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。

膨胀土流态固化改性试验与配合比研究

流态固化改性是弃方资源化新方式,有助于解决道路工程中异形或狭隘空间难以回填压实问题.选取南宁地区中等膨胀土弃方,与水、水泥及标准砂混合配制流态固化土试样并开展室内土工试验,分析掺配比对试样膨胀性、强度、流动度及泌水率的影响规律.结果表明:试样膨胀性由掺灰比和掺砂比决定,受水固比影响小,当掺灰比大于18%且掺砂比超过6%时,试样呈现非膨胀特征.无侧限抗压强度主要来自水泥水化作用,随掺砂比的增加呈先增大后降低的变化,掺砂比上限宜控制在10%;水固比增加导致强度大幅下降,水固比大于80%后干湿循环条件下的强度衰减趋势显著.初始流动度与水固比、掺砂比及掺灰比正相关,受掺灰比影响最小;试样拌合完成后的90 min是流动度损失的主要阶段,流动度损失率为23%~32%,随后变化放缓.泌水率取决于水固比,受掺灰比影响较小.基于试验规律,经归一化分析得到膨胀土流态固化改性配合比设计流程.

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。

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。

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。

基于BIM技术的桩基溶土洞预处理研究与应用

岩溶地区地层构造复杂,溶土洞多且发育形态变化大,容易对桩基工程施工造成干扰。结合广州某项目的相关工程经验,应用BIM技术模拟分析地质情况,采用注入预拌流态固化土的方式进行预处理、就地取材灌注低标号混凝土等溶土洞处理方法,节约了施工工期、降低了施工成本,可为类似工程的施工提供参考。

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。

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。

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。

赤泥-钢渣粉-水泥固化流态土性能试验研究

为节约水泥资源,响应“双碳”目标,本文探究以工业固废赤泥和钢渣粉与水泥复合固化流态土,对不同赤泥和钢渣粉掺量下流态固化土的工作性能、抗压强度、电化学阻抗谱和微观结构进行试验研究。结果表明,改变赤泥-钢渣粉掺量可以调控流态固化土工作性能,坍落度随赤泥掺量的增大呈先增大后减小的趋势,赤泥掺量为10%(质量分数)时,坍落度达到最大值,为203.0 mm,凝结硬化时间随赤泥掺量的增大逐渐缩短,初凝时间为250~285 min。流态固化土的抗压强度主要由水化反应生成的水化硅酸钙(C-S-H)凝胶和钙矾石构成,赤泥掺量为20%(质量分数)时,28 d龄期的抗压强度达到最大值,为4.67 MPa,赤泥和钢渣粉存在协同作用,复掺赤泥和钢渣粉使C-S-H凝胶的生成量增加,流态固化土的力学性能得到了提升。随着赤泥掺量的增大,容抗弧半径、阻抗模值和相位角峰值、孔溶液电阻R_(e)和凝胶中双电层电容Q均呈先增大后减小的趋势,当赤泥、钢渣粉和水泥的质量比为2∶3∶5时均达到最大值,电化学阻抗谱及其等效电路拟合结果与抗压强度变化规律一致,电化学阻抗谱技术用于流态土固化效果的无损测试具有可行性。

预拌流态固化土肥槽回填施工技术

在基坑肥槽回填施工过程中,为了解决因基坑肥槽回填材料或施工质量不满足设计要求引起的肥槽回填土沉降变形,继而导致室外散水沉降开裂,甚至地下室外墙防水破坏等工程事故,结合工程实际,介绍了预拌流态固化土肥槽回填施工技术。工程实践证明,预拌流态固化土作为肥槽回填材料具有早期强度较高、流动性和自密实性强、抗渗性好的特点,保证了回填质量,缩短了施工周期,取得了良好的经济效益。

建筑垃圾渣土制备流态固化土及其性能研究

采用建筑垃圾渣土作为制备流态固化土的主要原料,在消纳建筑垃圾渣土的同时制备了在工程上有重要用途的新型建筑材料流态固化土。首先通过分析水固比、灰土比、粉煤灰掺量、固化剂掺量对流态固化土性能的影响,确定其基本配比,而后又着重研究了灰土比对流态固化土力学性能的影响。试验结果表明:灰土比与流态固化土的无侧限抗压强度、劈裂强度、回弹模量、抗冻胀能力成正相关关系,提高灰土比是改善流态固化土力学性能的有效手段。

基坑肥槽预拌流态固化土回填工程及造价研究

结合某项目综合管廊工程实际,针对基坑肥槽作业面受限区域采用传统混凝土回填和预拌流态固化土回填进行对比分析。研究发现,得到了预拌流态固化土回填具有可利用原有出土、施工快速、质量较好的优点。同时,提出了流态固化土造价确定的方法。

国内流态固化土的研究与应用进展

流态固化土是一种新型岩土工程材料,固化前具有强流动性,固化后具有一定的强度、低渗透性、水稳定性、可保持长期稳定和低碳环保等功能。以流态固化土各组成配比与性能之间的关系为基础,综述了其在国内的研究与发展动态。并从性能、生态环保和经济效益等方面阐述了流态固化土优势,简述了其在建设工程中的应用,分析其当前所存在的问题,并对未来发展进行了展望。

纤维材料对流动化处理土力学特性影响的试验研究

为了使工程渣土成为可再次利用的新型建筑材料,首先探究了水泥固化材料对渣土的强度影响,然后将废旧报纸棉状化处理后制成再生纤维,将水、水泥和再生纤维混合在一起,通过流动化处理土工法得到新型改良固化土,利用三轴压缩试验探究再生纤维材料对固化渣土强度与变形特性的影响。结果表明:水泥主要通过改善固化土的黏聚力,提高初期杨氏模量和强度;纤维主要通过其增韧阻裂作用,提高土的内摩阻力,从而提高固化土的力学性能。最后,试验选用两段式拟合方程对不同掺量再生纤维固化土应力-应变曲线拟合,得到了较高的拟合度,较好地反映了其变形特性。

循环硫化床粉煤灰固化土的试验研究

循环流化床粉煤灰(CFB灰)作为锅炉的主要固体废弃物,其资源化利用尚处于起步阶段。利用CFB灰的水化特性,制备以CFB灰为主、电石渣和脱硫石膏为辅、完全使用工业废渣的土体固化剂,提出CFB灰资源化利用的新方法。通过固化土室内试验,探究固化剂配比、养护龄期对固化土无侧限抗压强度的影响。结果表明:CFB灰活性高于普通粉煤灰;配比为CFB灰∶电石渣∶脱硫石膏=7.2∶1.8∶1,固化剂掺入量为10%时,固化土28天无侧限抗压强度可以达到2.12 MPa;固化土强度可以满足复合地基和止水帷幕中固化土天搅拌桩对于强度的要求。