模块化建筑地基土壤快速化学固化剂及其应用
【技术领域】
[0001] 本发明设及模块化建筑地基±壤快速化学固化剂，属于模块化建筑地基处理领 域。
【背景技术】
[0002] 随着经济的快速发展，居民对精品农业旅游需求越来越大。目前，我国正努力推 行农业现代化及乡村旅游业发展，从而带动W休闲农业为核屯、细分市场的集成建筑快速增 长。据初步估算，未来五年我国将建设约500个的休闲农业基地，形成近千亿全产业链规 模。
[0003] 模块化建筑有别于传统的钢筋混凝±建筑体系，将建筑主体结构、建筑设备W及 装饰装修等在车间内生产、组装，运输至现场后按图纸快速施工，大幅降低建设成本，仅数 天后就可W竣工交付使用。由于施工周期极短、施工范围很小，建筑地基需要尽快处理。然 而由于模块化建筑常位于旅游区或者农场，其地基多为高有机质、高含水量的渺泥质±壤， 给地基处理带来很大不便。
[0004] 模块化建筑本质上是临时建筑，地基处理成本应该有所控制。由于其选址灵活、面 积较小，传统大型地基处理机械不能适用。当未来模块化建筑搬离后，地基应能恢复原来性 质，所有地基处理应减少对附近±壤的影响。由于模块化建筑建设速度非常快，其特殊环境 地基处理速度也相应要求很快。 阳〇化]传统的模块化地基处理手段多是将渺泥质±壤挖出，运显然增加了现场施工难 度，而且挖出渺泥质±壤处置也很困难。在某些离水体非常近的部位，渺泥整体含水率极 高。即使将上层渺泥挖走，下层渺泥仍很难处理。现有某些模块化工程中，很难处理较好观 赏位置地基，只能选择地基易处理位置安装模块化建筑。
[0006] 另外的一大类处理手段是对渺泥质±壤进行化学加固。从现有部分工程来看，由 于渺泥质±壤有机质较高、含水率较高，简单的化学加固会出现加固效果缓慢等问题。普通 的化学加固方案中主要利用水泥与石灰双元体系，由于渺泥中有机质会分散包裹在胶凝材 料表面，延缓水化进程，使水泥水化程度大幅降低。
[0007] 水泥基胶凝材料是通过娃酸=巧和娃酸二巧与水反应，生成水化娃酸巧凝胶从而 发展强度。水化反应同时会生成大量的氨氧化巧，在高含水率渺泥环境会对附近±壤造成 有害影响。只W水泥和石灰为主的加固体系难W满足要求。
[0008] 所W，面向模块化建筑施工特点W及旅游近水原则，针对高有机质、高含水率渺泥 质±壤的环保型软基±壤快速化学固化剂显得十分重要。
【发明内容】
[0009] 本发明要解决的技术问题是，克服现有模块化建筑地基处理的技术不足，提供一 种模块化建筑地基±壤快速化学固化剂及其应用，主要针对高有机质、高含水率渺泥质± 壤的应用场景。
[0010] 为解决技术问题，本发明的解决方案是：
[0011] 提供一种模块化建筑地基上壤快速化学固化剂，其组分及质量百分比为： 阳01引 快硬水泥10~20 % 阳01引 矿渣粉20~40 %
[0014] 粉煤灰25~45 % 阳01引 石灰粉8~16%
[0016] 石膏粉6~10%
[0017] 高儘酸钟1~4%
[0018] 聚簇酸减水剂2~5%。
[0019] 本发明进一步提供了利用前述模块化建筑地基±壤快速化学固化剂对渺泥质± 壤进行快速固化的方法，是利用机械设备按快速化学固化剂：渺泥质±壤的质量比为5~ 15 : 100进行混合，混合处理的±壤深度为0.3~Im;经混合处理3天后，地基承载力特征 值> 200KPa，渺泥质±壤含水率下降到30%W内。
[0020] 本发明的实现原理：
[0021] 通过利用快硬水泥、矿渣粉、粉煤灰、石灰粉、石膏粉等胶凝材料与高有机质、高含 水率渺泥反应，迅速发展强度、起到软基处理效果；水化反应生成低碱度水化产物，减弱对 环境±壤影响；高儘酸钟与有机物反应产物为Mn化、C〇2和有机中间体，加入±壤中没有环 境风险；聚簇酸减水剂改善快速化学固化剂与渺泥质±壤混合效率，提高模块化建筑地基 处理效果；各组分之间的特定比例的组合方式，让化学固化作用更显著，比常规技术手段中 的石灰或水泥固化方式缩短固化时间，提高固化±强度，改善了有机质较高、含水率较高等 特殊渺泥质±壤适用性。
