建筑肥槽回填用发泡水泥土浆液及施工工艺的制作方法

1.本发明涉及一种建筑肥槽回填用发泡水泥土浆液及施工工艺，可用于建筑基坑肥槽的回填，也可用于地下管廊或空洞回填或矿山填充等。


背景技术：

2.目前大部分建筑工程肥槽回填设计为素土或2:8灰土或3:7灰土回填，而实际施工时均采用土方车或铲车直接倒入填土方式，有的基坑肥槽深十几米二十几米，一夜就填满了。监理也疏于监管，导致肥槽回填质量极差。以北京某大厦肥槽回填为例，采用该方法回填后不到两年时间，由于雨季和渗水的浸泡，导致肥槽部位填土沉降陷落，进而导致该部位埋设的多种管线折断，造成该大厦停电停水停气等严重后果。为了修复肥槽填土密实，采用了小型设备单管旋喷钻机进行高压旋喷注浆，造价高昂。
3.还有因肥槽狭窄，无法实施回填土分层夯实，嫌混凝土和砂浆贵，于是选择了级配砂石作回填料，相应采用了“水夯法”，即边填料边用水冲使之密实，这种做法也是不可取的。一种情况底板上设后浇带，尚可通过坑内的抽水井将该部分水抽出；另一种情况则是未设后浇带，这些水对该部分建构筑物浮力不可忽视，某工程由于采用水夯法回填肥槽导致底板开裂上抬即是一失败案例。
4.尤其当有不良地质情况时及时回填是十分必要的，又由于肥槽狭窄若采用水夯法，其后果将是很严重的，例如有顺向基坑的煤层，大量水的灌入可能导致临近建构筑物地基基础水浸、开裂，严重还可造成滑坡坍塌。
5.更有甚者，肥槽回填不密实，就盲目拆除锚杆，导致基坑坍塌，临近管线比如自来水管或煤气管线断裂，其后果是“水漫金山”，或“浓烟滚滚豪气冲天”；也有造成临近建构筑物严重开裂倾斜等损毁的案例。
6.由于肥槽、管沟或地下管廊回填不密实，长期渗水浸泡沉陷冲刷，也是导致临近道路沉陷造成车毁人亡的原因。
7.因此要求施工方采用合适的方法及材料进行回填，既可保证质量、安全、快捷又经济环保，是非常必要的。对已经回填又不达标的区域进行合理的处理加固也是非常必要的。
8.为此我们在土（包括素土、2：8灰土或3：7灰土）与混凝土（包括砂浆）之间找到了一种填充料叫水泥土浆液，我们简称为“混泥土”。于2005年7月7日申报了国家发明专利（cn1718939a），并在2008年5月7日获得授权。作为肥槽回填省钱省事还能满足生产需求。之后也有不少人进行了新的改进发明，例如专利技术“一种预拌流态固化土”等都是介于土和混凝土之间的产品，不仅省钱省事满足生产需要，还能利用固体废物，经济效益、社会效益、环保效益都很好。后来市场上也出现了发泡混凝土产品，由于发泡体积的优势，也迅速推广开来，但与上述利用固体废弃物的填充材料相比，其水泥、砂子、石子、发泡剂均是高消耗产品，存在材料成本高和施工需要专门设备以及施工工艺复杂的问题。


