【技术实现步骤摘要】
本专利技术涉及建筑材料，特别地，涉及一种流态填充材料及其制备方法。
技术介绍
1、盾构渣土是盾构机掘进过程中产生的高含水率、高黏性、低渗透性流塑状土。目前，对于砂、石含量高且品质高的盾构渣土，常采用洗砂、制砂的方式进行资源化利用；对于黏土含量高的盾构渣土，则以堆填弃置为主。泥质粉砂岩盾构渣土主要由粉砂和黏土组成，其中，粉砂含量不低于50％，黏土含量为25％～50％，然而，由于泥质粉砂岩遇水易崩解、软化，强度下降快，并不适合用作混凝土、砂浆的骨料，使得其资源化利用率非常低。
2、流态固化土是以工程弃土、固化剂为主要原料，通过加水搅拌至均匀，形成具有良好流动性的填充材料，可用于肥槽、采空区、基坑管沟、管廊等工程回填。相较于传统人工夯土回填工艺，流态固化土具有施工速度快、强度高、质量可控等优点。然而，由于流态固化土的主要原料为黏土，具有粘性大、吸附水能力强等特点，为获得具有良好流动性的流态固化土，其拌合用水量远超固化剂水化所需用水量，导致流态固化土填筑后泌水严重、凝结时间长、早期强度低、收缩率大、易开裂等，严重影响施工进度和工程质量。
3、因此，如何提供一种流动度大，兼具泌水率低、凝结时间短、早期强度高、收缩率小、不易开裂的流态填充材料及其制备方法，是本领域技术人员亟待解决的问题。
技术实现思路
1、本专利技术提供了一种流态填充材料及其制备方法，以解决现有流态固化土易出现泌水严重、凝结时间长、早期强度低、收缩率大、易开裂的问题。
2、根据本专利技术的一
3、进一步地，包括以下重量份的原料组分：泥质粉砂岩盾构渣土以干重计85～95份，再生微粉5～15份，粒化高炉矿渣5～15份，粉煤灰1～5份，水泥熟料2～8份，工业副产石膏0.3～1.5份，硅灰0.5-1份，桐油3-5份，纤维素醚0.1～0.2份，减水剂0.1～0.5份，分散剂0.1～0.5份，激发剂0.5～1.5份。
4、进一步地，所述废弃混凝土再生微粉经45μm方孔筛筛余不超过30％。
5、进一步地，所述粒化高炉矿渣的比表面积不低于400m2/kg。
6、进一步地，所述粉煤灰经45μm方孔筛筛余不超过30％；和/或，所述硅灰的比表面积不低于15m2/g。
7、进一步地，所述工业副产石膏的矿物成分包括caso4·2h2o和/或caso4；和/或，
8、所述工业副产石膏为脱硫石膏、磷石膏、氟石膏、柠檬酸石膏和钛石膏中的一种或多种。
9、进一步地，所述桐油为天然熟桐油。
10、进一步地，所述纤维素醚包括甲基纤维素、羧甲基纤维素、羟乙基纤维素、羟丙基甲基纤维素中的一种或多种；和/或，
11、所述分散剂包括六偏磷酸钠、三聚磷酸钠、焦磷酸钠、碳酸钠、磷酸钠和草酸钠中的一种或多种组成；和/或，
12、所述激发剂包括naoh、na2sio3、na2so4、na2co3中的一种或多种组成。
13、根据本专利技术的另一方面，还提供了一种上述流态填充材料的制备方法，包括以下步骤：
14、将泥质粉砂岩盾构渣土破碎至平均粒径不超过2mm，再将桐油与经破碎后的泥质粉砂岩盾构渣土搅拌均匀，得到改性泥质粉砂岩盾构土；
15、将水泥熟料磨细，得到磨细水泥熟料；
