質(zhì)混合材料，10 %的粉煤灰，10 %的礦渣微粉，余量為水泥，膠凝材料的總質(zhì)量為需加固的天然土體質(zhì)量的12% ；水的質(zhì)量為膠凝材料和堿渣干質(zhì)量的64%。本實(shí)施例制備的水泥土室內(nèi)試驗(yàn)90d無側(cè)限抗壓強(qiáng)度為1. 78MPa，符合使用要求。實(shí)施例32本實(shí)施例除膠凝材料的組成和水的含量外，其余特征與實(shí)施例1同。本實(shí)施例的膠凝材料包括質(zhì)量百分比為10%的偏高嶺土，10%的硅灰，10%的粉煤灰，10%的礦渣微粉，余量為水泥，膠凝材料的總質(zhì)量為需加固的天然土體質(zhì)量的12% ； 水的質(zhì)量為膠凝材料和堿渣干質(zhì)量的66%。本實(shí)施例制備的水泥土室內(nèi)試驗(yàn)90d無側(cè)限抗壓強(qiáng)度為1. 82MPa，符合使用要求。實(shí)施例33本實(shí)施例除膠凝材料的組成和水的含量外，其余特征與實(shí)施例1同。本實(shí)施例的膠凝材料包括質(zhì)量百分比為10%的偏高嶺土，10%的硅灰，10%的火山灰質(zhì)混合材料，10%的礦渣微粉，余量為水泥，膠凝材料的總質(zhì)量為需加固的天然土體質(zhì)量的12% ；水的質(zhì)量為膠凝材料和堿渣干質(zhì)量的66%。本實(shí)施例制備的水泥土室內(nèi)試驗(yàn)90d無側(cè)限抗壓強(qiáng)度為1. 81MPa，符合使用要求。實(shí)施例34本實(shí)施例除膠凝材料的組成和水的含量外，其余特征與實(shí)施例1同。本實(shí)施例的膠凝材料包括質(zhì)量百分比為10%的偏高嶺土，10%的硅灰，10%的火山灰質(zhì)混合材料，10 %的礦渣微粉，10 %的粉煤灰，余量為水泥，膠凝材料的總質(zhì)量為需加固的天然土體質(zhì)量的12% ；水的質(zhì)量為膠凝材料和堿渣干質(zhì)量的65%。本實(shí)施例制備的水泥土室內(nèi)試驗(yàn)90d無側(cè)限抗壓強(qiáng)度為1. 79MPa，符合使用要求。實(shí)施例35本實(shí)施例除漿液中含有石膏粉、水的含量不同外，其余特征與實(shí)施例1同。本實(shí)施例的石膏粉的質(zhì)量為膠凝材料質(zhì)量的0. 1% ；水的質(zhì)量為膠凝材料和堿渣干質(zhì)量的61%。本實(shí)施例制備的水泥土室內(nèi)試驗(yàn)90d無側(cè)限抗壓強(qiáng)度為1. 67MPa，符合使用要求。實(shí)施例36本實(shí)施例除漿液中含有石膏粉、水的含量不同外，其余特征與實(shí)施例5同。本實(shí)施例的石膏粉的質(zhì)量為膠凝材料質(zhì)量的5% ；水的質(zhì)量為膠凝材料和堿渣干質(zhì)量的112%。本實(shí)施例制備的水泥土室內(nèi)試驗(yàn)90d無側(cè)限抗壓強(qiáng)度為3. 51MPa，符合使用要求。實(shí)施例37本實(shí)施例除漿液中含有減水劑外、水的含量不同，其余特征與實(shí)施例2同。本實(shí)施例的減水劑的質(zhì)量為膠凝材料質(zhì)量的0. 5% ；水的質(zhì)量為膠凝材料和堿渣干質(zhì)量的110%。本實(shí)施例制備的水泥土室內(nèi)試驗(yàn)90d無側(cè)限抗壓強(qiáng)度為1. 