一种盐渍土地面的硬化结构及硬化施工方法与流程

本发明涉及建筑材料技术领域，具体涉及一种盐渍土地面的硬化结构及硬化施工方法。

背景技术：

盐渍土是盐土和碱土以及各种盐化、碱化土壤的总称。盐土是指土壤中可溶性盐含量达到对作物生长有显著危害的土类，盐分含量指标因不同盐分组成而异。碱土是指土壤中含有危害植物生长和改变土壤性质的多量交换性钠。

在盐渍土地面上搭建建筑物时，常铺设混凝土以硬化地面，混凝土是以水泥为主要胶凝材料，与水、砂、石子，必要时掺入化学外加剂和矿物掺合料，按适当比例配合，经过均匀搅拌、密实成型及养护硬化而成的人造石材。不过一旦有水存在或者盐渍土地面较为潮湿时，盐渍土中的盐会形成卤水腐蚀混凝土，一旦混凝土长期浸泡在卤水中，卤水容易酥化混凝土，混凝土就会不断的脱落，混凝土上的各种建、构筑物地基可能因基础掏空而极易塌陷。

技术实现要素：

本发明的目的在于提供一种盐渍土地面的硬化结构及硬化施工方法，用于解决现有盐渍土地面易腐蚀混凝土的问题。

为了实现上述目的，本发明提供如下技术方案：一种盐渍土地面的硬化施工方法，其中，所述盐渍土地面的硬化施工方法包括以下步骤：

制备粉煤灰垫层铺设于盐渍土地面，所述粉煤灰垫层包括：90-110重量份的粉煤灰、90-110重量份的炉渣或110-130重量份的砂、60-100重量份的水、18-22重量份的激发剂；

制备粉煤灰混凝土面层铺设于所述粉煤灰垫层上，形成盐渍土地面的硬化结构；所述粉煤灰混凝土面层包括：90-110重量份的粉煤灰、90-110重量份的炉渣、18-25重量份的水泥、10-15重量份的减水剂、以及40-70重量份的水。

