预拌流态固化土的工程特性研究进展及应用

工程建设过程中废弃物堆积问题促使固化技术产生及发展,固体废弃材料制备成流态固化土得到二次利用。预拌流态固化土是具有高强度、低渗透性、高流动性、造价低廉的新型环保材料,在各种回填工程、桩基处理、路基工程等广泛应用;同时,土壤固化技术还被广泛应用于沿江及滨海地区淤泥固化工程。本文从流态固化土的固化机理出发,总结了现有固化剂类型;从影响因素出发,分析了固化土无侧限抗压强度、抗剪强度、抗渗性及流动性等物理力学性质,为提高流态固化土性能提供参考;梳理了现阶段流态固化土的研究进展,并对固化土在实际工程中的应用进行总结,阐明了流态固化土在工程应用中的优点及存在的不足,为流态固化土在后续的工程中的推广提出了发展方向。

深基坑狭窄肥槽预拌流态固化土回填施工技术

深圳市新华医院项目基坑肥槽具有深而狭长的特点,回填作用面狭窄,不便于机械设备夯实施工。为提高肥槽回填的施工效率和绿色低碳效益,提出采用预拌流态固化土进行回填施工,预拌流态固化土具有早期强度高、质量稳定和就地取材的特点,可采用溜槽的方式对肥槽进行分层浇筑,减少传统压实工序,快速完成回填。工程实践表明,预拌流态固化土回填施工技术有效解决了深基坑肥槽回填作业面受限的难题,保证了回填施工质量和安全,缩短了回填施工工期,具有显著的经济效益和环境效益。

湿陷性黄土红砂岩混合填料流态固化土的性能研究

采用湿陷性黄土、红砂岩作为流态固化土的原材料,对湿陷性黄土红砂岩混合填料流态固化土的力学性能及水理性进行试验研究。结果表明:用水量对湿陷性黄土红砂岩混合填料流态固化土的流动度及抗压强度的影响程度最大,最优配合比为m(湿陷性黄土):m(红砂岩)=65:35,水泥掺量13%,用水量40%;随养护龄期延长,最优配合比试件的抗压强度、黏聚力、内摩擦角均呈增长趋势,压缩系数、湿陷系数、渗透系数呈减小趋势;当龄期为28 d时,标准养护和自然养护试件的无侧限抗压强度分别为1.24、1.02MPa。根据力学强度及水理性能变化认为湿陷性黄土红砂岩混合填料流态固化土具有工程应用可行性。

强风化岩流态固化土抗压强度试验研究

为解决生态环境与工程投资效益之间的关系,以兰州某回填工程为依托,将开挖出的强风化岩与湿陷性黄土混合后添加适量的水泥、膨润土和泵送剂进行改良后作为流态填充材料,应用正交试验设计,对不同配比的强风化岩流态固化土进行无侧限抗压强度试验,得到各因素最佳配比,分析抗压强度的影响因素及其显著性大小,并研究强风化岩流态固化土的水稳定性和冻融循环作用下的微观结构。结果表明:对抗压强度影响最显著的因素是水泥,黄土次之;各因素对抗压强度影响的大小排序依次为:水泥掺量→黄土掺量→膨润土掺量→强风化岩粗骨料掺量→强风化岩细骨料掺量→泵送剂掺量。改良试样浸水后抗压强度随养护龄期增长下降幅度逐渐趋于平缓,说明其水稳定性得到了提高;在冻融循环作用下易发生硅含量损失,且改良试样的强度性能与硅元素有关。

激发剂对高掺量碱矿渣流态固化土基本性能的影响研究

选用无水Na_(2)SiO_(3)(简称W体系)、CaO+Na_(2)CO_(3)(摩尔比1∶1,简称C体系)和Na_(2)SO_(4)+普通硅酸盐水泥(质量比2∶1,简称Z体系)3种固态碱性激发剂制备碱矿渣流态固化土,研究水胶比和碱掺量对碱矿渣流态固化土流动性、无侧限抗压强度和微观结构的影响。结果表明:固化土的流动度随水胶比的增加而显著增大,其中,C体系碱掺量为10%,水胶比为0.9时,固化土的流动度可达204 mm,无离析现象,有利于泵送施工;碱掺量的增加会导致固化土的流动度下降,W体系影响最大;Z体系不具备抗压强度,只有C和W体系在10%碱掺量时才完整脱模并具有抗压强度;相较普通硅酸盐水泥,C和W体系具有低Ca/Si值,其C-S-H凝胶的聚合度更好,微观结构也越密实。

