一种流态混泥土及其制备方法

技术领域

本发明涉及混泥土领域，具体涉及一种流态混泥土及其制备方法。

背景技术

随着城市化的快速发展，城市中高层建筑以及地下建筑迅速发展起来，同时建筑物的基础也越来越深，就出现了大量的深基坑工程。在深基坑项目中，深基坑肥槽回填工作是一项不可或缺的分项工程。基坑肥槽回填工程的一般要求是“采用粘性土分层夯实”，目前，一般肥槽回填由于空间狭窄、无法展开夯实工作及回填深度较大等客观原因，致使肥槽工作回填无法满足设计要求。

目前，施工企业在粘性土不易取得的情况下，采用建筑垃圾、大块石等粗颗粒材料进行回填，由此产生了诸多质量问题，如(1)建筑物散水、周边管道、入户道路等由于沉降破坏，丧失部分使用功能；(2)直接倾倒回填土过程中易对已经完工的外墙保温层造成破坏；(3)由于回填的颗粒较粗，或者是密实度达不到要求，造成运营期地下室外墙的渗水等。并且，由于混凝土的造价相对较高，而深基坑肥槽回填工程量较大，在采用混凝土进行回填时会出现成本较高的问题。

因此，提供一种低成本，流动性好，并具有高强度和高抗渗性的混泥土成为本领域亟待解决的技术问题。

发明内容

本发明的目的在于提供一种流态混泥土及其制备方法。本发明提供的流态混泥土具有低成本，流动性好，强度和抗渗性能高的特点。

为了实现上述发明目的，本发明提供以下技术方案：

本发明提供了一种流态混泥土的制备方法，包括如下步骤：

(1)将建筑垃圾破碎粗骨料、风化砂土和渣土混合，得到混合料，然后加入纤维进行拌合，得到粉状拌合土；

(2)将水泥、粉煤灰与水混合，得到液态水灰浆液；

(3)将所述步骤(1)得到的粉状拌合土与所述步骤(2)得到的液态水灰浆液混合，得到流态混泥土；

所述步骤(1)和(2)没有先后顺序。

优选地，所述步骤(1)中建筑垃圾破碎粗骨料、风化砂土和渣土的质量比为(1～2)：1：(5～8)。

优选地，所述步骤(1)中纤维的添加量为混合料体积的0.45～0.55kg/m

优选地，所述步骤(1)中建筑垃圾破碎粗骨料的粒径为0.2～20mm。

优选地，所述步骤(1)中渣土为砂土、黏土和粉土中的一种或多种。

优选地，所述步骤(1)中纤维为玻璃纤维、石棉纤维和植物纤维中的一种或多种。

优选地，所述步骤(2)中水泥、粉煤灰与水的质量比为(4～7)：1：(7～12)。

优选地，所述步骤(3)中粉状拌合土与液态水灰浆液的质量比为(2～2.8)：1。

优选地，所述步骤(3)中混合的时间为≥3min。

本发明还提供了上述技术方案所述的制备方法制备得到的流态混泥土。

本发明提供了一种流态混泥土的制备方法，包括如下步骤：(1)将建筑垃圾破碎粗骨料、风化砂土和渣土混合，得到混合料，然后加入纤维进行拌合，得到粉状拌合土；(2)将水泥、粉煤灰与水混合，得到液态水灰浆液；(3)将所述步骤(1)得到的粉状拌合土与所述步骤(2)得到的液态水灰浆液混合，得到流态混泥土；所述步骤(1)和(2)没有先后顺序。本发明通过充分利用筑垃圾破碎粗骨料、风化砂土和渣土等建筑垃圾和废弃的地基土，降低混泥土的成本；通过在混泥土中掺入纤维和水泥，提高混泥土的强度、抗裂性和抗延伸性，使混泥土质量更加稳定，混泥土性能收缩小。实验结果表明，本发明提供的流态混泥土的制备方法制备得到的流态混泥土塌落度为8～22cm，强度为0.5～10MPa，抗渗系数可达到2×10

