【技术实现步骤摘要】
本专利技术涉及土木工程材料，具体涉及一种用于水泥土搅拌桩的高效拌合剂及其使用方法。
技术介绍
1、水泥土搅拌桩是淤泥质粘性土地基处理的一种常用方法，如何在保证桩身质量的前提条件下，提高搅拌桩的施工效率，一直是水泥土搅拌桩施工工艺的研究热点。现有的提高水泥土搅拌桩搅拌效率的方法主要是从提高单位时间内水泥土的搅拌次数的角度进行的。搅拌工艺由最初的单轴单向搅拌、双轴双向搅拌到多轴多向搅拌。上述搅拌工艺的改进提高了单位时间内某个位置的水泥土的搅拌次数，因而提高了搅拌效率。但是，从单位时间的能耗角度看，这种工艺的改进虽然缩短了搅拌时间，却提高了单位时间的搅拌能耗，从节能减排的角度看，这种工艺的改进并没有太大的意义。
2、现有搅拌施工工艺的改进只是提高了单位时间内，同一个桩体位置的水泥土的切割次数，由于水泥固化土的黏性较大，在搅拌过程中，搅拌叶片、钻杆会长时间粘连固化土形成固化土“泥块”，在搅拌过程中，这部分“泥块”一般不会被切割，因而形成搅拌“盲区”。由于固化土自身的粘性很强，即使切割次数足够多，水泥土桩体中也有很多切割“盲点”，这些切割“盲点”被水泥水化固化产物进行包裹、穿插形成桩体，影响桩体的完整性。
技术实现思路
1、为解决
技术介绍
中存在的问题，本专利技术提供了一种用于水泥土搅拌桩的高效拌合剂及其使用方法，使桩体完整性更好、桩体强度更高，且单位桩体成桩能耗小。
2、本专利技术解决上述技术问题的技术方案如下：
3、第一方面，本专利技术提供了一种用于水泥
4、降黏组分破坏水泥土中大量的结合水，使之变成自由水，瓦解水泥土的塑性，降低水泥土的粘滞性，在一定程度上降低甚至消除了塑性状态下水泥土的粘聚力，进而使搅拌叶片和搅拌钻杆的表面不再粘连“泥块”，减少甚至消除搅拌“盲区”，进而可以通过简化搅拌装置，降低搅拌时间的方式，降低单位搅拌量的能耗。由于降黏组分的作用增加了水泥土中的自由水，造成在搅拌桩过程中，搅拌桩的自由水偏多，通过降低水泥固化料浆液的水灰比，在一定程度上可以减少自由水，但是考虑到固化料浆液的输送、灌注过程，水灰比的降低程度受到限制，通过添加阻水剂，使得桩体四周形成一层阻水膜，阻止桩周自由水在搅拌过程中进入桩体，从而提高桩身的强度。由于水泥土塑性的接替，使得水泥具有一定的流动性，在流动性状态下，如果水泥土搅拌时间和凝结时间过长就会产生离析现象，从而降低水泥土搅拌桩质量的完整性，通过添加适量的速凝剂，可以降低水泥土的搅拌时间和凝结时间，减小甚至消除水泥土的离析现象。在降黏组分的作用下，释放水泥土中的结合水的同时，也释放了孔隙中原有的气体，使得固化土颗粒排列更加均匀，孔隙度大大降低，因而会造成搅拌桩出现缩短现象，通常会缩短为搅拌深度的5％左右，通过添加膨胀剂，提高水泥土搅拌桩的体积，弥补因降粘组分造成的桩体体积收缩，使之形成全深度的完整桩体。
5、按上述方案，所述降黏组分为烷基萘磺酸盐。
6、按上述方案，所述烷基萘磺酸盐为异构八碳—异构十三碳烷基的萘磺酸钠盐中的任意一种或几种。
7、水泥土搅拌桩施工过程形成的淤泥质黏性水泥固化土体系中，含有大量的ca 2+、mg 2+，这些ca 2+、mg 2+少部分来源于原状土中，大部分来源于固化料中的生石膏以及水泥水化过程中所形成的氢氧化钙和氢氧化镁，降黏组分中的na+与黏土表面的ca 2+、mg 2+发生置换作用，通过离子交换，破坏粘性固化土胶团形成的网状结构，使得胶团内的结合水解脱出来形成自由水。当na+的浓度逐渐增加，迫使na+加速进入扩散层，直到吸附层，使黏土表面对na+的吸力降低，水化膜及扩散层的厚度减薄，进而使更多的结合水转化为自由水，通过上述过程，降低固化土的粘滞性和孔隙率，使得原来的塑性固化土体系瞬间转变为牛顿体体系，在牛顿体体系条件下，在搅拌作用下，实现粘性固化土颗粒快速均匀拌合，大大降低了搅拌时间和单位时间内单个位置的搅拌次数。
8、按上述方案，所述降水组分为甲基硅酸钠。
9、按上述方案，所述速凝剂包括铝酸钠、碳酸钠和生石灰。
10、按上述方案，以质量百分比计，所述铝酸钠、碳酸钠和生石灰的质量百分比分别为35％～45％、35％～45％和15％～25％。。
11、按上述方案，所述膨胀剂包括磷石膏、天然明矾石和煅烧煤矸石。
