一种基于工程弃浆制备的固化浆液及其制备方法

专利类型 发明公开 法律事件 公开; 实质审查;
专利有效性 实质审查 当前状态 实质审查
申请号 CN202411334486.2 申请日 2024-09-24
公开(公告)号 CN119143436A 公开(公告)日 2024-12-17
申请人 上海悠远建筑工程有限公司; 申请人类型 企业
发明人 范立登; 范筱悠; 梁永辉; 王强; 李少松; 洪鑫; 朱元勋; 王保健; 王连铎; 樊小宾; 缪岗; 第一发明人 范立登
权利人 上海悠远建筑工程有限公司 权利人类型 企业
当前权利人 上海悠远建筑工程有限公司 当前权利人类型 企业
省份 当前专利权人所在省份:上海市 城市 当前专利权人所在城市:上海市金山区
具体地址 当前专利权人所在详细地址:上海市金山区漕泾镇中一西路12-2号三层 邮编 当前专利权人邮编:201507
主IPC国际分类 C04B28/00 所有IPC国际分类 C04B28/00C04B18/14C04B40/00
专利引用数量 0 专利被引用数量 0
专利权利要求数量 10 专利文献类型 A
专利代理机构 济南格源知识产权代理有限公司 专利代理人 张蕾;
摘要 本 发明 涉及一种基于工程弃浆制备的 固化 浆液 及其制备方法,属于工程用固化浆液技术领域。本发明通过工程弃浆预处理,加入固化剂浆液,调整浆液比重,搅拌后制成用于制备搅拌桩、旋喷桩的固化浆液。本发明采用工程弃浆预处理系统和搅拌桩、旋喷桩固化浆液制作系统完成。其中,工程弃浆预处理系统由泥浆箱、过滤网、泥浆比重精调箱、搅拌头、泥浆比重 监控系统 、 水 箱、泥浆 泵 组成;搅拌桩、旋喷桩固化浆液制作系统由搅拌桶、筒仓、称重系统、混合搅拌箱、泥浆储存箱组成。本制作方法既解决了工程弃浆资源化利用率较低的问题,成本低廉,又满足搅拌桩、旋喷桩对固化浆液流动性、强度、水 稳定性 、低渗透性、节能环保的需求。
权利要求

1.一种基于工程弃浆制备的固化浆液的制备方法,其特征在于,该方法包括以下步骤:
(1)工程弃浆预处理:在工程弃浆预处理系统对工程弃浆进行搅拌、利用不小于40目的滤网过滤,并调整工程弃浆比重,得到土体浆液;
(2)制备搅拌桩、旋喷桩的固化浆液:将步骤(1)获得的土体浆液导入搅拌桩、旋喷桩固化浆液制作系统中,然后加入固化剂浆液,调整浆液比重,在搅拌箱里搅拌均匀,制成用于制备搅拌桩、旋喷桩的固化浆液;
(3)搅拌桩、旋喷桩的固化浆液送。
2.根据权利要求1所述的制备方法,其特征在于,所述搅拌桩、旋喷桩的固化浆液的制作由工程弃浆预处理系统和搅拌桩、旋喷桩固化浆液制作系统完成。
3.根据权利要求1所述的制备方法,其特征在于,步骤(1)中所述工程弃浆预处理系统包括泥浆箱、泥浆比重精调箱、箱和泥浆泵,所述泥浆比重精调箱的进口分别与泥浆箱和水箱的出口连接,且水箱与泥浆比重精调箱之间设有泥浆泵;所述泥浆箱内设有两个搅拌头,泥浆箱的出口处设有过滤网;所述泥浆比重精调箱内设有两个搅拌头,泥浆比重精调箱的内部下方设有泥浆比重监控系统;泥浆比重精调箱的出口与搅拌桩、旋喷的固化浆制作系统连接,且二者之间设有泥浆泵;所述工程弃浆预处理系统控制储存在所述泥浆箱中的所述工程弃浆搅拌均匀,经所述过滤网过滤后,送至所述泥浆比重精调箱中,同时所述泥浆比重精调箱中所述搅拌头进行搅拌处理;所述工程弃浆搅拌均匀后由所述泥浆比重监控系统监测所述工程弃浆比重。
4.根据权利要求1所述的制备方法,其特征在于,步骤(1)中调整后工程弃浆比重为
1.1‑1.4;当所述工程弃浆泥浆比重大于设定值时,所述工程弃浆预处理系统控制所述水箱向所述泥浆比重精调箱中缓慢加水,边加水边搅拌,直至所述工程弃浆泥浆比重与所述设定值差值控制在5%以内。
5.根据权利要求1所述的制备方法,其特征在于,步骤(1)所述工程弃浆来源于各类建(构)筑物基础及基坑围护钻孔灌注桩施工、泥水盾构、管网暗挖产生的废置和剩余泥浆。
6.根据权利要求1所述的制备方法,其特征在于,步骤(2)中所述固化剂浆液为水和固化剂的混合液,两者的质量比为1:1;所述固化剂由基激发剂1份,水泥1份和矿粉5份组成;调整浆液比重为1.5‑1.7。
7.根据权利要求1所述的制备方法,其特征在于,所述步骤(2)中所述搅拌桩、旋喷桩固化浆液制作系统包括搅拌桶、简仓、称重系统、混合搅拌箱、泥浆储存箱和搅拌头;所述筒仓的出口与搅拌桶的进口连接;所述搅拌桶内设有一个搅拌头;混合搅拌箱的进口分别与搅拌桶和泥浆储存箱的出口连接;所述混合搅拌箱内设有一个搅拌头;所述泥浆储存箱底部与称重系统连接。
8.根据权利要求1所述的制备方法,其特征在于,所述筒仓和搅拌桶也分别连接有称重系统,所述步骤(2)中所述搅拌桩、旋喷桩固化浆液制作系统控制所述工程弃浆预处理系统中的筒仓称重系统,所述筒仓中所述称重系统分别称量所述水和所述固化剂,加入到所述搅拌桶内搅拌均匀,制成所述固化剂浆液;所述搅拌桶和所述泥浆储存箱中的称重系统分别称量所述固化剂浆液和所述土浆,加入至所述混合搅拌箱,由所述混合搅拌箱内所述搅拌头搅拌均匀,制成所述用于制备搅拌桩、旋喷桩的固化浆液。
9.根据权利要求1所述的制备方法,其特征在于,所述步骤(3)中所述用于制备搅拌桩、旋喷桩的固化浆液采用高压泵泵送,直接用于现场搅拌桩、旋喷桩施工。
10.如权利要求1‑9任一项所述制备方法获得的基于工程弃浆制备的固化浆液。

