[发明专利]一种高硫型搅拌桩用施工粉料、浆料及其制备与应用

说明书

本发明涉及搅拌桩技术领域，具体涉及一种高硫型搅拌桩用施工粉料、浆料及其制备与应用，该施工材料包括粉料和浆料两种形式，经GB/T 176的三氧化硫试验方法检测，三氧化硫含量为8‑22％，本申请合理选配原料，采用两种低值固废双掺且用量较大，其中粉料仅需烘干工业副产石膏，浆料无需烘干、煅烧，节约了大量生产能耗，应用于搅拌桩加固土，可代替水泥使用，抗压强度达到甚至优于水泥土，具有推广应用前景。

技术领域

本发明涉及搅拌桩技术领域，具体的为一种高硫型搅拌桩用施工粉料、浆料及其制备与应用。

背景技术

上海等沿江沿海地区的地下土层软弱、强度低、含水量高，地下工程基坑开挖前，要采用深层搅拌法、高压喷射注浆法等施工工艺进行基坑围护，形成临时性的搅拌桩挡土止水墙。这些施工工艺目前普遍采用P·O42.5水泥作为施工粉料，水泥用量相当大，仅上海每年基坑围护搅拌桩要消耗800万吨水泥，相当于上海全部商品混凝土水泥消耗量的一半。地下工程施工完成后，这类搅拌桩就失去作用，造成资源的巨大浪费。水泥生产的能耗和碳排放巨大，应充分固废原料，积极研发新型搅拌桩施工粉料。

我国工业副产石膏(包括磷石膏、柠檬酸石膏、脱硫石膏、盐石膏等)年产生量达8000万吨，堆存量已超过数亿吨，占用大量土地，造成严重的环境污染。工业副产石膏的附着水含量较高(10％-25％)，呈酸性(pH＝4-5)，在水泥中的掺量很低(4％左右)，这些因素影响工业副产石膏在水泥生产中的大量利用；工业副产石膏的有机物、可溶性磷、氟含量较高，生产的石膏砂浆、石膏板易发霉，这些因素又影响工业副产石膏在石膏建材行业的应用。因此，工业副产石膏亟需寻找一条大规模综合利用之路。

另一方面，赤泥是氧化铝工业生产过程产生的强碱性固体废弃物,赤泥中自由碱主要包括NaOH、Na₂CO₃、NaHCO₃、Na₂SiO₃、KOH、K₂CO₃等。我国赤泥年产生量达7000万吨，累计堆存量达5000万吨。赤泥在堆存过程中，表面会出现“泛霜”现象，其表层颗粒物为强碱性盐，粒径大多在2-20μm，易导致严重的空气污染，碱性颗粒沉降作用也会对周边生态环境及人体健康产生潜在危害。

对此，本发明充分利用工业副产石膏和赤泥两种低值固废，制备一种高硫型搅拌桩用施工粉料，两种低值固废双掺且用量较大符合当下发展要求。

发明内容

有鉴于此，本发明的目的在于提供一种高硫型搅拌桩用施工粉料、浆料及其制备与应用，通过合理选配原料，采用两种低值固废双掺且用量较大，其中粉料仅需烘干工业副产石膏，浆料无需烘干、煅烧，节约了大量生产能耗，应用于搅拌桩加固土，可代替水泥使用，抗压强度达到甚至优于水泥土，具有推广应用前景。

为达到上述目的，本发明提供如下技术方案：

一种高硫型搅拌桩用施工粉料，高硫型搅拌桩用施工粉料经GB/T176的三氧化硫试验方法检测，三氧化硫含量为8-22％。

作为本发明进一步优选，该施工粉料由以下质量百分含量原料组成(折算干物质含量比例)，工业副产石膏20-40％、赤泥10-20％、混凝土矿物外加剂20-55％、水泥15-20％。

作为本发明进一步优选，工业副产石膏选自磷石膏、柠檬酸石膏、钛石膏、盐石膏中的任意一种或多种组合物，且工业副产石膏中二水硫酸钙含量≥75％、含水率为10-25％。

作为本发明进一步优选，混凝土矿物外加剂为符合GB/T 18736要求的磨细矿粉、磨细粉煤灰、磨细天然沸石、硅灰中的一种或多种组合物。