湿陷性黄土–砾石集料流态固化土工程特性试验研究

针对传统回填方法与回填材料存在的缺陷,结合湿陷性黄土地区特点,提出了一种基于湿陷性黄土–砾石集料的预拌流态固化土。通过开展流动性试验与无侧限抗压强度试验,对比分析了不同土石比、水固比和胶集比对该预拌流态固化土工作性和力学性能的影响;同时借助渗透性试验与黄土湿陷试验讨论了所提出材料固化后遇水的性能变化情况。主要得出以下结论:(1)胶凝材料用量固定时,拌合物为满足流动性要求所需用水量随着湿陷性黄土用量的增加而增大,但试样强度整体呈下降趋势;(2)胶凝材料用量的增大提高了试样强度,但降低了拌合物的流动性,且对土石比较大和水固比相对较低的配合比的流动性影响显著;(3)满足流动性和强度要求的湿陷性黄土–砾石集料预拌流态固化土,其抗渗性和湿陷性也均满足相关规范要求;(4)调整水固比满足基本流动性要求后,土石质量比取1.50~1.86,胶集质量比不小于0.06的湿陷性黄土–砾石集料流态固化土具有良好的工作性能和力学性能。

淤泥质土改良流态固化土强度及流动度试验研究

针对软土地区淤泥质弃土固化,研究了不同固化料在不同配比下对流态固化土强度及流动度的影响。结果表明,在相同条件下,矿渣及石灰对于流态固化土强度的提高水平远低于水泥,不建议单独使用。水泥矿渣复合使用能大幅激发水化反应,流态固化土强度显著提升,而进一步复合石灰会降低砌块强度。8%水泥复合12%矿渣固化淤泥质土,流态固化土在流动度达到了120 mm基础上,28 d的抗压强度可达到3.85 MPa,满足路基回填对预拌流态固化土工作性能和力学强度要求,且成本较低。

矿渣硫铝酸盐水泥流态固化土的力学性能与固化机理

疏浚工程产生的大量淤泥含水率高且含有重金属等有害物质,对环境构成严重威胁。使用固化剂固化淤泥制备流态固化土是资源化利用淤泥的有效方法。目前常用的普通硅酸盐水泥(Ordinary Portland Cement,OPC)固化淤泥存在强度低、能耗高、碳排放高等问题,而矿渣硫铝酸盐水泥(Slag Calcium Sulfoaluminate Cement,G-CSA)是一种低碳高强的新型胶凝材料,在固化淤泥方面具有潜在的应用前景。采用G-CSA制备流态固化土并设置OPC流态固化土对照组,研究高贝利特硫铝酸盐水泥(High Belite Sulfoaluminate Cement,HB-CSA)熟料对G-CSA流态固化土力学性能的影响,并进行水化产物与孔结构表征,进而深入分析G-CSA的固化机理。结果表明,G-CSA流态固化土的强度随着HB-CSA熟料掺量的增加呈先增大后减小的趋势,在掺量为10%时G-CSA流态固化土力学性能达到最优,其28 d抗压强度和抗折强度分别为OPC流态固化土的2.35倍和2.06倍;G-CSA中的柱状AFt形成了骨架结构,C-S-H凝胶则将土颗粒粘结成一个整体,从而有效填充G-CSA流态固化土内部孔隙;适量的HB-CSA熟料能够减小G-CSA流态固化土的孔隙率,细化孔隙结构,进而提升其力学性能。

