一種軟土快速固化劑的制作方法
【技術領域】
[0001] 本發明涉及一種軟土快速固化劑，屬于土木工程材料及建筑地基處理技術領域。
【背景技術】
[0002] 隨著經濟的發展和城市資源的日益匱乏，近年來在沿海、沿江、沿河區域的軟地基 上進行的巖土工程日益增多。由于這些地基靠近水源，其土質中包括了大量的水源，導致這 些軟性地基的壓縮性很強、穩定性很差。在進行相關設計和構建時，必須對地基進行多種處 理工序，其中地基加固處理是在此類地基上建造建筑前的必須步驟。
[0003] 軟土地基一般是指在靜水或緩慢水流環境中沉積的飽和粘性土，并常夾有泥炭、 貝殼及生物殘骸，具有天然含水量和孔隙比大、透水性差、壓縮性高、抗剪強度低、觸動性和 蠕變性大等特點。另一方面，目前我國有一些土木工程項目不得不建立在軟土地基上，因此 對軟土地基的處理直接影響著土木工程項目的質量。地基處理中常采用的一種方法是固化 處理，但軟土的工程劣性增大了軟土地基固化處理的難度。
[0004] 在軟土地基上修建道路，采用的軟基處理方法是否恰當合理，直接影響到道路工 程的質量以及使用功能。目前采用傳統軟基處理方法需要經歷較長時間，極大地延緩了工 程的施工進度。工程實踐表明，對不同性質的軟土在摻入水泥的基礎上，采用不同比例的復 合添加劑，可以大幅提升固化土的工程性質，保護建筑物的安全，以滿足實際需求，優化添 加劑成份及復合比例，在一定程度上降低水泥用量，在滿足工程應用的基礎上節約處理成 本。
[0005] 軟土地基的快速處理對提高市政工程建設效率，保障施工安全和施工質量具有很 高的應用價值，研究應用前景十分廣闊。
【發明內容】
[0006] 本發明的目的在于：針對在軟土加固施工時，能夠快速固化軟土，且固化效果好的 固化劑，從而提高了市政工程建設效率，縮短工期，節約了成本。
[0007] 本發明所采用的技術方案是：一種軟土快速固化劑，由主劑和輔劑組成，主劑 為水泥，輔劑由電石渣、石膏、氫氧化鈉和聚丙烯纖維組成，其中主劑中水泥的摻入比為 9% -12%，輔劑中電石渣的摻入比為3% -4%，石膏的摻入比為1% -2%，氫氧化鈉的摻入 比為1% -2%，聚丙烯纖維的摻入比為0.6% -0.8%。
[0008] 在本發明中：所述的主劑中水泥的摻入比為9%，輔劑中電石渣的摻入比為4%， 石膏的摻入比為2 %，氫氧化鈉的摻入比為2 %，聚丙烯纖維的摻入比為0. 6 %。
[0009] 采用上述技術方案后，本發明的有益效果為：通過本發明中所描述的固化劑，不僅 對軟土的固化效果好，而且能夠快速的對軟土進行固化，提升固化土的工程性質，保護建筑 物的安全，同時滿足了實際需求，在一定程度上降低水泥用量，在滿足工程應用的基礎上節 約處理成本。
【附圖說明】 圖1是本發明中挑選水泥與電石渣不同齡期下的無側限抗壓強度示意圖； 圖2是本發明中將水泥與電石渣混合后加入石膏作為輔助固化劑的無側限抗壓強度 示意圖； 圖3是本發明中將水泥與石灰粉混合后加入三乙醇胺作為輔助固化劑的無側限抗壓 強度示意圖 圖4是本發明中的四種固化劑成份固化效果對比圖； 圖5-圖6是本發明中的水泥摻入量并測量其不同齡期下的無側限抗壓強度示意圖； 圖7-圖8是本發明中確定石膏的最佳含量的實驗結果圖； 圖9-圖10是本發明中確定電石渣含量的實驗結果圖； 圖11是測量不同齡期下加入氫氧化鈉、硫酸鈉與三乙醇胺這三種早強劑的固化土的 無側限抗壓強度示意圖； 圖12-圖13是固化劑成分的基礎上加入聚丙烯纖維，測量其在不同齡期下的無側限抗 壓強度示意圖； 圖14是多種固化劑28天固化效果對比示意圖；