[0022] 与现有技术相比，本发明的有益效果在于：
[0023] 与目前旅游区或农场高有机质含量、高含水率的渺泥质±壤加固技术相比，地基 ±壤快速化学固化剂成本可控、效果显著、快速固化，未来在模块化建筑行业具有极大的应 用价值。
【具体实施方式】
[0024] 本发明的目的在于，提供一种针对高有机质、高含水率渺泥质±壤的环保型的快 速化学固化剂。利用机械设备将快速化学固化剂与±壤按比例混合，使高有机质、高含水率 渺泥质±壤快速固化，满足模块化建筑地基需求。
[00巧]该模块化建筑地基±壤快速化学固化剂的组分及质量百分比为：
[0026] 快硬水泥10~20% ;矿渣粉20~40% ;粉煤灰25~45% ;石灰粉8~16% ;石 膏粉6~10% ;高儘酸钟1~4% ;聚簇酸减水剂2~5%。
[0027] 利用前述模块化建筑地基±壤快速化学固化剂对渺泥质±壤进行快速固化的方 法，是指：利用机械设备按快速化学固化剂：渺泥质±壤的质量比为5~15 : 100进行混 合，混合处理的±壤深度为0. 3~Im;经混合处理3天后，地基承载力特征值> 200KPa，渺 泥质±壤含水率下降到30%W内。
[0028] 本发明中所述矿渣粉在建筑领域有其限定意义。传统上高炉炼铁烙融的矿渣是指 在骤冷时来不及结晶而形成的玻璃态物质。烙融的矿渣直接流入水池中冷却的又叫水泽矿 渣，俗称水渣。矿渣经磨细后，是水泥的活性混合材料，也叫矿渣微粉。由于炼铁在金属制 造行业占主导地位，一般将铁矿渣简称矿渣，其它特殊金属的矿渣需要指明。所W，在建筑 领域里面，铁矿渣粉、矿渣微粉、矿渣粉、矿粉等都泛指同一样粉体，都是高炉炼铁矿渣磨细 而成。建筑领域对矿渣粉的使用已很频繁，除前述概念之外，通常不会有太多其它意义。
[0029] 各实施例中的试验数据见下表（单位％ ):
[0031] 最后，还需要注意的是，W上列举的仅是本发明的具体实施例子。显然，本发明不 限于W上实施例子，还可W有许多变形。本领域的普通技术人员能从本发明公开的内容直 接导出或联想到的所有变形，均应认为是本发明的保护范围。
【主权项】
1. 模块化建筑地基土壤快速化学固化剂，其特征在于：该化学固化剂的组分及质量百 分比为： 快硬水泥10~20% 矿渣粉20~40% 粉煤灰25~45% 石灰粉8~16% 石膏粉6~10% 高锰酸钾1~4% 聚羧酸减水剂2~5%。2. 利用权利要求1所述模块化建筑地基土壤快速化学固化剂对淤泥质土壤进行快 速固化的方法，其特征在于，是利用机械设备按快速化学固化剂：淤泥质土壤的质量比为 5~15 : 100进行混合，混合处理的土壤深度为0.3~lm;经混合处理3天后，地基承载力 特征值多200KPa，淤泥质土壤含水率下降到30%以内。
【专利摘要】本发明涉及模块化建筑地基处理领域，旨在提供一种模块化建筑地基土壤快速化学固化剂及其应用。该化学固化剂的组分及质量百分比为：快硬水泥10～20％，矿渣粉20～40％，粉煤灰25～45％，石灰粉8～16％，石膏粉6～10％，高锰酸钾1～4％，聚羧酸减水剂2～5％。本发明能迅速发展强度、起到软基处理效果；减弱对环境土壤影响，没有环境风险；改善快速化学固化剂与淤泥质土壤混合效率，提高模块化建筑地基处理效果；比常规技术手段中的石灰或水泥固化方式缩短固化时间。与目前旅游区或农场高有机质含量、高含水率的淤泥质土壤加固技术相比，地基土壤快速化学固化剂成本可控、效果显著、快速固化，未来在模块化建筑行业具有极大的应用价值。
【IPC分类】E02D3/12, C04B28/14
【公开号】CN105272108
【申请号】CN201510664327
【发明人】徐强, 詹树林, 杨辉, 樊先平, 程迪, 张鹤, 徐意
【申请人】浙江大学
【公开日】2016年1月27日
【申请日】2015年10月13日