16、将磨细水泥熟料与再生微粉、粒化高炉矿渣、粉煤灰、工业副产石膏、硅灰、激发剂混合均匀，得到复合固化剂；
17、先将减水剂、分散剂与改性泥质粉砂岩盾构渣土搅拌混合，再加入复合固化剂搅拌混合，最后加入纤维素醚搅拌混合，得到所述的流态填充材料。
18、进一步地，所述水泥熟料包括硅酸盐水泥熟料、硫铝酸盐水泥熟料，或硅酸盐水泥熟料与硫铝酸盐水泥熟料的混合料，所述硅酸盐水泥熟料磨细后比表面积满足不低于350m2/kg，所述硫铝酸盐水泥熟料磨细后比表面积不低于400m2/kg；所述流态填充材料的扩展度不低于1000mm。
19、本专利技术具有以下有益效果：
20、本专利技术以泥质粉砂岩盾构渣土为主要原料，采用再生微粉、粒化高炉矿渣、粉煤灰等活性废渣为胶结材料协同固化盾构渣土制备流态填充材料，其中盾构渣土质量占比高达90％以上，固废总占比高达99％以上，实现了泥质粉砂岩盾构渣土、再生微粉等固废高掺量资源化利用。
21、本专利技术的流态填充材料以泥质粉砂岩盾构渣土为主要原料，泥质粉砂岩盾构渣土中含有较多的粉砂，粉砂不但可以起到骨架作用，还可降低填充材料的粘性，从而改善其流变性能；同时，本专利技术的流态填充材料采用桐油对盾构渣土进行改性，桐油附着在黏土颗粒表面，形成桐油膜涂层，不但可减弱其对水的吸附能力，减弱颗粒间的水膜联结作用，使结合水膜变薄，释放出自由水，而且还可减小团粒间摩擦力，改善其流变性能；另外，本专利技术的流态填充材料添加的减水剂与黏土具有良好适应性，与分散剂协同作用，可起到很好地减水、分散效果。本专利技术的流态填充材料以泥质粉砂岩盾构渣土为主要原料，采用桐油对其进行改性，并添加与黏土适应性好的减水剂、分散剂，通过粉砂的滚珠效应、桐油对黏土的疏水改性、润滑作用以及减水剂、分散剂的减水分散作用，减弱了黏土对水的吸附能力，并改善了其流变性能，从而在保证填充材料高流动度的同时减少了拌合用水量，进而降低填充材料的泌水率，缩短其凝结时间，减少其收缩、开裂，并提高其强度。
22、本专利技术的流态填充材料以再生微粉、粒化高炉矿渣、粉煤灰、水泥熟料、工业副产石膏、硅灰、激发剂为复合胶凝材料，再生微粉主要由硬化水泥石、未水化颗粒和磨碎砂、石骨料组成，在水泥熟料水化过程中具有成核效应，可加速ca(oh)2、c-s-h、c-a-h形成，并促进铝酸三钙与硫酸盐的反应，从而提高了填充材料的早期强度；粒化高炉矿渣、粉煤灰和再生微粉具有火山灰活性，在碱性环境、激发剂作用下，可快速地发生水化反应，生成c-s-h、c-a-h、c-a-s-h、n-a-s-h等胶凝物质，进一步提高填充材料的早期强度。上述复合胶凝材料各原料协同作用，使其能快速发生水化反应，产生较高的早期强度。因此，本专利技术的流态填充材料具有凝结时间短、早期强度高的优点，可缩短施工周期。
23、本专利技术的流态填充材料以泥质粉砂岩盾构渣土为主要原料，泥质粉砂岩盾构渣土中含有较多的粉砂，在硬化体中起到很好地骨架作用，从而可限制填充材料的干燥收缩。本专利技术的流态填充材料以再生微粉、粒化高炉矿渣、粉煤灰、水泥熟本文档来自技高网...
