【技术实现步骤摘要】
本专利技术涉及建筑材料，具体涉及一种适用于冻土施工的低热扰动灌注浆及其制备方法。
技术介绍
1、钻孔灌注桩是冻土地区修筑工程中最常用的施工方式，然而，灌注浆中的水泥基材料水化放热快速、放热量大且集中，该热量的引入会使周围的土基温度快速上升，改变冻土环境原有的热平衡。而冻土具有长期强度远低于瞬时强度特性，一旦温度高于0℃，冻土的融化和流变特性均会造成冻土冻结强度的降低及地基承载力的下降，对冻土环境造成了破坏。同时，周围土基的不稳定对桩基稳定性造成了严重影响，不利于施工安全。
2、为避免热扰动对冻土土基带来的影响，人们探索了多种施工方法。中国技术专利cn202122614079.5提出了一种钻孔灌注桩-热棒基础布置结构，其在桩周冻土中埋入热棒，通过热棒的冷却降温性能减小桩基周围土层的热扰动，从而增强桩基稳定性。中国专利技术专利cn202310670269.x提出了一种多年冻土区钻孔灌注桩主动冷却施工装置及方法，通过将水化放热的热量在热交换和扩散之前通过冷却循环装置导出土体，降低灌注及水化反应过程对冻土的热扰动程度。中国专利技术专利cn202210882672.4提出了一种可减缓冻土热扰动的cfg桩-筏板复合地基结构及施工方法，通过设置低温相变材料层进行蓄能，并设置温度传感器进行控温，减少对cfg桩体的损害以及对周围土体特别是多年冻土层的热扰动。上述方法从施工方法及工艺的角度减少了冻土环境的热扰动，然而，这些方法均需要额外的装置设备，不仅增加了成本，且需要配备相应的人力资源。因此，一种施工方便、具有低热扰动、且能在低温下快
技术实现思路
1、为解决现有技术中存在的问题，本专利技术的目的是要提供一种适用于冻土施工的低热扰动灌注浆及其制备方法，本专利技术的注浆能够在低温下快速发展强度，具有低热扰动和施工方便的特点。
2、为达到上述目的，本专利技术采用的技术方案如下：
3、一种适用于冻土施工的低热扰动灌注浆，以质量份数计，其原料包括：
4、硫铝酸盐水泥20-30份，粒化高炉矿渣粉35-40，偏高岭土20-22.5份，具有缓释效果的碱激发剂15-17.5份，细骨料290-310份，水30-35份，亚硝酸钙3-4份，减水剂0.4-0.6份，三乙醇胺0.02-0.04份。
5、优选的，所述硫铝酸盐水泥采用52.5水泥。
6、优选的，所述粒化高炉矿渣粉采用s95级。
7、优选的，所述偏高岭土在600目以上。
8、优选的，所述碱激发剂通过原料与足量的去离子水制成，以重量百分比计，碱激发剂的原料包括：无水硅酸钠90％-92％、羟丙基甲基纤维素6.4％-8％、明胶1.6％-2％。
9、优选的，本专利技术如丧所述碱激发剂的制备方法包括：
10、将去离子水加热到85-90℃，然后向水中加入羟丙基甲基纤维素和明胶，并进行搅拌，使羟丙基甲基纤维素和明胶均匀分散，之后再继续搅拌并将温度降至室温，得到陈化且均匀的溶液；向所述陈化且均匀的溶液中加入无水硅酸钠，持续搅拌搅拌使所述陈化且均匀的溶液与无水硅酸钠充分混合均匀，得到混合物；将所述混合物进行鼓风干燥，水分去除完全后得到具有缓释功能的碱激发剂。
11、优选的，向水中加入羟丙基甲基纤维素和明胶后，以120-130r/min的转速持续2-2.2h，使羟丙基甲基纤维素和明胶均匀分散，之后再以65-75r/min的转速持续，将温度降至室温，得到陈化且均匀的溶液；向所述陈化且均匀的溶液中加入无水硅酸钠后，搅拌速率为120-130r/min，搅拌时间为1.5～2h；将混合物进行鼓风干燥时，干燥温度为38-42℃，干燥时间为24-36h。
12、优选的，所述细骨料采用石英砂，石英砂的细度模数为2.3-2.5。
13、优选的，所述减水剂采用聚羧酸减水剂。
14、本专利技术如上所述的适用于冻土施工的低热扰动灌注浆的制备方法，包括如下过程：
15、将硫铝酸盐水泥、粒化高炉矿渣粉、偏高岭土、碱激发剂和细骨料混匀，得到均匀的原材料；
16、将亚硝酸钙、减水剂、三乙醇胺与水混合，制成均匀溶液；