12、按上述方案，以质量百分比计，所述磷石膏、天然明矾石和煅烧煤矸石的质量百分比分别为80％～85％、5％～10％和5％～10％。
13、第二方面，本专利技术提供了上述用于水泥土搅拌桩的高效拌合剂的使用方法，将水泥和水配制成水泥浆液，加入所述用于水泥土搅拌桩的高效拌合剂得到水泥土固化浆液，并采用水泥土搅拌设备进行施工。水泥作为固化料制备水泥土搅拌桩。
14、按上述方案，所述用于水泥土搅拌桩的高效拌合剂的添加量为水泥浆液质量的5％～10％，水泥土固化浆液的添加量为处理土质量的16％～22％。
15、本专利技术的有益效果是：
16、本专利技术提供的用于水泥土搅拌桩的高效拌合剂通过改善水泥固化土的和易性、阻水性及膨胀性解决了传统水泥土搅拌桩搅拌效率低、单位桩体能耗过大的问题，将传统提高桩体单个位置的切割次数和切割速率转变为预先瓦解桩体粘性固化土的塑性状态来提高水泥土搅拌桩的施工效率，大大提高了粘性水泥土的拌合效率，缩短了拌合时间，降低了单位桩体的成桩能耗，同时，通过阻水剂阻止桩周土体水分对桩体的干扰，确保了桩体的龄期强度，而且通过膨胀剂填充桩体孔隙，确保了桩体的完整性。
17、并且本专利技术提供的用于水泥土搅拌桩的高效拌合剂用于水泥土搅拌桩时，降黏组分和阻水剂的添加量仅占处理土质量的0.12％～0.66％，掺量少，并且大大简化了搅拌工艺，相比较于传统工艺，提升了搅拌效率，具有重要的推广应用价值。
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1.一种用于水泥土搅拌桩的高效拌合剂，其特征在于，以质量百分比计，包括：
2.根据权利要求1所述的用于水泥土搅拌桩的高效拌合剂，其特征在于，所述降黏组分为烷基萘磺酸盐。
3.根据权利要求2所述的用于水泥土搅拌桩的高效拌合剂，其特征在于，所述烷基萘磺酸盐为异构八碳—异构十三碳烷基的萘磺酸钠盐中的任意一种或几种。
4.根据权利要求1所述的用于水泥土搅拌桩的高效拌合剂，其特征在于，所述阻水剂为甲基硅酸钠。
5.根据权利要求1所述的用于水泥土搅拌桩的高效拌合剂，其特征在于，所述速凝剂包括铝酸钠、碳酸钠和生石灰。
6.根据权利要求5所述的用于水泥土搅拌桩的高效拌合剂，其特征在于，以质量百分比计，所述铝酸钠、碳酸钠和生石灰的质量百分比分别为35％～45％、35％～45％和15％～25％。
7.根据权利要求1所述的用于水泥土搅拌桩的高效拌合剂，其特征在于，所述膨胀剂包括磷石膏、天然明矾石和煅烧煤矸石。
8.根据权利要求7所述的用于水泥土搅拌桩的高效拌合剂，其特征在于，以质量百分比计，所述磷石膏、天然明矾石和煅烧
9.权利要求1-8任一项所述的用于水泥土搅拌桩的高效拌合剂的使用方法，其特征在于，将水泥和水配制成水泥浆液，加入所述用于水泥土搅拌桩的高效拌合剂得到水泥土固化浆液，并采用水泥土搅拌设备进行施工。
10.根据权利要求9所述的使用方法，其特征在于，所述用于水泥土搅拌桩的高效拌合剂的添加量为水泥浆液质量的5％～10％，水泥土固化浆液的添加量为处理土质量的16％～22％。
...【技术特征摘要】
1.一种用于水泥土搅拌桩的高效拌合剂，其特征在于，以质量百分比计，包括：
2.根据权利要求1所述的用于水泥土搅拌桩的高效拌合剂，其特征在于，所述降黏组分为烷基萘磺酸盐。
3.根据权利要求2所述的用于水泥土搅拌桩的高效拌合剂，其特征在于，所述烷基萘磺酸盐为异构八碳—异构十三碳烷基的萘磺酸钠盐中的任意一种或几种。
4.根据权利要求1所述的用于水泥土搅拌桩的高效拌合剂，其特征在于，所述阻水剂为甲基硅酸钠。
5.根据权利要求1所述的用于水泥土搅拌桩的高效拌合剂，其特征在于，所述速凝剂包括铝酸钠、碳酸钠和生石灰。
6.根据权利要求5所述的用于水泥土搅拌桩的高效拌合剂，其特征在于，以质量百分比计，所述铝酸钠、碳酸钠和生石灰的质量百分比分别为35％～45％、35％～45％和...
【专利技术属性】
技术研发人员：肖尊群，李浦宇，许彩云，白德胜，李志国，张龙，秦征远，刘德峰，郑月鹏，邓名慧，王福琦，王慧，吕海涛，刘海涛，常燕斌，李豪，孙旭超，
申请(专利权)人：武汉工程大学，
类型：发明
国别省市：
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