一种自密式流态固化土及其回填工艺的制作方法

本发明涉及管沟回填，尤其是涉及一种自密式流态固化土及其回填工艺。

背景技术：

1、在建筑和城市建设工程中，有各种类型的管道需要埋于地下，特别是城市输排水管道通常是埋置在较深的管沟中，管道安装完毕，需要对管道剩余空间进行回填，传统做法是利用挖槽土分层夯实、透水性材料或贫混凝土等材料进行回填，这类回填方式存在不少问题。例如，挖槽土和透水性等土料回填，由于管沟狭窄，难以压实；位于地下水位高和水位波动区的管道，会因为管道三角区回填不密实，导致透水性材料、素土等回填材料逐渐被水流冲刷、侵蚀，出现沉陷、回填材料流失和空洞，最终导致管道的塌陷和损坏；混凝土回填则造价偏高，需要废弃挖槽土且需要耗用大量的砂石料，而回填材料与管沟周边土质属性不同，受洪水冲刷时，管沟混凝土填料外侧的土层会被优先掏空，最终造成一定的经济损失，这类工程修复耗资巨大，对管道后期维修、扩容、更换带来不便，这一直是管道回填工作中存在的问题。

2、中国专利文献cn113929365b，公开(公告)日：2022.10.14，公开了一种自密实固化土，自密实固化土由以下质量份数配比的原料制得：施工现场素土，1-75.99％；粉剂固化剂，包括胶结剂和改性剂，4％-20％；液体固化剂,0.01％-1％；水,20％-40％；以上组份质量分数配比和为100%。其特点在于：能够利用工程弃土、能实现泵送填充以及施工方便；其不足在于，该自密实固化土的流动性较差，位于管道下侧的区域无法自流填充，另外土料粒径较大，降低了自密实固化土的固化强度和固化后的密封性，使用时透水风险较大，易导致管道的塌陷和损坏。

技术实现思路

1、本发明的主要目的在于提供一种自密式流态固化土及其回填工艺，解决现有技术中自密实固化土的流动性差、固化强度和固化后的密封性差，使用时透水风险较大，易导致管道塌陷和损坏的问题。

2、为解决上述技术问题，本发明所采用的技术方案是：一种自密式流态固化土，由以下重量份的原料制备而成：

3、土料100份，固化剂7～25份，外加剂1～10份，水20～50份；所制备的自密式流态固化土坍落度为200～280mm，扩展度大于300mm；

4、所述土料采用施工现场挖槽土或者素土或者固体废渣，最大粒径不大于20mm；

5、所述固化剂由以下重量份的原料制备而成：胶结料4～10份，外加剂1～5份，水2～10份；

6、其中，胶结料为无机胶凝材料，包括水泥、石灰、石灰-粉煤灰以及复合胶结料中的一种或多种；

7、所述外加剂包括增强剂、缓凝剂、防冻剂、膨胀剂、防腐剂、引气剂、泵送剂、阻锈剂、着色剂以及改性剂中的一种或多种。

8、所述固化剂的物理指标中，细度为80um方孔筛筛余百分数不大于10%，含水率百分数不大于1%；固化剂掺量视天气变化、运距、搅拌与入模方式、设计强度等因素调整，掺量在7%～25%。

9、采用所述的一种自密式流态固化土的回填工艺，用于管沟回填，回填工艺包括以下步骤：

10、s1. 沟槽清理：管道敷设后，将管沟内的松散土方清除、杂物清理干净；

11、s2. 选料：对挖槽土进行挑选，剔除树根、杂䓍、杂物；

12、s3. 晾晒：将挑选好的土料晾晒，将土料的含水量控制在10%～15%，满足筛分要求；

13、s4. 破碎：对粒径大于25mm的土块进行破碎；

14、s5. 筛分：将破碎后的土料筛分，剔除粒径大于20mm的固体土料；

15、s6. 备料：将制作好的土料堆放在料仓；

16、s7. 拌制：按配合比要求将合格土料、固化剂加入搅拌仓，搅拌均匀后，制成自密式流态固化土混合料；

17、s8.运输：将拌合好的混合料运输到施工现场；

18、s9.浇筑：利用泵车或溜槽将混合料输送到管沟；分段、分层浇筑，待下一层填料达到设计强度再浇筑上一层；制作试件，同步养护，测试抗压强度；

19、s10.养护：对已浇筑完的固化土进行覆盖，保湿性养护。

20、在s7中，自密式流态固化土采取集中拌制，或者采取移动式搅拌站拌制。

21、每盘自密式流态固化土拌合时间不低于2min；自密式流态固化土的初凝时间不小于45min，终凝时间不大于10h；自密式流态固化土混合料搅拌至浇筑完成的时间不超过6h。

