本發(fā)明涉及弱泥炭質(zhì)土技術(shù)領(lǐng)域，具體為一種用于弱泥炭質(zhì)土水泥攪拌樁外摻劑。
背景技術(shù)：
隨著我國經(jīng)濟(jì)的高速發(fā)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(jìn)行工程建設(shè)已經(jīng)不可避免。淤泥、淤泥質(zhì)土、泥炭、泥炭質(zhì)土等軟土在全國范圍內(nèi)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(zhì)軟土，而對泥炭質(zhì)土的固化研究較少。泥炭質(zhì)土是巖土工程中性質(zhì)較為特殊的土類，其具有高含水量、高有機(jī)質(zhì)含量、強(qiáng)壓縮性、大孔隙比、低容重、低強(qiáng)度、慢固結(jié)、高靈敏度等特點(diǎn)。由于其成分和結(jié)構(gòu)的特殊性，常需要對泥炭土地基進(jìn)行加固處理尤其是在提高圍護(hù)結(jié)構(gòu)的止水效果或是提高基坑底部強(qiáng)度等方面，以滿足工程中強(qiáng)度與沉降控制的相關(guān)要求。泥炭質(zhì)土按有機(jī)質(zhì)含量(Wu)的大小可分為：泥炭(Wu＞60％)、強(qiáng)泥炭質(zhì)土(40％＜Wu≤60％)、中泥炭質(zhì)土(25％＜Wu≤40％)、弱泥炭質(zhì)土(10％＜Wu≤25％)。有機(jī)質(zhì)含量影響泥炭質(zhì)土固化強(qiáng)度的大小。水泥攪拌樁在軟土地基加固及基坑支護(hù)方面有廣泛的應(yīng)用，尤其是在舊城區(qū)采用水泥拌樁截水帷幕施工，會減少基坑周圍市政設(shè)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(qiáng)度、整體性及水穩(wěn)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(diǎn)，在經(jīng)濟(jì)效益和社會效益方面具有顯著優(yōu)勢。由于泥炭質(zhì)土中有機(jī)質(zhì)的存在且呈酸性阻礙了水泥水化反應(yīng)的進(jìn)行，用常規(guī)的水泥攪拌法加固時(shí)其水泥土密實(shí)度及強(qiáng)度較低，存在水泥攪拌樁在泥炭質(zhì)土層難以成樁的技術(shù)問題。
技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素：
本發(fā)明的目的在于提供一種用于弱泥炭質(zhì)土水泥攪拌樁外摻劑，以解決上述背景技術(shù)中提出的問題。
為實(shí)現(xiàn)上述目的，本發(fā)明提供如下技術(shù)方案：
一種用于弱泥炭質(zhì)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(yōu)選的，所述水與水泥用量按重量比比值為0.8。
優(yōu)選的，所述水泥為P.S.A32.5礦渣硅酸鹽水泥。
優(yōu)選的，所述石灰為生石灰。
與現(xiàn)有技術(shù)相比，本發(fā)明的有益效果是：本發(fā)明弱泥炭質(zhì)土中含有大量的有機(jī)質(zhì)，動植物的殘骸經(jīng)微生物分解形成有機(jī)質(zhì)。有機(jī)質(zhì)的主要成分是占有機(jī)質(zhì)含量85％-95％的腐殖質(zhì)。腐殖質(zhì)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(zhì)，無法對形成的土壤團(tuán)粒結(jié)構(gòu)起到膠結(jié)劑的作用。
由于水泥的水化反應(yīng)會被弱泥炭質(zhì)土中的腐植酸所抑制。因此，單摻水泥的弱泥炭質(zhì)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(chǎn)生與富里酸離子具有親和性的產(chǎn)物來解決高有機(jī)質(zhì)含量高含水率弱泥炭質(zhì)土水泥攪拌樁的成樁問題。
水泥漿與弱泥炭質(zhì)土作用產(chǎn)生起膠結(jié)作用的水化硅酸鈣，由于弱泥炭質(zhì)土的有機(jī)質(zhì)含量相對于中泥炭質(zhì)土、強(qiáng)泥炭質(zhì)土、泥炭的有機(jī)質(zhì)含量較低，胡敏素的相對含量也較小，對膠結(jié)劑水化硅酸鈣的抑制作用不大，生石灰與水反應(yīng)生成的氫氧化鈣也可以中和弱泥炭質(zhì)土中的部分酸性物質(zhì)。研究表明，在水泥中添加適量生石灰加固弱泥炭質(zhì)土，對有機(jī)質(zhì)含量較高的弱泥炭質(zhì)土固化強(qiáng)度的增加產(chǎn)生了明顯的效果。
本發(fā)明公開的弱泥炭質(zhì)土水泥攪拌樁外摻劑有效地解決了弱泥炭質(zhì)土難以成樁的技術(shù)問題。該外摻劑具有來源獲取容易、無污染、成本低廉等特點(diǎn)，增加了弱泥炭質(zhì)土水泥攪拌樁的工程適用性。
具體實(shí)施方式
為了使本發(fā)明的目的、技術(shù)方案及優(yōu)點(diǎn)更加清楚明白，以下結(jié)合具體實(shí)施例，對本發(fā)明進(jìn)行進(jìn)一步詳細(xì)說明。應(yīng)當(dāng)理解，此處所描述的具體實(shí)施例僅僅用以解釋本發(fā)明，并不用于限定本發(fā)明。
弱泥炭質(zhì)土選自云南省兩個在建工程場地，其性能指標(biāo)見表1。