根据本发明的一个实施方式，所述粉煤灰垫层的制备过程为：

对粉煤灰进行筛分；

对炉渣或砂进行研磨，并进行筛分；

将筛分后的所述粉煤灰、所述炉渣或砂均匀混合，得到粉煤灰混合物；

将所述粉煤灰混合物、水、激发剂均匀混合，得到粉煤灰地质聚合物；

将所述粉煤灰地质聚合物铺摊至盐渍土地面，实施机械压实，压实系数≥0.90，得到所述粉煤灰垫层。

根据本发明的一个实施方式，所述激发剂包括6-12重量份的氢氧化钠、4-9重量份的水玻璃以及5-10重量份的水。

根据本发明的一个实施方式，所述粉煤灰地质聚合物分为多次铺摊至盐渍土地面。

根据本发明的一个实施方式，所述盐渍土地面为中、强盐渍土，所述粉煤灰垫层的厚度为20～30cm；所述盐渍土地面为超盐渍土，所述粉煤灰垫层的厚度为30～40cm。

根据本发明的一个实施方式，所述粉煤灰混凝土面层的制备过程为：

对粉煤灰和炉渣进行筛分；

将筛分后的所述粉煤灰和所述炉渣、水泥均匀混合，得到搅拌料；

将所述搅拌料、水、减水剂均匀混合，得到混凝土浆料；

将所述混凝土浆料铺摊至所述粉煤灰垫层进行浇筑，得到所述粉煤灰混凝土面层。

根据本发明的一个实施方式，所述减水剂为聚合度为7～12的聚羧酸减水剂。

根据本发明的一个实施方式，所述粉煤灰混凝土面层还包括130-150重量份的碎石和/或110-130重量份的砂。

根据本发明的一个实施方式，所述筛分为筛网筛分。

本发明还提供一种盐渍土地面的硬化结构，其中，所述盐渍土地面的硬化结构包括铺设于盐渍土地面上的粉煤灰垫层、以及铺设于所述粉煤灰垫层上的粉煤灰混凝土面层；

所述粉煤灰垫层包括：90-110重量份的粉煤灰、90-110重量份的炉渣或110-130重量份的砂、60-100重量份的水、18-22重量份的激发剂；

所述粉煤灰混凝土面层包括：90-110重量份的粉煤灰、90-110重量份的炉渣、18-25重量份的水泥、10-15重量份的减水剂、以及40-70重量份的水。

相比于现有技术，本发明提供的盐渍土地面的硬化结构及硬化施工方法具有以下优势：

本发明提供的所述盐渍土地面的硬化施工方法，将工业废固材料粉煤灰、炉渣加以回收利用，通过制备粉煤灰垫层对盐渍土地面进行硬化垫层处理，有效防止盐渍土对混凝土的腐蚀，延长混凝土使用寿命，保证了盐渍土地面上各种建、构筑物地基的稳定性；制备的粉煤灰混凝土面层中粉煤灰和炉渣的含量较高，既可以提高混凝土的强度，也可以大大降低场地封固及硬化成本，达到资源综合利用和生态环保的效果。

附图说明

通过阅读下文优选实施方式的详细描述，各种其他的优点和益处对于本领域普通技术人员将变得清楚明了。附图仅用于示出优选实施方式的目的，而并不认为是对本发明的限制。在附图中：

图1为本发明提供的一种优选实施方式的盐渍土地面的硬化施工方法的工艺流程图；

图2为本发明提供的一种优选实施方式的盐渍土地面的硬化结构的结构示意图。

附图标记：

1-盐渍土地面，2-粉煤灰垫层，

3-粉煤灰混凝土面层。

具体实施方式

本发明提供了许多可应用的创造性概念，该创造性概念可大量的体现于具体的上下文中。在下述本发明的实施方式中描述的具体的实施例仅作为本发明的具体实施方式的示例性说明，而不构成对本发明范围的限制。

下面结合附图和具体的实施方式对本发明作进一步的描述。

如图1所示，图1为本发明提供的一种优选实施方式的盐渍土地面的硬化施工方法的工艺流程图。

本实施例提供一种盐渍土地面的硬化施工方法，其中，所述盐渍土地面的硬化施工方法包括以下步骤：

步骤s1、制备粉煤灰垫层铺设于盐渍土地面；

所述粉煤灰垫层包括：90-110重量份的粉煤灰、90-110重量份的炉渣或110-130重量份的砂、60-100重量份的水、18-22重量份的激发剂；

步骤s2、制备粉煤灰混凝土面层铺设于所述粉煤灰垫层上，形成盐渍土地面的硬化结构；

所述粉煤灰混凝土面层包括：90-110重量份的粉煤灰、90-110重量份的炉渣、18-25重量份的水泥、10-15重量份的减水剂、以及40-70重量份的水。

本发明提供的所述盐渍土地面的硬化施工方法，将工业废固材料粉煤灰、炉渣加以回收利用，通过制备粉煤灰垫层对盐渍土地面进行硬化垫层处理，利用粉煤灰中的活性成分，形成地质聚合物，有效减缓盐渍土对混凝土面层的腐蚀，延长混凝土使用寿命，保证了盐渍土地面上各种建、构筑物地基的稳定性；制备的粉煤灰混凝土面层中粉煤灰和炉渣的含量较高，既可以提高混凝土的强度，也大大减少水泥等用量，可以大大降低场地封固及硬化成本。

进一步地，所述粉煤灰垫层的制备过程为：

对粉煤灰进行筛分；

对炉渣或砂进行研磨，并进行筛分；

将筛分后的所述粉煤灰、所述炉渣或砂均匀混合，得到粉煤灰混合物；

将所述粉煤灰混合物、水、激发剂均匀混合，得到粉煤灰地质聚合物；

将所述粉煤灰地质聚合物铺摊至盐渍土地面，实施机械压实，压实系数≥0.90，得到所述粉煤灰垫层。

制备所述粉煤灰垫层时，对所述粉煤灰进行筛分、对所述炉渣进行研磨后筛分，能够提高粉煤灰、炉渣或砂的均匀度，增加其表面积，强化反应活性，清除其他大颗粒杂质；再将粉煤灰、炉渣或砂这些工业废固材料回收为粉煤灰垫层，可以有效防止盐渍土的腐蚀性，成本低、过程简单。

