一种加固近海腐蚀性软粘土地基的橡胶水泥土桩配方的制作方法

文档序号:1938827阅读:346来源:国知局

专利名称::一种加固近海腐蚀性软粘土地基的橡胶水泥土桩配方的制作方法
技术领域
:本发明涉及土木工程,道路工程近海腐蚀性软粘土地基处理用的一种耐腐蚀橡胶水泥土桩
技术领域

背景技术
:随着汽车工业的发展,越来越多的废旧轮胎形成的"黑色污染"正在威胁着我们。资料显示,2006年,我国轮胎产量高达2.8亿条,居世界第一,同时当年产生的废旧轮胎也多达1.4亿多条,约360万吨,并以每年两位数的速度增长,国内许多地方市郊结合处都能见到绵延上千米像小山一样的废旧轮胎堆积点。废旧轮胎具有很强的抗热、抗机械和抗降解性,如果丢弃在自然环境中,数十年都不会自然消解,不仅占用土地,而且严重污染环境。除此之外,废旧轮胎易燃,并且起火时火势蔓延十分快、扑救时间长、同时燃烧生成的黑烟会对空气造成严重的污染。这种"黑色污染"如不早日处理,将对环境造成巨大的危害。因而,对废旧轮胎的回收利用的问题越来越引起社会各界的关注。虽然目前利用废旧轮胎有翻新利用、切碎做燃料用于发电、化学裂解回收炭黑和燃料油、制成胶粒等多种途径,{旦国际上越来越趋向于利用废旧轮胎生产胶粉,因为橡胶粉有着不可替代的优势后者没有再生胶生产所带来的污染,也没有其他二次污染;且橡胶粉产品,科技含量高,设备和产品适合国际化经营,符合国际发展趋势,橡胶粉最神奇的地方在于,可使废旧轮胎的利用率达到100%,可以循环使用,是真正的循环利用并且可持续发展。我国东南沿海一些地区广泛分布着软粘土地基。软粘土的工程性质极为不良,往往需要进行地基处理。水泥土搅拌桩加固技术是软土地基加固(处理)的一种新方法,水泥土搅拌法禾J用水泥作为固化剂主剂,通过特制的深层搅拌机械,在地基深处就^fe将软土和固化剂强制搅拌,产生一系列物理化学反应,使软土硬结成具有整体性、水稳定和一定强度的优质地基。其所形成的加固体与桩间土共同承担上部结构的荷载,从而高地基的承载能力,减少沉降变形。该方法具有设备简单,取材方便、施工无噪音、无污染、加固软土厚度大、造价低等优点。然而在海洋和近海环境中的软粘土地基含有锈蚀性的氯离子,传统的水泥土桩抗腐蚀性差,限制了其在高盐地区软粘土地基处理工程中的应用。研究表明,利用橡胶粉作为添加剂可以大大改善工程材料的抗腐蚀性能。本发明通过在水泥土桩中添加精细橡胶粉、固化剂对水泥土桩的力学性能进行改性,研制了一种承载性能良好,抗腐蚀能力强,环保利废,耐久性好的新型橡胶水泥土桩。
发明内容本发明的目的是提供一种能应用于实际近海腐蚀性软粘土地基处理工程的橡胶水泥土桩配制方法,这种橡胶水泥土桩同时使废橡胶变废为宝,解决了废橡胶对环境的污染等问题。本发明所述加固近海腐蚀性软粘土地基的橡胶水泥土桩以粒径200目的精细橡胶粉代替部分水泥,其中橡胶粉的体积含量为水泥体积含量的28%32%。本发明所述加固软粘土地基的高强度橡胶水泥土桩的固化剂为长沙化工研究所提供的"科晶牌"810水—卜'固化环氧胶粘剂,其体积含量为水泥的9%11%。本发明所述加固软粘土地基的橡胶水泥土桩所采用的水灰比为0.6(水质量/水泥质量)。本发明所述加固软粘土地基的橡胶水泥土桩所采用的高性能水泥土桩,其特征在于所加固的软粘土含水量为土样的天然含水率为45.2%,液限为43%,塑性指数为25。本发明的有益效果在原有的水泥土桩复合地基处理法的基础上,以粒径200目的精细橡胶粉代替部分水泥,以达到提高橡胶水泥土桩抗腐蚀能力,其中橡胶粉的体积含量为水泥体积含量的28%32%。并通过添加水泥体积含量的9%11%的810水下固化环氧胶粘剂以达到提高橡胶水泥土强度的目的。这种橡胶水泥土桩的施工方法与传统的水泥土桩相比,仅需要事先按比例将水泥,橡胶粉,固化剂搅拌均匀,其他均相同;水泥土桩的耐腐蚀性可通过调节橡胶粉的用量实现,桩身强度可以通过调节固化剂的用量实现。与普通水泥土桩相比,橡胶水泥土桩具有更高的耐久性能、抗腐蚀性能。除此之外,在水泥土桩中掺入橡胶粉,解决了废橡胶循环利用与环境污染等问题。具体实施例方式实施例1采用砂浆试验常规尺寸,试样尺寸为70.7mmX70.7mmX70.7mm。对原状软粘土进行烘干,捣碎,研磨,得到干土粉。橡胶水泥土采用UJZ-15型砂浆搅拌机搅拌,先按比例加入水(水的用量=土中水+水泥用水量)。