具体实施方式

本发明提供了一种流态混泥土的制备方法，包括如下步骤：

(1)将建筑垃圾破碎粗骨料、风化砂土和渣土混合，得到混合料，然后加入纤维进行拌合，得到粉状拌合土；

(2)将水泥、粉煤灰与水混合，得到液态水灰浆液；

(3)将所述步骤(1)得到的粉状拌合土与所述步骤(2)得到的液态水灰浆液混合，得到流态混泥土；

所述步骤(1)和(2)没有先后顺序。

本发明将建筑垃圾破碎粗骨料、风化砂土和渣土混合，得到混合料，然后加入纤维进行拌合，得到粉状拌合土。

在本发明中，所述建筑垃圾破碎粗骨料、风化砂土和渣土的质量比优选为(1～2)：1：(5～8)，更优选为(1.2～1.6)：1：(5.5～7.5)。本发明将建筑垃圾破碎粗骨料、风化砂土和渣土的质量比限定为上述范围内可以降低混泥土的成本，并保证混泥土具有良好的强度。

在本发明中，所述建筑垃圾破碎粗骨料优选为废砂浆、沥青块、碎石块、泥浆块、砖瓦碎块和混凝土块中的一种或多种，更优选为废砂浆、沥青块、和碎石块中的一种或多种。本发明将建筑垃圾破碎粗骨料限定为上述种类可以降低混泥土的成本，并保证混泥土具有良好的强度。

在本发明中，所述建筑垃圾破碎粗骨料的粒径优选为0.2～20mm，更优选为0.2～10mm。本发明将建筑垃圾破碎粗骨料的粒径限定为上述范围内可以保证混泥土具有良好的强度。

在本发明中，所述渣土优选为砂土、黏土和粉土中的一种或多种，更优选为砂土、黏土和粉土。本发明对所述渣土的粒径没有特殊要求，采用本领域技术人员可选取的常规的粒径范围即可。本发明通过限定渣土为上述种类可以降低混泥土的成本，并保证混泥土具有良好的强度。

在本发明中，所述建筑垃圾破碎粗骨料、风化砂土和渣土的混合优选在滚桶式搅拌机中进行；所述混合的时间优选为2～5min，更优选为3min。本发明对所述混合的速率没有特殊限定，采用本领域技术人员的常规速率即可。本发明通过混合使建筑垃圾破碎粗骨料、风化砂土和渣土充分的混合均匀。

在本发明中，所述纤维的添加量优选为混合料体积的0.45～0.55kg/m

在本发明中，所述纤维优选为玻璃纤维、石棉纤维和植物纤维中的一种或多种，更优选为玻璃纤维。本发明通过将纤维的种类限定为上述范围内，可以更好的提高纤维对混泥土的增强效果，提高混泥土的强度和抗裂性能。

在本发明中，所述纤维的长度优选为3～6cm，更优选为4～5cm。本发明将纤维的长度限定为上述范围内可以避免纤维过长或过短进而影响纤维对混泥土强度和抗渗性能的提升。

在本发明中，所述拌合优选在滚桶式搅拌机中进行；所述拌合时间优选为2～5min，更优选为3min。本发明对所述拌合的操作没有特殊限定，采用本领域技术人员的常规操作即可。本发明通过拌合使混合料和纤维能够充分的混合均匀，提高粉状拌合土的均匀性，进而提高混泥土的强度和抗渗性。

本发明将水泥、粉煤灰与水混合，得到液态水灰浆液。

在本发明中，所述水泥、粉煤灰与水的质量比优选为(4～7)：1：(7～12)，更优选为(5～6)：1：(8～10)。本发明通过将水泥、粉煤灰与水的质量比限定为上述范围内可以使混泥土具有良好的流动性、强度和抗渗性。

在本发明中，所述水泥优选为P.S 32.5水泥。本发明通过将水泥限定为上述种类，可以降低成本，并保证混泥土的强度和抗渗性能。

在本发明中，所述水泥、粉煤灰与水的混合优选在浆液搅拌机中进行。本发明对所述混合的操作及时间没有特殊限定，采用本领域技术人员的常规操作将液态水灰浆液混合均匀即可。

本发明优选在水泥、粉煤灰与水混合时加入石灰粉。本发明对石灰粉的添加量没有特殊限定，本领域技术人员根据需要添加即可。本发明通过添加石灰粉可以提高混泥土的流动性和强度。

