[发明专利]一种水泥搅拌桩复合添加剂、固化材料及复合添加剂的制备方法

说明书

技术领域

本发明涉及外加剂生产领域，具体为水泥搅拌桩复合添加剂，用于有机质土、河塘淤泥等的固化成桩。

背景技术

水泥土搅拌桩复合地基加固处理技术常用来加固饱和软黏土低地基，通常采用水泥、粉煤灰等作为固化剂主剂，通过特制的搅拌机械，在地基深处将软土和固化剂强制搅拌，利用固化剂和软土之间所产生的一系列物理化学反应，使软土硬结成具有整体性、水稳性和设定强度的优质地基。水泥搅拌桩复合添加剂与固化剂混合使用，达到混合增强的作用。

目前水泥搅拌桩通常将水泥、粉煤灰或其他矿物掺合料进行混合，采用干法或湿法进行固化，提高桩基的强度，但目前所用的固化剂用量较大，成本较高，且在地基处理过程中存在强度较低，成桩时间长等问题。在固化剂中加入合适的添加剂，通过添加剂与水泥、石膏等混合使用，达到功能协同增强作用，能够快速与淤泥、地基软土发生反应，强度迅速提高。

常用的添加剂一般有石膏，有缓凝和提高强度的作用，氯化钠，有早强作用，添加剂品种众多，性能各异，对水泥土强度的影响也不同。选择合适的添加剂成为水泥搅拌桩施工中需要重视的问题之一。

发明内容

本发明的目的在于通过提供一种水泥搅拌桩复合添加剂，改善单一水泥搅拌桩固化剂使用成本高，材料用量多，强度较低的弊端，通过与已有固化剂一起发挥协同增强作用。

本发明通过以下技术方案实现：

一种水泥搅拌桩复合添加剂，其组成和质量百分数如下：纳米二氧化硅5％～10％，三乙醇胺15％～20％，水玻璃10％～15％，分散剂10％～15％，碳酸钠5％～8％，激发剂1％～1.5％，水余量。

进一步地，本发明中所用纳米二氧化硅颗粒大小在20nm～50nm。

进一步地，本发明所用的分散剂是一种液体阳离子表面活性剂，能够提高水泥浆体的流动性，减少水泥用量。

进一步地，本发明中所提到的激发剂为液体，能够激发水泥的反应活性，增加水泥搅拌桩的强度。

本发明中提到的水泥搅拌桩复合添加剂，可与生石膏粉(CaSO₄.2H₂O)同时掺用，生石膏粉的适宜掺量为水泥重的2～4％。不宜掺用熟石膏粉(建筑石膏CaSO₄.1/2H₂O)。一般不再需掺木钙减水剂或三乙醇胺早强剂等其它外加剂。

根据本发明的水泥搅拌桩复合添加剂可用于以水泥、粉煤灰、矿粉或其它矿物掺合料为主剂的水泥搅拌桩固化材料。

本发明中的水泥搅拌桩复合添加剂，其制备方法包括以下步骤：

首先，按照以下百分含量称取物料：纳米二氧化硅5％～10％，三乙醇胺15％～20％，水玻璃10％～15％，分散剂10％～15％，碳酸钠5％～8％，激发剂1％～1.5％，水余量。

然后将分散剂、纳米二氧化硅、水玻璃和水进行混合，低速搅拌30min，再高速搅拌10min，制得混合溶液A。

最后将三乙醇胺和激发剂加入混合溶液A，匀速搅拌30min即可得到所要求的水泥搅拌桩复合添加剂。

本发明的水泥搅拌桩复合添加剂成本低，制备方便，通过与水泥、生石膏配合使用，可以节省水泥，经济效益好；同时可以快速固结成桩，桩基的强度和稳定性都得到了大幅程度的提高。

本发明的水泥搅拌桩复合添加剂在不改变现有施工机具和工艺，并保证达到基准设计配合比强度的前提下，可节约水泥20％，降低材料成本15％左右；或者保持成本相同的条件下，提高桩身强度30％左右；特别是对改善有机质土、泥炭土、塘河淤泥等工程的成桩性能具有特殊的固结增强作用。

具体实施方式

下面结合实施例对本发明作进一步说明，但本发明要求保护的范围并不局限于实施例表示的范围：

实施例1。

按照以下百分含量称取物料：纳米二氧化硅5％，三乙醇胺15％，水玻璃15％，分散剂15％，碳酸钠5％，激发剂1％，水余量。将分散剂、纳米二氧化硅、水玻璃和水进行混合，低速搅拌30min，再高速搅拌10min，制得混合溶液A。然后将三乙醇胺和激发剂加入混合溶液A，匀速搅拌30min即可得到所要求的水泥搅拌桩复合添加剂。

试验选取土样为深层软土，土质强度低，富含有机质，地基承载力标准值仅为50KPa，为典型的软土地基，土样含水率为36.3％，土样表观密度为1700kg/m3。