【具體實施方式】
[0011] 下面將結合實施例對本發明作進一步的說明。
[0012] 實施例1 一種軟土快速固化劑，由主劑和輔劑組成，所述的主劑中水泥的摻入比為9%，輔劑中 電石渣的摻入比為4%，石膏的摻入比為2%，氫氧化鈉的摻入比為2%，聚丙烯纖維的摻入 比為0.6%。
[0013] 實施例2 一種軟土快速固化劑，由主劑和輔劑組成，所述的主劑中水泥的摻入比為12%，輔劑中 電石渣的摻入比為3%，石膏的摻入比為1%，氫氧化鈉的摻入比為1%，聚丙烯纖維的摻入 比為0.8%。
[0014] 實施例3 一種軟土快速固化劑，由主劑和輔劑組成，所述的主劑中水泥的摻入比為10%，輔劑中 電石渣的摻入比為3. 5%，石膏的摻入比為1. 5%，氫氧化鈉的摻入比為1. 5%，聚丙烯纖維 的摻入比為0. 7%。
[0015] 以下是本次實驗的主要方式和步驟： 首先對一些常用的主成分固化劑進行單一固化材料試驗，為輔助成分的固化材料的挑 選提供參考依據。
[0016] 在本試驗中，除了水泥與電石渣外，還挑選了環氧樹脂和鎮加固化劑進行對比試 驗，測定其不同齡期下（ld，3d，7d)的無側限抗壓強度，從而保證固化劑主成分的固化效率 為最優，試驗結果如圖1所示； 從圖中可以看出，水泥和電石渣的固化效果明顯高于其他兩種固化劑，因此本試驗的 固化劑主要材料確定為水泥和電石渣，而從3d和7d的固化效果來看，水泥固化的齡泥質土 的無側限抗壓強度明顯優于電石渣。因此可以看出，水泥在早期固化過程中占主導地位。進 一步進行多種固化劑組合試驗，試驗結果見圖2 ;從圖中可以看出，當水泥與電石渣混合， 再加入石膏作為輔助固化劑后，固化效果明顯好于兩種材料單獨做固化劑，再加入三乙醇 胺并將電石渣替換為石灰粉作對比試驗，試驗結果見下圖3所示；從圖中看出，三乙醇胺作 為常用的工業早強劑，加入后對水泥的早期強度有明顯提升，而當將電石渣替換為石灰粉 時，軟土的早期強度明顯降低，因此初步確定本試驗固化劑的組成為水泥，電石渣，石膏，三 乙醇胺。再在這四種固化劑成分中變化每種成分的比例，進行初步的對比試驗，觀察每種成 分的變化對固化效果的影響，試驗結果見下表1至5 : 表1摻7%水泥+4%電石渣+4%石膏+2%三乙醇胺
表2摻5%水泥+4%電石渣+4%石膏+1%三乙醇胺
表3摻3%水泥+4%電石渣+4%石膏+2%三乙醇胺
表4摻5%水泥+2%電石渣+4%石膏+2%三乙醇胺
表5摻5%水泥+6%電石渣+4%石膏+2%三乙醇胺
不同比例的四種固化劑成份固化效果對比圖如圖4所示：
從表中三種固化劑成分初步分析圖可以看出，水泥的含量與軟土的無側限抗壓強度完 全呈現正相關的關系，因此在之后的試驗中可以適當選擇增加水泥用量。而隨著電石渣含 量的增加，軟土的7天內無側限抗壓強度并沒有持續上升，而是在4%左右時達到了峰值， 因此在之后的試驗中，電石渣的含量可以控制在4%左右。三乙醇胺對試驗結果的影響不是 很明顯，需要在之后的試驗中繼續研究其最佳含量的范圍。
[0017] 一、確定水泥的含量 由以上試驗可知，水泥作為軟土使用最廣泛的固化劑，對軟土的早期強度起到非常重 要的主