場地一：地處大理市白族自治州下關(guān)鎮(zhèn)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(zhì)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(zhì)土埋深2.1-8.6m，厚度約0.8-5.5m。
表1弱泥炭質(zhì)土的物理化學(xué)性質(zhì)指標(biāo)
實(shí)施例1
一種用于弱泥炭質(zhì)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(zhì)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(zhì)土固化后，養(yǎng)護(hù)齡期7d時(shí)無側(cè)限抗壓強(qiáng)度為1.16MPa，養(yǎng)護(hù)齡期14d時(shí)無側(cè)限抗壓強(qiáng)度為1.33MPa，養(yǎng)護(hù)齡期28d時(shí)無側(cè)限抗壓強(qiáng)度為1.41MPa，養(yǎng)護(hù)齡期90d時(shí)無側(cè)限抗壓強(qiáng)度為1.45MPa。在對場地二弱泥炭質(zhì)土固化后，養(yǎng)護(hù)齡期7d時(shí)無側(cè)限抗壓強(qiáng)度為0.35MPa，養(yǎng)護(hù)齡期14d時(shí)無側(cè)限抗壓強(qiáng)度為0.42MPa，養(yǎng)護(hù)齡期28d時(shí)無側(cè)限抗壓強(qiáng)度為0.48MPa，養(yǎng)護(hù)齡期90d時(shí)無側(cè)限抗壓強(qiáng)度為0.52MPa。隨著養(yǎng)護(hù)齡期的增加固化土的無側(cè)限抗壓強(qiáng)度趨于穩(wěn)定，弱泥炭土固化土的力學(xué)性能明顯改善。
實(shí)施例2
一種用于弱泥炭質(zhì)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(zhì)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(zhì)土固化后，養(yǎng)護(hù)齡期7d時(shí)無側(cè)限抗壓強(qiáng)度為0.93MPa，養(yǎng)護(hù)齡期14d時(shí)無側(cè)限抗壓強(qiáng)度為1.05MPa，養(yǎng)護(hù)齡期28d時(shí)無側(cè)限抗壓強(qiáng)度為1.14MPa，養(yǎng)護(hù)齡期90d時(shí)無側(cè)限抗壓強(qiáng)度為1.16MPa。在對場地二弱泥炭質(zhì)土固化后，養(yǎng)護(hù)齡期7d時(shí)無側(cè)限抗壓強(qiáng)度為0.28MPa，養(yǎng)護(hù)齡期14d時(shí)無側(cè)限抗壓強(qiáng)度為0.34MPa，養(yǎng)護(hù)齡期28d時(shí)無側(cè)限抗壓強(qiáng)度為0.38MPa，養(yǎng)護(hù)齡期90d時(shí)無側(cè)限抗壓強(qiáng)度為0.43MPa。隨著養(yǎng)護(hù)齡期的增加固化土的無側(cè)限抗壓強(qiáng)度趨于穩(wěn)定，弱泥炭土固化土的力學(xué)性能明顯改善。
實(shí)施例3
一種用于弱泥炭質(zhì)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(zhì)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(zhì)土固化后，養(yǎng)護(hù)齡期7d時(shí)無側(cè)限抗壓強(qiáng)度為0.74MPa，養(yǎng)護(hù)齡期14d時(shí)無側(cè)限抗壓強(qiáng)度為0.84MPa，養(yǎng)護(hù)齡期28d時(shí)無側(cè)限抗壓強(qiáng)度為0.91MPa，養(yǎng)護(hù)齡期90d時(shí)無側(cè)限抗壓強(qiáng)度為0.93MPa。在對場地二弱泥炭質(zhì)土固化后，養(yǎng)護(hù)齡期7d時(shí)無側(cè)限抗壓強(qiáng)度為0.23MPa，養(yǎng)護(hù)齡期14d時(shí)無側(cè)限抗壓強(qiáng)度為0.28MPa，養(yǎng)護(hù)齡期28d時(shí)無側(cè)限抗壓強(qiáng)度為0.32MPa，養(yǎng)護(hù)齡期90d時(shí)無側(cè)限抗壓強(qiáng)度為0.36MPa。隨著養(yǎng)護(hù)齡期的增加固化土的無側(cè)限抗壓強(qiáng)度趨于穩(wěn)定，弱泥炭土固化土的力學(xué)性能明顯改善。
本發(fā)明公開的弱泥炭質(zhì)土水泥攪拌樁外摻劑有效地解決了弱泥炭質(zhì)土難以成樁的技術(shù)問題。該外摻劑具有來源獲取容易、無污染、成本低廉等特點(diǎn)，增加了弱泥炭質(zhì)土水泥攪拌樁的工程適用性。
以上所述，僅為本發(fā)明較佳的具體實(shí)施方式，但本發(fā)明的保護(hù)范圍并不局限于此，任何熟悉本技術(shù)領(lǐng)域的技術(shù)人員在本發(fā)明揭露的技術(shù)范圍內(nèi)，根據(jù)本發(fā)明的技術(shù)方案及其發(fā)明構(gòu)思加以等同替換或改變，都應(yīng)涵蓋在本發(fā)明的保護(hù)范圍之內(nèi)。