用于软土地区边坡加固的抗剪水泥固化剂制备方法与流程

本发明专利涉及固化剂的，具体而言，涉及用于软土地区边坡加固的抗剪水泥固化剂制备方法。

背景技术：

1、在我国的河道维护和海洋工程中，每年都会产生大量淤泥，这些淤泥大多只能废弃或以倾倒于其他附近水域的方式进行处理，不经济、不环保，且这些废弃淤泥工程性质差。

2、现有技术中，采用水泥类的胶凝材料对其稳定处理，然而这种水泥固化淤泥土常表现出受荷脆性破坏、泡水软化崩解、地基土的承载力和抗剪强度并不高等缺陷，难以满足复杂应力条件(如张拉，浸泡等条件)下特殊工程结构的长期强度和变形稳定性要求。

技术实现思路

1、本发明的目的在于提供用于软土地区边坡加固的抗剪水泥固化剂制备方法，旨在解决现有技术中，水泥固化淤泥土在地基土的承载力和抗剪强度不足的问题。

2、本发明是这样实现的，用于软土地区边坡加固的抗剪水泥固化剂制备方法，包括以下制备步骤：

3、1)、将胶凝材料、减水剂以及水体按照设定比例混合搅拌为混合浆液；所述胶凝材料包括水泥、粉煤灰以及矿粉；

4、2)、在所述混合浆液中加入聚丙烯纤维以及分散剂，所述混合浆液、聚丙烯纤维以及分散剂混合搅拌形成固化剂。

5、可选的，按照质量组分计，所述胶凝材料中包括40％水泥、35％粉煤灰以及25％矿粉。

6、可选的，按照质量组分计，所述混合溶液包括16份～20份胶凝材料、1份～2份减水剂、15份～18份水体，且在所述步骤2)中，往混合溶液中加入1份～2份聚丙烯纤维以及1份～2份分散剂。

7、可选的，所述制备步骤1)中，所述胶凝材料、减水剂以及水体搅拌2min～5min后，形成所述混合浆液。

8、可选的，所述制备步骤1)中，所述聚丙烯纤维的长度为4mm～6mm。

9、可选的，所述制备步骤1)中，所述矿粉为s95级粒化高炉矿渣粉。

10、可选的，所述减水剂为聚羧酸高性能减水剂，所述减水剂的固含量为50％。

11、可选的，所述制备步骤1)中，所述水泥、粉煤灰以及矿粉预先在搅拌器中混合搅拌均匀，形成所述胶凝材料，所述胶凝材料封闭布置在储料筒中。

12、可选的，所述制备步骤1)中，将所述胶凝材料以及减水剂预先置于搅拌器的搅拌腔中搅拌设定时间后，再将所述水体呈喷射状由搅拌腔的顶部自上而下喷射，且由搅拌腔的底部自下而上喷射，所述搅拌器同步搅拌转动，喷射状的水体与胶凝材料以及减水剂转动搅拌混合。

13、可选的，所述搅拌腔中设有纵向布置的转动轴，所述转动轴中具有中空腔；所述转动轴的外周设有多个转动片，多个所述转动片沿着转动轴的周向间隔布置。

14、所述转动片包括两个上下间隔布置的金属片，两个所述金属片之间具有间隔空间，所述间隔空间的外周覆盖有弹性膜层，所述弹性膜层将间隔空间的外周封闭；所述间隔空间与中空腔连通，所述中空腔与空压机连通。

15、所述制备步骤1)中，当所述胶凝材料、减水剂以及水体在搅拌腔中混合搅拌的过程中，所述转动轴转动，多个所述转动片与转动轴同步转动，所述空压机通过中空腔往间隔空间中注入压力呈变化状的高压气体，所述高压气体驱动所述弹性膜层往间隔空间的外周胀缩变形，对搅拌中的混合浆液进行二次搅拌。

16、与现有技术相比，本发明提供的用于软土地区边坡加固的抗剪水泥固化剂制备方法，先制备出混合浆液，而后将聚丙烯纤维渗入到混合浆液中，通过分散剂将聚丙烯纤维进行分散处理。这样，固化剂用于固化淤泥形成搅拌桩来用于软土地区边坡加固，具体的，在基坑开挖前，采用搅拌桩机将固化剂与基坑边缘土体(淤泥)进行湿拌法搅拌形成搅拌桩。

17、具体的，由于土颗粒和聚丙烯纤维二者间弹性模量存在差异，在外力作用下，土颗粒和聚丙烯纤维间会产生相对滑移、位错。在聚丙烯纤维和土颗粒组成的土筋共同体中，筋土界面的黏结力、摩擦力使聚丙烯纤维承受一部分拉应力，起到分担荷载的效果；聚丙烯纤维在土体的摩擦力和凝聚力作用下，在土体当中形成空间网状结构，对土颗粒产生约束作用，限制了土颗粒的位移和变形，进一步提高土体力学特性。