流态固化土肥槽回填技术在项目中的应用

研究流态固化土在深基坑肥槽回填中的应用,旨在提高回填效率和施工质量。通过实验测定和数值模拟方法,分析流态固化土的工程性质和力学性能,探讨其在深基坑回填中的应用效果。研究结果表明,流态固化土具有较好的流动性和承载能力,可以有效降低回填工程成本和提高回填效率,尤其适用于狭小空间条件下的肥槽回填,通过分析流态固化土在深基坑回填中的施工工艺,控制标准,以期为类似工程应用提供参考。

预拌流态固化土在软土地基肥槽回填中的应用

软土地基基坑支护普遍采用围护桩+混凝土内支撑的支护形式,而为了保证基坑受力稳定,深基坑工程存在拆撑和换撑的施工工序,最终导致基坑肥槽周围存在密集换撑板带。同时肥槽空间宽度狭窄也常导致肥槽出现回填施工难度大、施工质量问题多、施工进度慢等问题。本研究通过常见肥槽回填材料方案对比分析,结合实际工程的场地道路条件和支护结构特点,提出预拌流态固化土回填施工方案,不仅保证了项目顺利施工,还取得良好的经济效益。

预拌流态固化土配合比设计及应用研究

预拌流态固化土具有强度低且可控、匀质性和施工性能较好、经济成本较低等特点,结合实际情况,选择水泥和石粉作为固化剂,再生砂作为骨料,设计出24h实体表面可上人行走、28d强度不高于1.0MPa的预拌流态固化土配合比。配合比设计存在一定不确定性,在生产应用中应不断积累经验。

流态固化土回填电力管廊抗震性能研究

电力管廊作为城市“生命线工程”的重要组成部分,其抗震性能的研究对减少次生灾害、降低经济损失极为重要。流态固化土作为一种将固化剂与弃土和水拌合后形成的填筑材料,具有一定的强度和流动性,具备自密实效果,可以较好地控制电力管廊基坑回填质量。以南京江北新区某地下电力管廊项目为工程依托,通过室内试验探究流态固化土的物理力学性能随配合比的变化规律,利用PLAXIS软件建立电力管廊计算模型,对比分析电力管廊在不同回填材料下的抗震性能。研究结果表明,与其他回填材料相比,流态固化土填筑技术可以解决电力管廊基坑肥槽回填不易密实的问题,提升电力管廊的抗震性能。

装配式地连墙侧壁填充流态固化土试验研究

在装配式地连墙施工过程中,地连墙侧壁与槽壁之间需要填充泥浆固化,传统水泥浆强度较低且防水性差。为此,本文开展装配式地连墙侧壁填充流态固化土试验研究,配置纳米氧化锌改性环氧树脂固化剂,将其加入泥浆中,通过地连墙侧壁空隙填充试验置换槽壁中的泥浆,经试验结果分析可知,采用流态固化土注浆,能有效提高装配式地连墙侧壁加固强度及抗渗性能。

不同种类减水剂对流态固化土性能影响的研究

流态固化土具有高流动性,可以有效消纳建筑固废和工业固废,是一种性价比高、环境友好型低碳建筑材料,近年来得到了广泛的应用。然而,由于土质的特殊性,流态固化土往往需要很高的水料比才能保证其高流动性,较高的水料比给流态固化土的性能带来不良影响,本文研究了聚羧酸减水剂(PCE)、萘系减水剂(FDN)、氨基磺酸盐减水剂(ASP)、木质素磺酸钠(LS)对流态固化土性能的影响。

预拌流态固化土技术在狭窄受限基槽回填中的应用

随着城镇化速度加快各类基础设施项目建设规模越来越大,施工难度越来越高,施工范围受限导致各类狭窄受限基槽作业面成为普遍现象,采用传统施工工艺回填质量难以满足设计和施工规范要求,预拌流态固化土技术运用和推广可有效避免狭窄受限基槽回填不实带来的沉降等各类隐患问题,本文以实际案例为背景,从预拌流态固化土回填施工工艺和施工进度、质量、安全、造价成本等优势进行了阐述,为类似项目实施提供参考。