粉煤灰：从煤燃烧后的烟气中收捕下来的细灰，是燃煤电厂排出的主要固体废物。具体地，在本实施例中，所述粉煤灰为ii级粉煤灰，其材料性能为：烧失量小于5％，比表面积316m²/kg，细度d50小于20μm，需水量比小于100％，其中氧化钙的重量百分比大于10％，氧化硅的重量百分比大于45％，氧化铝的重量百分比大于30％。

粉煤灰是一种火山灰质材料，本身并无胶凝性能，在常温下有水存在时，粉煤灰可以与混凝土中的物质进行二次反应，生成难溶于水的水化硅酸钙凝胶，这样不仅降低了溶出的可能，也填充了混凝土内部的孔隙，对混凝土强度和抗渗性都有提高作用，粉煤灰的这种作用称为火山灰效应。

炉渣：产业制程中煤炭燃烧后所生成的副产物，形状呈不规则多角状，具有质地轻且表面多孔隙的特性，不得含有有机杂质和未燃尽的煤块。具体地，在本实施例中，炉渣的物理性能为：烧失量3.6％，含泥量2.7％，堆积密度1200kg/m3，含水率8％，骨料最大粒径10mm。且该炉渣作为一优选例，并不限定本发明所保护的范围，满足《轻集料及其试验方法第一部分轻集料》(gbt17431.1-2010)的炉渣均可采用。

砂：在本实施例中，所述砂为天然砂，由自然条件作用(主要是岩石风化)而形成的，粒径在5mm以下的岩石颗粒；优选为细度模数为2.3～3.0的iii区砂，含泥量不大于4％，泥块含量不大于1％。

进一步地，所述筛分为筛网筛分。在本实施例中，所述筛分为通过50μm筛网筛分；研磨所述炉渣或砂时，将其研磨至直径为1mm-2mm的颗粒，筛网更耐磨，可以根据需要筛分出不同粒径的粉煤灰或炉渣，均匀度好。

进一步地，所述激发剂为能溶解铝硅酸盐矿物，并能使溶解物反应，制备地质聚合物的试剂，为复合碱激发剂，复合碱激发剂形成的所述粉煤灰垫层属于胶凝材料，具有较高的强度、较低的水化热，以及较好的快硬性、抗腐蚀性；所述激发剂优选包括6-12重量份的氢氧化钠、4-9重量份的水玻璃以及5-10重量份的水，氢氧化钠、水玻璃、水混合均匀而成；其中氢氧化钠的含量为96％，水玻璃为工业碱性水玻璃，化学式为na2o·nsio2，模数在2～2.5。

进一步地，所述粉煤灰地质聚合物分为多次铺摊至盐渍土地面，多次铺摊地基夯实性能好，当然，也可以直接一次铺摊，更省时省力。

在铺摊所述粉煤灰地质聚合物至盐渍土地面时，所述盐渍土地面先进行整平夯实，压实系数≥0.90，铺摊效果更好。

根据《岩土工程勘察规范》(gb50021-2001)将盐渍土按含盐量分类，其结果如表1所示。

表1盐渍土按含盐量分类

由表1可知，不同的盐渍土，其含盐量不同，则遇水产生的腐蚀性不同，因此本申请对于不同的盐渍土，所述粉煤灰垫层也进行不同厚度处理，以提供不同程度的防护。

进一步地，所述盐渍土地面为中、强盐渍土，所述粉煤灰垫层的厚度为20～30cm；所述盐渍土地面为超盐渍土，所述粉煤灰垫层的厚度为30～40cm。

进一步地，所述粉煤灰混凝土面层的制备过程为：

对粉煤灰和炉渣进行筛分；

将筛分后的所述粉煤灰和所述炉渣、水泥均匀混合，得到搅拌料；

将所述搅拌料、水、减水剂均匀混合，得到混凝土浆料；

将所述混凝土浆料铺摊至所述粉煤灰垫层进行浇筑，得到所述粉煤灰混凝土面层。

制备所述粉煤灰混凝土面层时，通过筛分提高了粉煤灰、炉渣的均匀度，增加其表面积，强化反应活性，清除其他大颗粒杂质；而且粉煤灰和炉渣的用量较大，既可以满足硬化强度，也可以降低成本。