18、当土体中聚丙烯纤维含量增加到某一程度，此时，聚丙烯纤维在土体中广泛、均匀分布。当外力作用于某一区域时，单根聚丙烯纤维将自身受力通过空间聚丙烯纤维网传递到其他区域，使得整个土体共同分担外力，进一步提升聚丙烯纤维加筋效果，增强土体抗剪强度。

19、聚丙烯纤维拌入低强度土体中进行加筋护坡，聚丙烯纤维的加入使得其内部相互交织，形成密集的聚丙烯纤维网，对土体起到三维包裹、网状交织的加筋作用，增强了土体的力学性质，减少竖向和侧向变形，提高搅拌桩的水平刚度与水平承载能力，使得搅拌桩既能抗渗止水，又能水平承载抗形，从而确保工程的稳定性和安全性。

技术特征：

1.用于软土地区边坡加固的抗剪水泥固化剂制备方法，其特征在于，包括以下制备步骤：

2.如权利要求1所述的用于软土地区边坡加固的抗剪水泥固化剂制备方法，其特征在于，按照质量组分计，所述胶凝材料中包括40％水泥、35％粉煤灰以及25％矿粉。

3.如权利要求1所述的用于软土地区边坡加固的抗剪水泥固化剂制备方法，其特征在于，按照质量组分计，所述混合溶液包括16份～20份胶凝材料、1份～2份减水剂、15份～18份水体，且在所述步骤2)中，往混合溶液中加入1份～2份聚丙烯纤维以及1份～2份分散剂。

4.如权利要求1所述的用于软土地区边坡加固的抗剪水泥固化剂制备方法，其特征在于，所述制备步骤1)中，所述胶凝材料、减水剂以及水体搅拌2min～5min后，形成所述混合浆液。

5.如权利要求1所述的用于软土地区边坡加固的抗剪水泥固化剂制备方法，其特征在于，所述制备步骤2)中，所述聚丙烯纤维的长度为4mm～6mm。

6.如权利要求1所述的用于软土地区边坡加固的抗剪水泥固化剂制备方法，其特征在于，所述制备步骤1)中，所述矿粉为s95级粒化高炉矿渣粉。

7.如权利要求1所述的用于软土地区边坡加固的抗剪水泥固化剂制备方法，其特征在于，所述减水剂为聚羧酸高性能减水剂，所述减水剂的固含量为50％。

8.如权利要求1所述的用于软土地区边坡加固的抗剪水泥固化剂制备方法，其特征在于，所述制备步骤1)中，所述水泥、粉煤灰以及矿粉预先在搅拌器中混合搅拌均匀，形成所述胶凝材料，所述胶凝材料封闭布置在储料筒中。

9.如权利要求1至8任一项所述的用于软土地区边坡加固的抗剪水泥固化剂制备方法，其特征在于，所述制备步骤1)中，将所述胶凝材料以及减水剂预先置于搅拌器的搅拌腔中搅拌设定时间后，再将所述水体呈喷射状由搅拌腔的顶部自上而下喷射，且由搅拌腔的底部自下而上喷射，所述搅拌器同步搅拌转动，喷射状的水体与胶凝材料以及减水剂转动搅拌混合。

10.如权利要求9所述的用于软土地区边坡加固的抗剪水泥固化剂制备方法，其特征在于，所述搅拌腔中设有纵向布置的转动轴，所述转动轴中具有中空腔；所述转动轴的外周设有多个转动片，多个所述转动片沿着转动轴的周向间隔布置；

技术总结
本发明涉及固化剂的技术领域，公开了用于软土地区边坡加固的抗剪水泥固化剂制备方法，包括以下制备步骤：1)、将胶凝材料、减水剂以及水体按照设定比例混合搅拌为混合浆液；所述胶凝材料包括水泥、粉煤灰以及矿粉；2)、在所述混合浆液中加入聚丙烯纤维以及分散剂，所述混合浆液、聚丙烯纤维以及分散剂混合搅拌形成固化剂。先制备出混合浆液，而后将聚丙烯纤维渗入到混合浆液中，通过分散剂将聚丙烯纤维进行分散处理。这样，固化剂用于固化淤泥形成坚固的搅拌桩，聚丙烯纤维凭借其较高抗拉性能、较大延伸性能，以及与土体间的相互交错的三维网状结构，可明显提高其整体力学性能，解决常出现的形变问题，确保工程的稳定性和安全性。

技术研发人员：许杨楠,张居彦,南兵,向永君,宫银霜
受保护的技术使用者：深圳宏垚环保科技有限公司
技术研发日：
技术公布日：2024/1/15