22、在s9中，自密式流态固化土位于1/2管径以下时，根据管道埋深、管径大小、管道材质，确定分层浇筑高度，以防管道上浮。

23、自密式流态固化土回填高度超过1/2管径后，每层浇筑高度不大于2m，相邻片区浇筑高差不宜大于100cm；待下一层固化土达到设计强度再浇筑上一层。

24、在s9中，制作试件为70.7mm×70.7mm×70.7mm立方体试块，同一配合比连续浇筑不大于400m3时，每200m3制一组试件，同一配合比连续浇筑大于400m3时，每400m3制一组试件；每层至少做3组标准试件，并在20℃±2℃下养护至指定龄期；测试抗压强度是在无侧限压力条件下，测试试块抵抗轴向压力的极限强度。

25、浇筑结束后，自密式流态固化土24h承载力特征值达到100kpa以上，7d、28d无侧限抗压强度达0.4mpa、0.8mpa及以上。

26、在s7之前，还包括指标检验的步骤，指标检验用于检测原材料是否满足要求。

27、本发明有如下有益效果：

28、1、本发明的自密式流态固化土在自身重力作用下，能自行流动、密实并充满管沟的任何角落，同时可获得良好均质性，不需要附加振动就可形成具有一定压实度和强度的固体结构。并且固化后结构强度高、密封性好，大大降低了管道使用时的透水风险。

29、2、本申请自密式流态固化土可适应不同形状与坡度要求的管沟回填。并可集中预拌，机械化作业，工效高，也可就近采用移动式搅拌站拌制，适用、灵活。在管沟回填施工中，因管沟作业面狭窄，传统分层夯实施工难度大，本工艺降低了施工难度，工效高。并且传统分层夯实回填，雨季施工雨水对回填土的工期影响大，施工质量难以控制，且存在较大的安全隐患，本工艺施工速度快，初凝后受雨水浸泡不影响其强度的形成。另外传统素土回填施工中存在扬尘问题，本工艺管沟回填，无扬尘，有利于环保。

技术特征：

1.一种自密式流态固化土，其特征在于，由以下重量份的原料制备而成：

2.根据权利要求1 所述的一种自密式流态固化土，其特征在于，所述固化剂的物理指标中，细度为80um方孔筛筛余百分数不大于10%，含水率百分数不大于1%；固化剂掺量视天气变化、运距、搅拌与入模方式、设计强度等因素调整，掺量在7%～25%。

3.采用权利要求1或2所述的一种自密式流态固化土的回填工艺，其特征在于，用于管沟回填，回填工艺包括以下步骤：

4.根据权利要求3所述的一种自密式流态固化土的回填工艺，其特征在于，在s7中，自密式流态固化土采取集中拌制，或者采取移动式搅拌站拌制。

5.根据权利要求4所述的一种自密式流态固化土的回填工艺，其特征在于，每盘自密式流态固化土拌合时间不低于2min；自密式流态固化土的初凝时间不小于45min，终凝时间不大于10h；自密式流态固化土混合料搅拌至浇筑完成的时间不超过6h。

6.根据权利要求3所述的一种自密式流态固化土的回填工艺，其特征在于，在s9中，自密式流态固化土位于1/2管径以下时，根据管道埋深、管径大小、管道材质，确定分层浇筑高度，以防管道上浮。

7.根据权利要求6所述的一种自密式流态固化土的回填工艺，其特征在于，自密式流态固化土回填高度超过1/2管径后，每层浇筑高度不大于2m，相邻片区浇筑高差不宜大于100cm；待下一层固化土达到设计强度再浇筑上一层。

8.根据权利要求3所述的一种自密式流态固化土的回填工艺，其特征在于，在s9中，制作试件为70.7mm×70.7mm×70.7mm立方体试块，同一配合比连续浇筑不大于400m3时，每200m3制一组试件，同一配合比连续浇筑大于400m3时，每400m3制一组试件；每层至少做3组标准试件，并在20℃±2℃下养护至指定龄期；测试抗压强度是在无侧限压力条件下，测试试块抵抗轴向压力的极限强度。

9.根据权利要求3所述的一种自密式流态固化土的回填工艺，其特征在于，浇筑结束后，自密式流态固化土24h承载力特征值达到100kpa以上，7d、28d无侧限抗压强度达0.4mpa、0.8mpa及以上。

10.根据权利要求3所述的一种自密式流态固化土的回填工艺，其特征在于，在s7之前，还包括指标检验的步骤，指标检验用于检测原材料是否满足要求。

技术总结本发明提供了一种自密式流态固化土及其回填工艺，自密式流态固化土由以下重量份的原料制备而成：土料100份，固化剂7～25份，外加剂1～10份，水20～50份；所制备的自密式流态固化土坍落度为200～280mm，扩展度大于300mm；固化剂由以下重量份的原料制备而成：胶结料4～10份，外加剂1～5份，水2～10份。本发明的自密式流态固化土在自身重力作用下，能自行流动、密实并充满管沟的任何角落，同时可获得良好均质性，不需要附加振动就可形成具有一定压实度和强度的固体结构。并且固化后结构强度高、密封性好，大大降低了管道使用时的透水风险。技术研发人员：李建华,黄太安,方承仕,余常俊,赵彦超,袁克晓受保护的技术使用者：三峡新兴管网技术有限公司技术研发日：技术公布日：2024/9/2