得到粉状拌合土和液态水灰浆液后，本发明将所述粉状拌合土与所述液态水灰浆液混合，得到流态混泥土。

在本发明中，所述粉状拌合土与液态水灰浆液的质量比优选为(2～2.8)：1，更优选为(2.2～2.6)：1，进一步优选为2.4：1。本发明将粉状拌合土与液态水灰浆液的质量比限定为上述范围内，可以使混泥土具有良好的流动性，并使混泥土具有高强度和高抗渗性能。

在本发明中，所述粉状拌合土与所述液态水灰浆液的混合的时间优选为≥3min，更优选为≥5min。本发明通过将混合时间限定为上述范围内，可以使粉状拌合土与液态水灰浆液充分混合均匀，提高混泥土的流动性，强度和抗渗性能。

在本发明中，所述粉状拌合土与所述液态水灰浆液的混合优选在搅拌锅中进行；所述搅拌锅优选为专利号CN217226102U的搅拌锅。本发明通过将搅拌锅限定为上述设备，可以将混泥土混合成流动性好，可泵送可罐车运输的流态混泥土。

本发明通过利用筑垃圾破碎粗骨料、风化砂土和渣土等建筑垃圾和废弃的地基土，降低混泥土的成本；通过在混泥土中掺入纤维和水泥，提高混泥土的强度、抗裂性和抗延伸性，使混泥土质量更加稳定，混泥土性能收缩小。

本发明还提供了上述技术方案所述的制备方法制备得到的流态混泥土。

本发明通过将纤维和水泥添加到混泥土中，使流态混泥土具有良好的流动性，强度和抗渗性能。

本发明提供的流态混泥土具有以下优点：

1)流态混泥土早期强度较高，固化时问短，工期快，按照目前的回填要求，只需12小时即可达到施工人员进行下一步施工的强度要求；这种特性可保证回填的连续进行，同时可以保证基坑内支撑的随回填随拆除；流态混泥土回填基槽所需工作面较小，可多段同时施工，施工速度工艺环节少，工期短。

2)预拌流态混泥土具有极强的流动性和自密性，施工质量可控；流态混泥土的流动性可以将狭窄空问和异形结构空间的所有空隙填实；流态混泥土具有自密性的特点，施工时不用釆用大型夯实和碾压设备，减少了施工对结构层的影响和破坏；流态混泥土浇筑时不对防水层造成破坏，因此在回填时不用像采取采用夯实回填的方法时需要对回填基槽的地下结构外墙防水进行保护，既节省了建设成本又解决了有些狭小空间时无法进行保护施工的问题；同时预拌流态混泥土采用机械预拌、集中搅拌、现场浇筑的施工方法，流态混泥土搅拌均匀、质量稳定，现场浇筑受现场条件及施工人员因素影响较小。

3)流态混泥土具有具有抗渗性；该特性既可防止地下水对混泥土本身的破坏，同时还可以与基础结构紧密结合，防止地表水沿结构与回填土的界面下渗。

4)流态混泥土具有经济、环保的特点；流态混泥土回填基槽可以解决采用灰土回填时存在的对土的要求高、作业面较小夯实难度大、夯实质量不稳定、与基础结构界面结合不好、干法施工无法保证遇水后发生沉陷等问题，其在基槽回填的效果可以达到素混凝土的效果；同时造价远低于采用混凝土回填；施工时采用集中搅拌，现场浇筑时材料为液态不会产生扬尘污染，绿色环保。

下面将结合本发明中的实施例，对本发明中的技术方案进行清楚、完整地描述。显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。

