[发明专利]一种自凝自稳复合土，形成工艺及装置

说明书

一种自凝自稳复合土，形成工艺及装置。本发明公开了一种自凝自稳复合土，该复合土膨润土浆，水泥，砂，水玻璃，粉煤灰，钛白石膏，聚硅氧烷树脂，氮化硼。其工艺是在桩孔内膨润土浆体采用气动搅拌充分之后，按照顺序投放原料后进行气动混合搅拌，最后复合土依次经过抽真空、升压、恒压和降压后，对桩孔孔口用30cm湿土覆盖保护。本发明还提供一种气动搅拌器，具体两根平行设置的出气管，出气管的中间经支撑管连接，使形成“工”字形，支撑管上部设置有连接钢管，出气管上等距离设置有气眼。本发明操作简单，成本投入低，见效快，能够与基桩施工穿插进行而不影响主要施工作业流程，对废弃泥浆外排的环境污染因素进行有效控制，防止因桩孔孔壁坍塌而导致基桩施工无法正常进行的情况。

技术领域

本发明专利涉及基础施工过程中对施工产生的废弃泥浆通过技术手段处理以形成具有一定强度的复合土体，尤其涉及到在桩基施工过程中，为避免废弃泥浆对环境的污染以及基桩形成后其空孔部分土体坍塌所采取的处理方式。

背景技术

近年来，伴随着城区建设的不断发展，具备各自不同使用功能的建筑物、构筑物在土地资源有限的情况下，进一步向更深处的地下空间方向发展。以基础施工为例，随着超高层建筑物的日趋增多，其建筑物地下室结构埋深往往高达数十米，采用泥浆护壁方式的桩基施工工艺时，在基桩浇筑完成之后，桩顶标高以上空孔段泥浆长时间置于孔内，孔内废弃泥浆不仅体量大而且性能差，二次回收利用的可能性小，回收后空孔段孔壁会出现坍塌现象且回收成本较高，同时，在土方开挖之时，泥浆混入土体之中，在运输及堆放过程中容易造成环境污染；另外，受地下室基础结构设计埋深要求影响，埋深愈深，搁置时间愈长，孔内废弃泥浆的护壁效果愈差，基桩空孔段四周土体容易出现坍塌导致周边基桩无法完成施工。鉴于目前基桩大多位于地面以下较深位置，属隐蔽工程，施工单位的管理水平及经验参差不齐，加之地质条件复杂且对建设环保型社会的需求逐步增加，目前尚无一套可以同时解决上述环保及技术问题的方法。

发明内容

为解决上述问题，本发明的目的是将基桩浇筑完毕后的孔内膨润土泥浆，通过水泥、砂、水玻璃等材料按一定配比搅拌后混合而制成具有一定强度的新型复合土，其操作简单，方式迅捷，成本较低且实用性强，主要用于采用泥浆护壁方式成孔的基桩施工过程之中。采用上述技术手段而形成的复合土，一是可以解决土方开挖时空孔段泥浆所造成的环境污染问题，二是将基桩形成后的空孔段泥浆经处理后形成具有一定强度的复合土，对周边孔壁起到支撑作用，避免出现塌孔现象。为实现上述目的，本发明采用如下技术方案：

一种自凝自稳复合土，按重量份计，该复合土包括如下重量份的原料组成：膨润土浆300份-500份，水泥200份-300份，砂200份-300份，水玻璃30份-40份，粉煤灰120-150份，钛白石膏80份-100份，聚硅氧烷树脂50份-70份，氮化硼10份-20份。气动搅拌后混合而成，在较短时间内基本完成絮凝反应，随着时间的推移逐步完成终凝，强度达到0.5MPa—1MPa，以形成具备自凝自稳条件的复合土。

进一步优选为按重量份计，该复合土包括如下重量份的原料组成：膨润土浆380份，水泥260份，砂240份，水玻璃35份，粉煤灰120份，钛白石膏88份，聚硅氧烷树脂60份，氮化硼17份。

所述的膨润土浆是由膨润土，CMC、纯碱、赤泥、水按质量比为10：1-2：0.5-2：2-3：10-20混合而成的。

所述的水泥为普通硅酸盐水泥；所述的钛白石膏粒度为300-500目，比表面积为800m²/kg以上；粉煤灰为不同粒径的粉煤灰组成，最大颗粒粒径为12mm，其中12mm到8mm占5-12％，8mm以下占50％以上，1mm以下占30％以上。上述粒度能使钛白石膏发挥其作用，使其与其他物料充分反应。若料浆细度较低，料浆的黏性或稠度过大，流动性变差，复合土易膨胀。

本发明复合土配方中，聚硅氧烷树脂具有连接各个物料的作用力，同时具有填孔的作用，在混合的过程中，因表面积大，粒度小，易于填补物料与物料之间的空隙，同时增强物料之间的结合力。