92MPa，符合使用要求。實(shí)施例38本實(shí)施例除漿液中含有減水劑、水的含量不同外，其余特征與實(shí)施例9同。本實(shí)施例的減水劑的質(zhì)量為膠凝材料質(zhì)量的5% ；水的質(zhì)量為膠凝材料和堿渣干質(zhì)量的120%。本實(shí)施例制備的水泥土室內(nèi)試驗(yàn)90d無側(cè)限抗壓強(qiáng)度3. 09MPa，符合使用要求。實(shí)施例39本實(shí)施例的水泥土攪拌樁的制備方法，包括以下步驟(1)攪拌漿液，所述漿液包括膠凝材料、水和氨堿法生產(chǎn)純堿過程中產(chǎn)生的堿渣； 其中所述膠凝材料為32. 5復(fù)合硅酸鹽水泥，其質(zhì)量為需加固的天然土體質(zhì)量的5%，所述堿渣的干質(zhì)量為需加固的天然土體質(zhì)量的0. ；水的質(zhì)量為膠凝材料和堿渣干質(zhì)量的 50% ；需加固的天然土體中有機(jī)質(zhì)質(zhì)量百分比為1%。(2)使用攪拌樁機(jī)將步驟(1)攪拌后的漿液打入地下，與需加固的天然土體強(qiáng)制攪拌，漿液與天然土體硬結(jié)成水泥土攪拌樁。本實(shí)施例制備的水泥土室內(nèi)試驗(yàn)90d無側(cè)限抗壓強(qiáng)度為1. 79MPa，符合使用要求。實(shí)施例40本實(shí)施例的水泥土攪拌樁的制備方法，包括以下步驟(1)攪拌漿液，所述漿液包括膠凝材料、水和氨堿法生產(chǎn)純堿過程中產(chǎn)生的堿渣； 其中所述膠凝材料為包括質(zhì)量百分比為50%的礦渣微粉，其余為42. 5硅酸鹽水泥，其質(zhì)量為需加固的天然土體質(zhì)量的13%，所述堿渣的干質(zhì)量為需加固的天然土體質(zhì)量的2. 5%;水的質(zhì)量為膠凝材料和堿渣干質(zhì)量的60% ；需加固的天然土體中有機(jī)質(zhì)質(zhì)量百分比為3%。(2)使用攪拌樁機(jī)將步驟(1)攪拌后的漿液打入地下，與需加固的天然土體強(qiáng)制攪拌，漿液與天然土體硬結(jié)成水泥土攪拌樁。本實(shí)施例制備的水泥土室內(nèi)試驗(yàn)90d無側(cè)限抗壓強(qiáng)度為2. 98MPa，符合使用要求。 上述實(shí)施例為本發(fā)明較佳的實(shí)施方式，但本發(fā)明的實(shí)施方式并不受所述實(shí)施例的限制，其他的任何未背離本發(fā)明的精神實(shí)質(zhì)與原理下所作的改變、修飾、替代、組合、簡化， 均應(yīng)為等效的置換方式，如石膏粉、減水劑可在以上實(shí)施例中的任何一個(gè)中添加等，都包含在本發(fā)明的保護(hù)范圍之內(nèi)。
權(quán)利要求
1.一種水泥土攪拌樁的制備方法，其特征在于，包括以下步驟(1)攪拌漿液，所述漿液包括膠凝材料、水和氨堿法生產(chǎn)純堿過程中產(chǎn)生的堿渣；其中所述膠凝材料的質(zhì)量為需加固的天然土體質(zhì)量的5% 25%，所述堿渣的干質(zhì)量為需加固的天然土體質(zhì)量的0. 20% ；(2)使用攪拌樁機(jī)將步驟(1)攪拌后的漿液打入地下，與需加固的天然土體強(qiáng)制攪拌， 漿液與天然土體硬結(jié)成水泥土攪拌樁。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的水泥土攪拌樁的制備方法，其特征在于，所述膠凝材料為水泥。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的水泥土攪拌樁的制備方法，其特征在于，所述膠凝材料包括質(zhì)量百分比為5% 80%的礦渣微粉，余量為水泥。