进一步地，所述筛分为筛网筛分。筛网更耐磨，可以根据需要筛分出不同粒径的粉煤灰或炉渣，均匀度好。

水泥：在本实施例中，优先p.042.5普通硅酸盐水泥，物理性能如表2，该水泥作为一优选例，并不限定本发明所保护的范围，满足《通用硅酸盐水泥》(gb175-2007)的水泥均可采用。

表2普通硅酸盐水泥的物理性能

进一步地，所述减水剂为聚合度为7～12的聚羧酸减水剂。优选为sp010-25聚羧酸高效减水剂，碱含量≤0.2％。聚羧酸高效减水剂性能优越，有害物质(氯离子、硫酸根离子和碱等)含量低，具有高减水、高保坍、收缩率小的优点，适用于多种混凝土工程，尤其较全面地满足对耐久性要求高的混凝土工程，赋予硬化混凝土较好的力学性能。

浇筑所述混凝土浆料时，其具体步骤与现有混凝土工艺相同，即置模、摊铺、振动、抹平、养护，在此并不赘述。

进一步地，所述粉煤灰混凝土面层还包括130-150重量份的碎石和/或110-130重量份的砂。

所述碎石优选为5～20mm级配碎石，含泥量不大于0.5％，通过碎石和砂的添加，进一步提高所述粉煤灰混凝土面层的强度。

如图2所示，图2为本发明提供的一种优选实施方式的盐渍土地面的硬化结构的结构示意图。

本发明还提供一种盐渍土地面的硬化结构，其中，所述盐渍土地面的硬化结构包括铺设于盐渍土地面1上的粉煤灰垫层2、以及铺设于所述粉煤灰垫层2上的粉煤灰混凝土面层3；

所述粉煤灰垫层2包括：90-110重量份的粉煤灰、90-110重量份的炉渣或110-130重量份的砂、60-100重量份的水、18-22重量份的激发剂；

所述粉煤灰混凝土面层3包括：90-110重量份的粉煤灰、90-110重量份的炉渣、18-25重量份的水泥、10-15重量份的减水剂、以及40-70重量份的水。

所述粉煤灰垫层2、以及所述粉煤灰混凝土面层3的制备过程已经结合前述的盐渍土地面的硬化施工方法进行详细说明，在此不再赘述。

实施例1

制备粉煤灰垫层铺设于盐渍土地面。其中，所述粉煤灰垫层包括：100重量份的粉煤灰、100重量份的炉渣、70重量份的水、20重量份的激发剂；所述激发剂包括6重量份的氢氧化钠、4重量份的水玻璃以及5重量份的水，由氢氧化钠、水玻璃、水混合均匀而成。

所述粉煤灰垫层的制备过程为：

对粉煤灰进行50μm筛网筛分；对炉渣进行研磨至直径1mm-2mm的颗粒，并进行50μm筛网筛分；将筛分后的所述粉煤灰、所述炉渣均匀混合，得到粉煤灰混合物；将所述粉煤灰混合物、水、激发剂在搅拌机内均匀混合，得到粉煤灰地质聚合物；将所述粉煤灰地质聚合物铺摊至盐渍土地面，实施机械压实，压实系数≥0.90，得到所述粉煤灰垫层。

制备粉煤灰混凝土面层铺设于所述粉煤灰垫层上，形成盐渍土地面的硬化结构。

所述粉煤灰混凝土面层包括：100重量份的粉煤灰、100重量份的炉渣、20重量份的水泥、10重量份的减水剂、以及40重量份的水，所述减水剂为聚合度为7～12的聚羧酸减水剂。