实施例1

一种流态混泥土的制备方法，由如下步骤组成：

(1)将0.5～20mm的建筑垃圾破碎粗骨料180kg、风化砂土140kg和渣土960kg在滚桶式搅拌机混合3min，得到混合料，然后加入玻璃纤维0.5kg拌合3min，得到粉状拌合土；所述建筑垃圾破碎粗骨料、风化砂土和渣土的质量比为1.29：1：6.86；所述玻璃纤维添加量为混合料体积的0.5kg/m

(2)将P.S 32.5水泥160kg、粉煤灰30kg与水360kg混合，得到液态水灰浆液；所述水泥、粉煤灰和水的质量比为5.33：1：12；

(3)将所述步骤(1)得到的粉状拌合土与所述步骤(2)得到的液态水灰浆液在搅拌锅混合3min，得到流态混泥土；所述粉状拌合土与液态水灰浆液的质量比为2.33：1。

实施例2

一种流态混泥土的制备方法，由如下步骤组成：

(1)将0.5～20mm的建筑垃圾破碎粗骨料180kg、风化砂土150kg和渣土950kg在滚桶式搅拌机混合3min，得到混合料，然后加入玻璃纤维0.5kg拌合3min，得到粉状拌合土；所述建筑垃圾破碎粗骨料、风化砂土和渣土的质量比为1.2：1：6.33；所述玻璃纤维添加量为混合料体积的0.5kg/m

(2)将P.S 32.5水泥180kg、粉煤灰30kg与水340kg混合，得到液态水灰浆液；所述水泥、粉煤灰和水的质量比为6：1：11.33；

(3)将所述步骤(1)得到的粉状拌合土与所述步骤(2)得到的液态水灰浆液在搅拌锅混合3min，得到流态混泥土；所述粉状拌合土与液态水灰浆液的质量比为2.33：1。

实施例3

一种流态混泥土的制备方法，由如下步骤组成：

(1)将0.5～20mm的建筑垃圾破碎粗骨料200kg、风化砂土160kg和渣土920kg在滚桶式搅拌机混合3min，得到混合料，然后加入玻璃纤维0.5kg拌合3min，得到粉状拌合土；所述建筑垃圾破碎粗骨料、风化砂土和渣土的质量比为1.25：1：5.75；所述玻璃纤维添加量为混合料体积的0.5kg/m

(2)将P.S 32.5水泥200kg、粉煤灰35kg与水310kg混合，得到液态水灰浆液；所述水泥、粉煤灰和水的质量比为5.71：1：8.86；

(3)将所述步骤(1)得到的粉状拌合土与所述步骤(2)得到的液态水灰浆液在搅拌锅混合3min，得到流态混泥土；所述粉状拌合土与液态水灰浆液的质量比为2.35：1。

实施例4

一种流态混泥土的制备方法，由如下步骤组成：

(1)将0.5～20mm的建筑垃圾破碎粗骨料230kg、风化砂土155kg和渣土900kg在滚桶式搅拌机混合3min，得到混合料，然后加入玻璃纤维0.5kg拌合3min，得到粉状拌合土；所述建筑垃圾破碎粗骨料、风化砂土和渣土的质量比为1.48：1：5.81；所述玻璃纤维添加量为混合料体积的0.5kg/m

(2)将P.S 32.5水泥220kg、粉煤灰40kg与水310kg混合，得到液态水灰浆液；所述水泥、粉煤灰和水的质量比为5.5：1：7.75；

(3)将所述步骤(1)得到的粉状拌合土与所述步骤(2)得到的液态水灰浆液在搅拌锅混合3min，得到流态混泥土；所述粉状拌合土与液态水灰浆液的质量比为2.25：1。

实施例5

一种流态混泥土的制备方法，由如下步骤组成：

(1)将0.5～20mm的建筑垃圾破碎粗骨料190kg、风化砂土130kg和渣土960kg在滚桶式搅拌机混合3min，得到混合料，然后加入玻璃纤维0.5kg拌合3min，得到粉状拌合土；所述建筑垃圾破碎粗骨料、风化砂土和渣土的质量比为1.46：1：7.38；所述玻璃纤维添加量为混合料体积的0.5kg/m