硅酸盐水泥基固化剂流态固化土抗压强度研究

针对实际工程对渣土处理和涵背、涵顶回填的需求,采用硅酸盐水泥分别和矿粉、粉煤灰复合作为固化剂,研究不同固化剂、不同固化剂掺量、不同水固比等条件下流态固化土强度发展规律。结果表明:流态固化土抗压强度随着试验龄期的延长而增长,相同掺量下,采用矿粉作为掺合料的流态固化土抗压强度要明显高于粉煤灰;随着掺量的增加,粉煤灰流态固化土抗压强度显著降低,28 d强度降低了13.6%,而矿粉流态固化土抗压强度具有一定程度的提高,28 d强度提高了12.6%。随着固化剂掺量增加,流态固化土抗压强度提高。随着水固比的增大,抗压强度均呈现一定程度的降低趋势。

流态固化土压缩特性及其在工程中的应用研究

流态固化土技术是一种新兴的地基加固方法,文章旨在探讨流态固化土的压缩特性及其在工程项目中的应用,以评估其在土体改性和地基加固中的效能。通过实验分析不同固化剂类型、掺量和养护时间对流态固化土压缩特性的影响,可知随着养护时间的延长,流态固化土的孔隙比和压缩系数降低,结构变得更加坚固,尤其是采用水泥作为固化剂的情况。流态固化土技术在基础设施建设中具有优异的成本效益和施工便捷性,尤其适用于工期紧迫、施工空间受限的项目,同时降低了对新土资源的需求,并解决了废土处理问题。

超深基坑预拌流态固化土换撑施工技术

超深基坑基坑支护换撑做法通常采用传力板做法,存在肥槽回填难度大,质量难以保证的难题,本文通过对预拌流态固化土换撑设计、配合比设计、制配工艺、施工流程研究,以及技术、经济分析探讨,为周边环境复杂的超深基坑换撑与肥槽回填做法提供了新思路。

强风化岩流态固化土压缩特性正交试验研究

随着西部大开发战略的快速实施,地下工程越来越多,为保护生态环境、降低工程造价,将开挖出的强风化岩进行破碎后,掺入一定比例的黄土、水泥、膨润土和泵送剂进行固化改良作为流态填筑材料。以西北地区某基坑回填工程为依托,通过正交设计,对不同配比的流态固化土进行压缩特性试验研究,得到各因素的最优配比,分析了强风化岩流态固化土压缩模量的影响因素及其显著性大小,并对强风化岩流态固化土的微观变化机理和水稳定性进行研究。结果表明:对压缩模量影响最显著的因素是泵送剂,其次是强风化岩粗骨料掺量;各因素掺量对压缩模量影响的主次顺序为:泵送剂→强风化岩粗骨料→膨润土→水泥→黄土→强风化岩细骨料;改良试样浸水后压缩模量随龄期增长,下降幅值逐渐减小,表明其水稳定性和整体性能显著提高;通过微观分析得到泵送剂掺量为0.4%时,试样胶结性能较好。研究结果对评价强风化岩作为流态填筑材料可行性具有一定的参考价值。

电石渣-脱硫灰复掺对流态固化土基本性能及微观特性的影响

流态固化土基本性能指标包括湿密度、泌水率、流动值和抗压强度。为探究电石渣和脱硫灰复掺对流态固化土基本性能及微观特性的影响,使用同掺量的电石渣和脱硫灰单一替代以及同时替代Ca(OH)_(2)和CaSO_(4)(分析纯),测试其对流态固化土的流动值、泌水率、抗压强度等的影响,采用XRD及SEM对比分析两种分析纯试剂和两种固废制备的试件28 d的物相组成及微观形貌。结果表明,使用电石渣和脱硫灰单掺或复掺制备的流态固化土的流动性均优于使用Ca(OH)_(2)和CaSO_(4)复掺流态固化土,泌水率均满足要求,虽然其28 d抗压强度小于Ca(OH)_(2)和CaSO_(4)复掺试样,但是能满足大部分应用场景抗压强度要求。