所述粉煤灰混凝土面层的制备过程为：

对粉煤灰和炉渣进行筛分；将筛分后的所述粉煤灰和所述炉渣、水泥均匀混合，得到搅拌料；将所述搅拌料、水、减水剂均匀混合，得到混凝土浆料；将所述混凝土浆料铺摊至所述粉煤灰垫层进行浇筑，得到所述粉煤灰混凝土面层，形成盐渍土地面的硬化结构，强度能够达到c25以上。

实施例2

制备粉煤灰垫层铺设于盐渍土地面；其中，所述粉煤灰垫层包括：90重量份的粉煤灰、110重量份的炉渣、80重量份的水、18重量份的激发剂；所述激发剂包括8重量份的氢氧化钠、6重量份的水玻璃以及7重量份的水，由氢氧化钠、水玻璃、水混合均匀而成。

所述粉煤灰垫层的制备过程为：

对粉煤灰进行50μm筛网筛分；对炉渣进行研磨至直径1mm-2mm的颗粒，并进行50μm筛网筛分；将筛分后的所述粉煤灰、所述炉渣均匀混合，得到粉煤灰混合物；将所述粉煤灰混合物、水、激发剂在搅拌机内均匀混合，得到粉煤灰地质聚合物；将所述粉煤灰地质聚合物铺摊至盐渍土地面，实施机械压实，压实系数≥0.90，得到所述粉煤灰垫层。

制备粉煤灰混凝土面层铺设于所述粉煤灰垫层上，形成盐渍土地面的硬化结构。

所述粉煤灰混凝土面层包括：90重量份的粉煤灰、110重量份的炉渣、18重量份的水泥、15重量份的减水剂、140重量份的碎石、以及70重量份的水，所述减水剂为聚合度为7～12的聚羧酸减水剂。

所述粉煤灰混凝土面层的制备过程为：

对粉煤灰和炉渣进行筛分；将筛分后的所述粉煤灰和所述炉渣、水泥、碎石均匀混合，得到搅拌料；将所述搅拌料、水、减水剂均匀混合，得到混凝土浆料；将所述混凝土浆料铺摊至所述粉煤灰垫层进行浇筑，得到所述粉煤灰混凝土面层，形成盐渍土地面的硬化结构，强度能够达到c25以上。

实施例3

制备粉煤灰垫层铺设于盐渍土地面；其中，所述粉煤灰垫层包括：105重量份的粉煤灰、90重量份的炉渣、90重量份的水、19重量份的激发剂；所述激发剂包括9重量份的氢氧化钠、5重量份的水玻璃以及8重量份的水，由氢氧化钠、水玻璃、水混合均匀而成。

所述粉煤灰垫层的制备过程为：

对粉煤灰进行50μm筛网筛分；对炉渣进行研磨至直径1mm-2mm的颗粒，并进行50μm筛网筛分；将筛分后的所述粉煤灰、所述炉渣均匀混合，得到粉煤灰混合物；将所述粉煤灰混合物、水、激发剂在搅拌机内均匀混合，得到粉煤灰地质聚合物；将所述粉煤灰地质聚合物铺摊至盐渍土地面，实施机械压实，压实系数≥0.90，得到所述粉煤灰垫层。

制备粉煤灰混凝土面层铺设于所述粉煤灰垫层上，形成盐渍土地面的硬化结构。

所述粉煤灰混凝土面层包括：105重量份的粉煤灰、95重量份的炉渣、22重量份的水泥、14重量份的减水剂、120重量份的砂、以及50重量份的水。所述减水剂为聚合度为7～12的聚羧酸减水剂。

所述粉煤灰混凝土面层的制备过程为：

对粉煤灰和炉渣进行筛分；将筛分后的所述粉煤灰和所述炉渣、水泥、砂均匀混合，得到搅拌料；将所述搅拌料、水、减水剂均匀混合，得到混凝土浆料；将所述混凝土浆料铺摊至所述粉煤灰垫层进行浇筑，得到所述粉煤灰混凝土面层，形成盐渍土地面的硬化结构，强度能够达到c25以上。