(2)将P.S 32.5水泥160kg、粉煤灰30kg与水310kg混合，得到液态水灰浆液；所述水泥、粉煤灰和水的质量比为5.33：1：10.33；

(3)将所述步骤(1)得到的粉状拌合土与所述步骤(2)得到的液态水灰浆液在搅拌锅混合3min，得到流态混泥土；所述粉状拌合土与液态水灰浆液的质量比为2.56：1。

实施例6

一种流态混泥土的制备方法，由如下步骤组成：

(1)将0.5～20mm的建筑垃圾破碎粗骨料180kg、风化砂土150kg和渣土950kg在滚桶式搅拌机混合3min，得到混合料，然后加入玻璃纤维0.5kg拌合3min，得到粉状拌合土；所述建筑垃圾破碎粗骨料、风化砂土和渣土的质量比为1.2：1：6.33；所述玻璃纤维添加量为混合料体积的0.5kg/m

(2)将P.S 32.5水泥180kg、粉煤灰30kg与水320kg混合，得到液态水灰浆液；所述水泥、粉煤灰和水的质量比为6：1：10.67；

(3)将所述步骤(1)得到的粉状拌合土与所述步骤(2)得到的液态水灰浆液在搅拌锅混合3min，得到流态混泥土；所述粉状拌合土与液态水灰浆液的质量比为2.42：1。

实施例7

一种流态混泥土的制备方法，由如下步骤组成：

(1)将0.5～20mm的建筑垃圾破碎粗骨料200kg、风化砂土160kg和渣土920kg在滚桶式搅拌机混合3min，得到混合料，然后加入玻璃纤维0.5kg拌合3min，得到粉状拌合土；所述建筑垃圾破碎粗骨料、风化砂土和渣土的质量比为1.25：1：5.75；所述玻璃纤维添加量为混合料体积的0.5kg/m

(2)将P.S 32.5水泥200kg、粉煤灰35kg与水300kg混合，得到液态水灰浆液；所述水泥、粉煤灰和水的质量比为5.71：1：8.57；

(3)将所述步骤(1)得到的粉状拌合土与所述步骤(2)得到的液态水灰浆液在搅拌锅混合3min，得到流态混泥土；所述粉状拌合土与液态水灰浆液的质量比为2.39：1。

实施例8

一种流态混泥土的制备方法，由如下步骤组成：

(1)将0.5～20mm的建筑垃圾破碎粗骨料220kg、风化砂土165kg和渣土900kg在滚桶式搅拌机混合3min，得到混合料，然后加入玻璃纤维0.5kg拌合3min，得到粉状拌合土；所述建筑垃圾破碎粗骨料、风化砂土和渣土的质量比为1.33：1：5.45；所述玻璃纤维添加量为混合料体积的0.5kg/m

(2)将P.S 32.5水泥220kg、粉煤灰40kg与水300kg混合，得到液态水灰浆液；所述水泥、粉煤灰和水的质量比为5.5：1：7.5；

(3)将所述步骤(1)得到的粉状拌合土与所述步骤(2)得到的液态水灰浆液在搅拌锅混合3min，得到流态混泥土；所述粉状拌合土与液态水灰浆液的质量比为2.29：1。

对实施例1～8制备的流态混泥土进行坍落度、强度和渗透性测试，具体检测方法如下：

坍落度：将混泥土注入混凝土坍落度筒，提起坍落度筒，测量混泥土在自重的作用下的坍落高度。

强度：混泥土立方体试块在无侧限条件下，单位面积抵抗轴向压力的最大值

渗透性：采用变水头试验，实验室测定。

实施例1～8制备出的流态混泥土的性能如表1所示：

表1实施例1～8制备的流态混泥土的性能

由表1中实施例1～8制备的流态混泥土的性能对比可以明显看出，本发明的制备方法制备的流态混泥土的塌落度为8～30cm，强度为0.5～10MPa，抗渗系数可达到2×10

以上所述仅是本发明的优选实施方式，应当指出，对于本技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明原理的前提下，还可以做出若干改进和润饰，这些改进和润饰也应视为本发明的保护范围。