技术实现要素：

9.为了解决现有技术存在的材料成本高和施工需要专门设备以及施工工艺复杂的问题，本发明提供一种建筑肥槽回填用发泡水泥土浆液及施工工艺。
10.本发明的技术方案之一为：一种建筑肥槽回填用发泡水泥土浆液，其特征在于，该发泡水泥土浆液包括的成分及其重量份数为：黏土或粉土20~80份，砖渣或砼渣20~80份（粒径小于0.5mm），砂类土30~70份，水泥10~20份，粉状发泡剂0.05~0.2份（a
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烯基磺酸钠粉发泡剂 ），水50~90份，外加剂（即稳泡剂）0~0.2份；按照上述重量份数将上述所有成分放入搅拌机搅拌均匀获得拌合料，然后打开卸料口挡板，用输送泵将该拌合料输送并浇筑到欲回填的建筑肥槽内。
11.本发明的技术方案之二为：一种建筑肥槽回填用发泡水泥土浆液，其特征在于，包括的成分及其重量份数为：黏土或粉土20~80份，砖渣或砼渣20~80份，砂类土30~70份，水泥10~20份，胶状发泡剂0.05~0.2份，水50~90份，外加剂0~0.2份；按照重量份数将上述除了发泡剂以外的其他成分放入搅拌机进行搅拌，与此同时，启动发泡机将计量好的发泡剂发泡后泵入该搅拌机，继续搅拌均匀获得拌合料，然后打开卸料口挡板，用输送泵将该拌合料输送并浇筑到欲回填的建筑肥槽内。
12.本发明的技术方案之三为：一种建筑肥槽回填用发泡水泥土浆液，其特征在于，包括的成分及其重量份数为：黏土或粉土20~80份，砖渣或砼渣20~80份，砂类土30~70份，水泥10~20份，胶状发泡剂0.05~0.2份，水50~90份，外加剂0~0.2份；按照重量份数将上述除了发泡剂以外的其他成分放入搅拌机进行搅拌，搅拌均匀后，打开卸料口挡板，将拌合料输送到输送泵的入料口；与此同时，启动发泡机将计量好的发泡剂发泡后泵入该输送泵入料口，利用输送泵将该拌合料与发泡剂混合、输送并浇筑到欲回填的建筑肥槽内。
13.本发明的有益效果是：发泡剂能改善水泥土浆液物理力学性能，提高其流动性，耐久性，节约水泥，降低容重，从而起到节约能耗，改善环境的目的。原来需要搅拌1万立方米的浆料，通过添加发泡剂，每立方米只需增加10~20元成本，即可实现体积翻倍的效果，现在只需搅拌5千立方米，无论强度、渗透性、防沉陷等性能同样能满足填筑肥槽的需要，总工作量减少一倍，其经济效益、社会效益、环保效益显著。
附图说明
14.图1是本发明的第一实施例的工艺流程图；图2是本发明的第二实施例的工艺流程图；图3是本发明的第三实施例的工艺流程图。
具体实施方式
15.本发明提出了三种建筑肥槽回填用发泡水泥土浆液的施工工艺，其发泡水泥土浆液配方可按如下组份及范围进行优选。
16.黏土或粉土20~80份，砖渣或砼渣20~80份，砂类土30~70份，水泥10~20份，发泡剂0.05~0.2份，水50~90份。其他外加剂0~0.2份。
17.参见图1
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图3，根据现场情况设计出最优配方，在如下准备工作做好，现场踏勘准备施工设备进场，搅拌机、配料机、地泵、发泡机等就位、安装、调试，搭设必要的防尘棚，各
种设备就位安装调试，料场规划，临水临电接通，水泥及发泡等进场，并实验室复试合格。按如下三种施工工艺进行配制。
18.工艺一（如图1所示）：用装载机将黏性土、粉土、砂类土或砖渣粉或混凝土渣粉装入配料机相应的储料斗，按计量仪表进行计量，启动输送至搅拌料斗，将水泥、粉状发泡剂按计量加入料斗，进入加水了的搅拌罐后进行搅拌，均匀后，打开卸料口挡板，拌合料进入输送泵，输送至浇筑地点进行浇筑。
19.工艺一的一个具体实施例：用装载机将黏性土或粉土装入配料机的储料斗1，将砖渣粉或混凝土渣粉装入配料机的储料斗2，按计量仪表进行计量，黏性土或粉土750kg，砖渣粉或混凝土渣粉250kg，启动输送至搅拌料斗，将水泥100kg、粉状发泡剂(a