实施例4

制备粉煤灰垫层铺设于盐渍土地面；其中，所述粉煤灰垫层包括：110重量份的粉煤灰、110重量份的砂、60重量份的水、22重量份的激发剂；所述激发剂包括10重量份的氢氧化钠、8重量份的水玻璃以及9重量份的水，由氢氧化钠、水玻璃、水混合均匀而成。

所述粉煤灰垫层的制备过程为：

对粉煤灰进行50μm筛网筛分；对砂进行研磨至直径1mm-2mm的颗粒，并进行50μm筛网筛分；将筛分后的所述粉煤灰、所述砂均匀混合，得到粉煤灰混合物；将所述粉煤灰混合物、水、激发剂在搅拌机内均匀混合，得到粉煤灰地质聚合物；将所述粉煤灰地质聚合物分两次铺摊至盐渍土地面，一次铺设15cm，共30cm，适当洒水以保持最佳含水量，再实施机械压实，压实系数≥0.90，得到所述粉煤灰垫层。

制备粉煤灰混凝土面层铺设于所述粉煤灰垫层上，形成盐渍土地面的硬化结构。

所述粉煤灰混凝土面层包括：110重量份的粉煤灰、90重量份的炉渣、25重量份的水泥、13重量份的减水剂、150重量份的碎石、110重量份的砂、以及60重量份的水，所述减水剂为聚合度为7～12的聚羧酸减水剂。

所述粉煤灰混凝土面层的制备过程为：

对粉煤灰和炉渣进行筛分；将筛分后的所述粉煤灰和所述炉渣、水泥、碎石、砂均匀混合，得到搅拌料；将所述搅拌料、水、减水剂均匀混合，得到混凝土浆料；将所述混凝土浆料铺摊至所述粉煤灰垫层进行浇筑，得到所述粉煤灰混凝土面层，形成盐渍土地面的硬化结构，强度能够达到c25以上。

实施例5

制备粉煤灰垫层铺设于盐渍土地面；其中，所述粉煤灰垫层包括：95重量份的粉煤灰、130重量份的砂、100重量份的水、21重量份的激发剂；所述激发剂包括12重量份的氢氧化钠、9重量份的水玻璃以及10重量份的水，由氢氧化钠、水玻璃、水混合均匀而成。

所述粉煤灰垫层的制备过程为：

对粉煤灰进行50μm筛网筛分；对砂进行研磨至直径1mm-2mm的颗粒，并进行50μm筛网筛分；将筛分后的所述粉煤灰、所述砂均匀混合，得到粉煤灰混合物；将所述粉煤灰混合物、水、激发剂在搅拌机内均匀混合，得到粉煤灰地质聚合物；将所述粉煤灰地质聚合物铺摊至盐渍土地面，实施机械压实，压实系数≥0.90，得到所述粉煤灰垫层。

制备粉煤灰混凝土面层铺设于所述粉煤灰垫层上，形成盐渍土地面的硬化结构。

所述粉煤灰混凝土面层包括：95重量份的粉煤灰、105重量份的炉渣、24重量份的水泥、12重量份的减水剂、130重量份的碎石、130重量份的砂、以及50重量份的水，所述减水剂为聚合度为7～12的聚羧酸减水剂。

所述粉煤灰混凝土面层的制备过程为：

对粉煤灰和炉渣进行筛分；将筛分后的所述粉煤灰和所述炉渣、水泥、碎石、砂均匀混合，得到搅拌料；将所述搅拌料、水、减水剂均匀混合，得到混凝土浆料；将所述混凝土浆料铺摊至所述粉煤灰垫层进行浇筑，得到所述粉煤灰混凝土面层，形成盐渍土地面的硬化结构，强度能够达到c25以上。

应该注意的是，上述实施例对本发明进行说明而不是对本发明进行限制，并且本领域技术人员在不脱离所附权利要求的范围的情况下可设计出替换实施例。在权利要求中，不应将位于括号之间的任何参考符号构造成对权利要求的限制。单词“包含”不排除存在未列在权利要求中的元件或步骤。