4.根據(jù)權(quán)利要求3所述的水泥土攪拌樁的制備方法，其特征在于，所述礦渣微粉的質(zhì)量為膠凝材料質(zhì)量的30 % 60 %。
5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的水泥土攪拌樁的制備方法，其特征在于，所述膠凝材料包括質(zhì)量百分比為0. 5% 15%的偏高嶺土或硅灰，余量為水泥。
6.根據(jù)權(quán)利要求1所述的水泥土攪拌樁的制備方法，其特征在于，所述膠凝材料包括質(zhì)量百分比為3% 50%的粉煤灰或火山灰質(zhì)混合材料，余量為水泥。
7.根據(jù)權(quán)利要求1所述的水泥土攪拌樁的制備方法，其特征在于，所述膠凝材料包括礦渣微粉、粉煤灰、火山灰質(zhì)混合材料、偏高嶺土和硅灰中的兩種或兩種以上，其中，礦渣微粉、粉煤灰、火山灰質(zhì)混合材料、偏高嶺土和硅灰的總質(zhì)量百分比為 1 81%，余量為水泥；所述礦渣微粉的質(zhì)量百分比為0 80% ；粉煤灰的質(zhì)量百分比為0 50% ；火山灰質(zhì)混合材料的的質(zhì)量百分比為0 50% ；偏高嶺土的質(zhì)量百分比為0 15% ；硅灰的質(zhì)量百分比為0 15%。
8.根據(jù)權(quán)利要求1 7任一項(xiàng)所述的水泥土攪拌樁的制備方法，其特征在于，所述漿液還包括石膏粉，所述石膏粉的質(zhì)量為膠凝材料質(zhì)量的0. 5%。
9.根據(jù)權(quán)利要求1 7任一項(xiàng)所述的水泥土攪拌樁的制備方法，其特征在于，所述漿液還包括減水劑，所述減水劑的質(zhì)量為膠凝材料質(zhì)量的0. 5%。
10.根據(jù)權(quán)利要求1 7所述的水泥土攪拌樁的制備方法，其特征在于，所述天然土體的有機(jī)質(zhì)質(zhì)量百分比為5% 20%。
全文摘要
本發(fā)明公開了一種水泥土攪拌樁的制備方法，包括以下步驟(1)攪拌漿液，所述漿液包括膠凝材料、氨堿法生產(chǎn)純堿過程中產(chǎn)生的堿渣和水；所述的膠凝材料為水泥，根據(jù)需要可用礦渣微粉、粉煤灰、火山灰質(zhì)混合材料、偏高嶺土、硅灰等取代部分水泥；根據(jù)需要還可在漿液中摻入石膏、減水劑；其中所述膠凝材料質(zhì)量為需加固的天然土體質(zhì)量的5％～25％，所述堿渣干質(zhì)量為需加固的天然土體質(zhì)量的0.1％～20％；(2)使用攪拌樁機(jī)將步驟(1)攪拌的漿液打入地下，與土體強(qiáng)制攪拌，形成水泥土攪拌樁。本發(fā)明利用堿渣消除和減弱土體中有機(jī)質(zhì)的負(fù)面影響，解決了高有機(jī)質(zhì)土體無法采用水泥土攪拌樁以及堿渣利用困難的問題，經(jīng)濟(jì)和社會(huì)效益顯著。
文檔編號(hào)C04B28/00GK102518126SQ20111037783
公開日2012年6月27日 申請(qǐng)日期2011年11月24日 優(yōu)先權(quán)日2011年11月24日
發(fā)明者楊醫(yī)博, 王恒昌, 莫海鴻, 鄭美如, 郭文瑛 申請(qǐng)人:華南理工大學(xué)