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烯基磺酸钠(粉) 发泡剂 )1kg，按计量加入料斗，进入加700kg水的搅拌罐后进行搅拌，均匀后，打开卸料口挡板，拌合料进入输送泵，输送至浇筑地点进行浇筑。其和易性好，塌落度大于200mm，流动度大于500mm。发泡后体积增大50~75%。28d试块强度不小于300kpa，防沉陷效果好。
20.工艺一的特点是：适合粉状发泡剂，此工艺粉状发泡剂跟水泥土一起经搅拌后发泡，操作简便，但发泡不充分，效率低，费用低。
21.工艺二（如图1所示）：用装载机将黏性土、粉土、砂类土或砖渣粉或混凝土渣粉装入配料机相应的储料斗，按计量仪表进行计量，启动输送至搅拌料斗，将水泥按计量加入料斗，进入加水了的搅拌罐后进行搅拌，此时启动发泡机将计量好的发泡剂发泡后直接泵入搅拌机，搅拌均匀后，打开卸料口挡板，拌合料进入输送泵，输送至浇筑地点进行浇筑。
22.工艺二的一个具体实施例：用装载机将黏性土或粉土装入配料机储料斗1，将砖渣粉或混凝土渣粉装入配料机储料斗2，按计量仪表进行计量，黏性土或粉土500kg，砖渣粉或混凝土渣粉500kg，启动输送至搅拌料斗，将水泥100kg加入料斗，进入加650kg水的搅拌罐后进行搅拌，开动发泡机，将1kg胶状发泡剂（棕褐色粘稠液体）50kg水通过发泡机在1分钟~1分半钟时间内全部发泡并输送至搅拌罐内，跟水泥土浆液搅拌均匀后，打开卸料口挡板，拌合料进入输送泵，输送至浇筑地点进行浇筑。其和易性好，塌落度大于200mm，流动度大于500mm。发泡后体积增大60~100%。即体积最大可增大一倍。28d试块强度不小于400kpa，防沉陷效果好。
23.工艺二的特点是：适合胶状发泡剂，需要专门增加一台发泡机，该发泡机要跟搅拌机效率相匹配，该工艺发泡充分，效率较高，但因为跟水泥土浆液搅拌，还是有可能使得部分泡沫在搅拌过程中破裂。
24.工艺三（如图1所示）：用装载机将黏性土、粉土、砂类土或砖渣粉或混凝土渣粉装入配料机相应的储料斗，按计量仪表进行计量，启动输送至搅拌料斗，将水泥按计量加入料斗，进入加水了的搅拌罐后进行搅拌，搅拌均匀后，打开卸料口挡板，拌合料进入输送泵，此时启动发泡机将计量好的发泡剂发泡后直接泵入输送泵入料口，一起输送至浇筑地点进行浇筑。
25.工艺三的一个具体实施例：用装载机将黏性土或粉土装入配料机的储料斗1，将砖渣粉或混凝土渣粉装入配料机储料斗2，按计量仪表进行计量，黏性土或粉土250kg，砖渣粉或混凝土渣粉750kg，启动输送至搅拌料斗，将水泥150kg加入料斗，进入加650kg水的搅拌罐后进行搅拌，水泥土浆液
搅拌均匀后，打开卸料口挡板，拌合料进入输送泵，开动发泡机，将1kg胶状发泡剂（棕褐色粘稠液体）50kg水通过发泡机在1分钟~1分半钟时间内全部发泡并输送至地泵入料口内，进行搅拌及均匀化，输送至浇筑地点进行浇筑。其和易性好，塌落度大于200mm，流动度大于500mm。发泡后体积增大75~100%。即体积最大可增大一倍。28d试块强度不小于800kpa，防沉陷效果好。
26.工艺三的特点是：适合胶状发泡剂，需要专门增加一台发泡机，该发泡机发泡速度要跟搅拌机卸料速度相匹配，通过在地泵入料口进行的搅拌及输送过程中进行均匀化，发泡效率高，泡沫最大限度得到保护，不易破碎，效果好。
27.本发明通过加入合适的发泡剂均能实现体积增大1~2倍的效果，即是说，一万立方米的填充体积，原来需要搅拌一万立方米水泥土浆液填充，现在只需要搅拌五千立方米甚至是四千立方米水泥土浆液就可以达到填充满一万立方米空间的目的，很显然，成本大大降低，甚至成倍降低，效率也成倍提高，工期也成倍缩短。其效益是不言而喻的。
28.本发明通过加入合适的发泡剂均能实现体积增大的效果，其和易性好，塌落度大于200mm，流动度大于500mm。发泡后体积增大50～100%。即体积最大可增大一倍。28d试块强度300～800kpa，防沉陷效果好。无论强度、渗透性、防沉陷等性能同样能满足填筑肥槽的需要，成本成倍降低，效率成倍提高，工期也成倍缩短。