【技术保护点】
1.一种流态填充材料，其特征在于，包括以下重量份的原料组分：泥质粉砂岩盾构渣土以干重计80～95份，再生微粉5～20份，粒化高炉矿渣3～20份，粉煤灰1～10份，水泥熟料1～10份，工业副产石膏0.2～2份，硅灰0.5-2份，桐油1-6份，纤维素醚0.1～0.4份，减水剂0.1～0.7份，分散剂0.1～0.7，激发剂0.5～2份，
2.根据权利要求1所述的流态填充材料，其特征在于，包括以下重量份的原料组分：泥质粉砂岩盾构渣土以干重计85～95份，再生微粉5～15份，粒化高炉矿渣5～15份，粉煤灰1～5份，水泥熟料2～8份，工业副产石膏0.3～1.5份，硅灰0.5-1份，桐油3-5份，纤维素醚0.1～0.2份，减水剂0.1～0.5份，分散剂0.1～0.5份，激发剂0.5～1.5份。
3.根据权利要求1所述的流态填充材料，其特征在于，所述废弃混凝土再生微粉经45μm方孔筛筛余不超过30％。
4.根据权利要求1所述的流态填充材料，其特征在于，所述粒化高炉矿渣的比表面积不低于400m2/kg。
5.根据权利要求1所述的流态填充材料，其特征在
6.根据权利要求1所述的流态填充材料，其特征在于，所述工业副产石膏的矿物成分包括CaSO4·2H2O和/或CaSO4；和/或，
7.根据权利要求1所述的流态填充材料，其特征在于，所述桐油为天然熟桐油。
8.根据权利要求1所述的流态填充材料，其特征在于，所述纤维素醚包括甲基纤维素、羧甲基纤维素、羟乙基纤维素、羟丙基甲基纤维素中的一种或多种；和/或，
9.一种如权利要求1～8中任一项所述的流态填充材料的制备方法，其特征在于，包括以下步骤：
10.根据权利要求9所述的流态填充材料的制备方法，其特征在于，所述水泥熟料包括硅酸盐水泥熟料、硫铝酸盐水泥熟料，或硅酸盐水泥熟料与硫铝酸盐水泥熟料的混合料，所述硅酸盐水泥熟料磨细后比表面积满足不低于350m2/kg，所述硫铝酸盐水泥熟料磨细后比表面积不低于400m2/kg；所述流态填充材料的扩展度不低于1000mm。
...【技术特征摘要】
1.一种流态填充材料，其特征在于，包括以下重量份的原料组分：泥质粉砂岩盾构渣土以干重计80～95份，再生微粉5～20份，粒化高炉矿渣3～20份，粉煤灰1～10份，水泥熟料1～10份，工业副产石膏0.2～2份，硅灰0.5-2份，桐油1-6份，纤维素醚0.1～0.4份，减水剂0.1～0.7份，分散剂0.1～0.7，激发剂0.5～2份，
2.根据权利要求1所述的流态填充材料，其特征在于，包括以下重量份的原料组分：泥质粉砂岩盾构渣土以干重计85～95份，再生微粉5～15份，粒化高炉矿渣5～15份，粉煤灰1～5份，水泥熟料2～8份，工业副产石膏0.3～1.5份，硅灰0.5-1份，桐油3-5份，纤维素醚0.1～0.2份，减水剂0.1～0.5份，分散剂0.1～0.5份，激发剂0.5～1.5份。
3.根据权利要求1所述的流态填充材料，其特征在于，所述废弃混凝土再生微粉经45μm方孔筛筛余不超过30％。
4.根据权利要求1所述的流态填充材料，其特征在于，所述粒化高炉矿渣的比表面积不低于400m2/kg。<...
【专利技术属性】
技术研发人员：张水，李水生，阳栋，雷军，罗桂军，侯亚康，喻畅英，李晃，刘殿威，苏航，
申请(专利权)人：中国建筑第五工程局有限公司，
类型：发明
国别省市：
还没有人留言评论。发表了对其他浏览者有用的留言会获得科技券。