水泥掺入量为原状软粘土质量的15%,水泥,橡胶粉和固化剂搅拌30s,再加入干土粉搅拌46min至拌和均匀。将拌和完毕的橡胶水泥土加入试模中,手工插捣,使橡胶水泥土面高于试模35mm,提起试模的一端振动510次,再提起试模的另一端振动510次,刮平表面。试块成型后在20'C下养护24h脱模,放入标准养护室养护。配制原料为水泥使用普通硅酸盐7jC泥,标号425;橡胶粉为粒径200目精细橡胶粉,固化剂为810水下固化环氧胶粘剂。掺有200目橡胶粉的试配过程的组分配方见表13。配制过程中各种材料允许偏差见表4。表l橡胶水泥土试配过程各组分配方(固化剂为水泥体积含量0%)<table>tableseeoriginaldocumentpage6</column></row><table>表2橡胶水泥土试配过程各组分配方(固化剂为水泥体积含量5%)<table>tableseeoriginaldocumentpage7</column></row><table>表3橡胶水泥土试配过程各组分配方(固化剂为水泥体积含量10%)<table>tableseeoriginaldocumentpage7</column></row><table>1%由以上各实例可见,水泥土中掺有橡胶粉后,强度比普通水泥土降低,在橡胶粉15%的配比下(不添加固化剂),橡胶水泥土的强度为2.03MPa(90天龄期),为普通水泥土的76%。在橡胶水泥土中添加固化剂后,橡胶水泥土的强度增加,在橡胶粉15%,固化剂5%的配比下,橡胶水泥土的强度为2.55MPa,强度达到普通水泥土的96%。随着固化剂的增加,橡胶水泥土的强度增加,但增加幅度减小。橡胶水泥土桩的施工按《建筑地基处理技术规范》(DBJ15-38-2005)执行。掺有橡胶粉的橡胶水泥土桩强度会比相同配制的水泥土低,在施工中可以通过添加固化剂的含量来调节以达到设计强度要求。由以上试验结果可见,橡胶粉掺量为水泥体积含量15%,固化剂为水泥体积含量5%时或橡胶粉掺量为水泥体积含量30%,固化剂为水泥体积含量10%时,橡胶水泥土桩的强度接近普通水泥土桩的水平。橡胶粉掺量为水泥体积含量15%,固化剂为水泥体积含量10%时,橡胶水泥土桩的强度超过普通水泥土桩的水平。以200目粒径的精细橡胶粉体积含量为水泥体禾只含量的15%,固化剂为水泥体积含量5%与橡胶粉为水泥体积含量的30%,固化剂为水泥体积含量10%的实施例做快速渗透试验(橡胶粉掺量为水泥体积含量15%,固化剂为水泥体积含量10%时,虽然桩体强度满足要求,但与所消耗的橡胶粉相比,固化剂用量过高,不经济,故这里不予以考虑),橡胶水泥土试样尺寸为40mmx40mmxl60mm。模拟海水成份如表5所示。橡胶水泥土的抗Cl—渗透效果如表5(90天龄期)。橡胶水泥土的cr渗透深度要小于普通水泥土的cr渗透深度,并且随着橡胶粉含量增加,cr渗透深度减小。<table>tableseeoriginaldocumentpage9</column></row><table>权利要求1、一种加固近海腐蚀性软粘土地基的耐腐蚀橡胶水泥土桩,其特征在于由水、水泥、干土粉、粒径200目橡胶粉和固化剂以重量比5.83∶2.18∶10∶0.26∶0.068组成。2、如权利要求1所述的橡胶水泥土桩,其特征在于水泥是普通硅酸盐水泥,标号425.。3、如权利要求1所述的橡胶水泥土桩,其特征在于固化剂为810水下固化环氧胶粘剂,其体积含量为水泥体积含量的9%-11%。全文摘要本发明涉及土木工程,道路工程近海腐蚀性软粘土地基处理用的一种耐腐蚀橡胶水泥土桩
技术领域
。本发明所述的橡胶水泥土桩,是在原有的水泥土桩复合地基处理法的基础上,以粒径200目的精细橡胶粉代替部分水泥以达到提高水泥土耐腐蚀性的目的。与普通水泥土桩相比,橡胶水泥土桩具有更高的防渗性能、抗腐蚀性能。除此之外,在水泥土桩中掺入橡胶粉,解决了废橡胶循环利用与环境污染等问题。文档编号C04B18/04GK101337800SQ20081014702公开日2009年1月7日申请日期2008年8月12日优先权日2008年8月12日发明者潘林有,军王,蔡袁强申请人:军王
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