17、将所述原材料及均匀溶液密封并进行预冷，得到预冷原材料及预冷均匀溶液，预冷温度为-2～0℃；
18、将所述预冷原材料和预冷均匀溶液混合并搅拌形成均匀的浆体，得到所述适用于冻土施工的低热扰动灌注浆。
19、本专利技术具有如下有益效果：
20、本专利技术提供的适用于冻土施工的低热扰动灌注浆采用硫铝酸盐水泥、粒化高炉矿渣粉、偏高岭土及具有缓释效果的碱激发剂复合，既利用硫铝酸盐水泥在低温下水化速率快、生成大量钙矾石晶体提高早期强度高的特点，令灌注浆快速达到抗冻临界强度，又采用具有缓释效果的碱激发剂缓慢地激发粒化高炉矿渣粉及偏高岭土这些固体废弃物，令碱激发剂在持续、缓慢碱释放的情况下持续进行反应，生成水化硅酸钙、水化硅铝酸钙凝胶性物质产生强度。该反应过程不剧烈且持续，在保障强度发展的前提下大幅度减少水化放热量，减少了因水泥水化造成对冻土环境的热扰动。从上述分析可以看出，本专利技术的低热扰动灌注浆能够在低温下快速发展强度，具有低热扰动和施工方便的特点。同时本专利技术使用了大掺量的固体废弃物，有利于绿色环保及可持续发展。
21、本专利技术提供的低热扰动灌注浆的制备方法，减少了对外部复杂控温设备的依赖，所用材料易获取、成本低、无毒害作用，制备过程简单，具有施工便捷性、广泛的实用性及经济环保性。
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1.一种适用于冻土施工的低热扰动灌注浆，其特征在于，以质量份数计，其原料包括：
2.根据权利要求1所述的一种适用于冻土施工的低热扰动灌注浆，其特征在于，所述硫铝酸盐水泥采用52.5水泥。
3.根据权利要求1所述的一种适用于冻土施工的低热扰动灌注浆，其特征在于，所述粒化高炉矿渣粉采用S95级。
4.根据权利要求1所述的一种适用于冻土施工的低热扰动灌注浆，其特征在于，所述偏高岭土在600目以上。
5.根据权利要求1所述的一种适用于冻土施工的低热扰动灌注浆，其特征在于，所述碱激发剂通过原料与足量的去离子水制成，以重量百分比计，碱激发剂的原料包括：无水硅酸钠90％-92％、羟丙基甲基纤维素6.4％-8％、明胶1.6％-2％。
6.根据权利要求5所述的一种适用于冻土施工的低热扰动灌注浆，其特征在于，所述碱激发剂的制备方法包括：
7.根据权利要求6所述的一种适用于冻土施工的低热扰动灌注浆，其特征在于，向水中加入羟丙基甲基纤维素和明胶后，以120-130r/min的转速持续2-2.2h，使羟丙基甲基纤维素和明胶均匀分散，之
8.根据权利要求1所述的一种适用于冻土施工的低热扰动灌注浆，其特征在于，所述细骨料采用石英砂，石英砂的细度模数为2.3-2.5。
9.根据权利要求1所述的一种适用于冻土施工的低热扰动灌注浆，其特征在于，所述减水剂采用聚羧酸减水剂。
10.权利要求1-9任意一项所述的适用于冻土施工的低热扰动灌注浆的制备方法，其特征在于，包括如下过程：
...【技术特征摘要】
1.一种适用于冻土施工的低热扰动灌注浆，其特征在于，以质量份数计，其原料包括：
2.根据权利要求1所述的一种适用于冻土施工的低热扰动灌注浆，其特征在于，所述硫铝酸盐水泥采用52.5水泥。
3.根据权利要求1所述的一种适用于冻土施工的低热扰动灌注浆，其特征在于，所述粒化高炉矿渣粉采用s95级。
4.根据权利要求1所述的一种适用于冻土施工的低热扰动灌注浆，其特征在于，所述偏高岭土在600目以上。
5.根据权利要求1所述的一种适用于冻土施工的低热扰动灌注浆，其特征在于，所述碱激发剂通过原料与足量的去离子水制成，以重量百分比计，碱激发剂的原料包括：无水硅酸钠90％-92％、羟丙基甲基纤维素6.4％-8％、明胶1.6％-2％。
6.根据权利要求5所述的一种适用于冻土施工的低热扰动灌注浆，其特征在于，所述碱激发剂的制备方法包括：
7.根据...
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