说明书全文

一种基于工程弃浆制备的固化浆液及其制备方法

技术领域

[0001] 本发明涉及一种基于工程弃浆制备的固化浆液及其制备方法,属于工程用固化浆液技术领域。

背景技术

[0002] 随着国家经济发展的迅速腾飞,城市翻新工程、旧城区改造工程以及地下交通建9 9
设正如火如荼的发展,建筑垃圾年产生量超过3×10 吨,预计2025年将达到4×10吨。但目前大中城市的建筑垃圾资源化率不超过10%,与发达国家建筑垃圾资源化利用平差距较大。
[0003] 目前,由于工程弃浆多以现场脱水、就地生产地基回填土和绿化土为主,集中处置进行深加工、再利用的少,处理成本高,资源化利用率较低。基于工程弃浆制备搅拌桩、旋喷桩固化浆液的方法能有效的解决上述问题。

发明内容

[0004] 本发明旨在解决现有技术中存在的技术问题。
[0005] 为此,本发明提供一种基于工程弃浆制备的固化浆液及其制备方法,该方法利用基于工程弃浆的搅拌桩、旋喷桩的固化浆液制作设备,满足具有一定强度、水稳定性、低渗透性的固化浆液供应要求,同时提高工程弃浆资源化利用率,节省施工成本。
[0006] 本发明目的的实现由以下技术方案完成:一种基于工程弃浆制备的固化浆液的制备方法,该方法包括以下步骤:
(1)工程弃浆预处理:使用工程弃浆预处理系统对工程弃浆进行搅拌,利用不小于
40目的滤网过滤,以清除工程弃浆中夹杂的固体颗粒,并调整工程弃浆比重,得到土体浆液;
(2)制备搅拌桩、旋喷桩的固化浆液:将步骤(1)获得的土体浆液导入搅拌桩、旋喷桩固化浆液制作系统中,然后加入固化剂浆液,调整浆液比重,在搅拌箱里搅拌均匀,制成用于制备搅拌桩、旋喷桩的固化浆液;
(3)搅拌桩、旋喷桩的固化浆液送。
[0007] 优选的,所述搅拌桩、旋喷桩的固化浆液的制作由工程弃浆预处理系统和搅拌桩、旋喷桩固化浆液制作系统完成。
[0008] 优选的,步骤(1)中所述工程弃浆预处理系统包括泥浆箱、泥浆比重精调箱、水箱和泥浆泵,所述泥浆比重精调箱的进口分别与泥浆箱和水箱的出口连接,且水箱与泥浆比重精调箱之间设有泥浆泵;所述泥浆箱内设有两个搅拌头,泥浆箱的出口处设有过滤网;所述泥浆比重精调箱内设有两个搅拌头,泥浆比重精调箱的内部下方设有泥浆比重监控系统;泥浆比重精调箱的出口与搅拌桩、旋喷的固化浆制作系统连接,且二者之间设有泥浆泵;所述工程弃浆预处理系统控制储存在所述泥浆箱中的所述工程弃浆搅拌均匀,经所述过滤网过滤后,送至所述泥浆比重精调箱中,同时所述泥浆比重精调箱中所述搅拌头进行搅拌处理;所述工程弃浆搅拌均匀后由所述泥浆比重监控系统监测所述工程弃浆比重。
[0009] 优选的,步骤(1)中调整后工程弃浆比重为1.1‑1.4;当所述工程弃浆泥浆比重大于设定值时,所述工程弃浆预处理系统控制所述水箱向所述泥浆比重精调箱中缓慢加水,边加水边搅拌,直至所述工程弃浆泥浆比重与所述设定值差值控制在5%以内。
[0010] 优选的,步骤(1)所述工程弃浆来源于各类建(构)筑物基础及基坑围护钻孔灌注桩施工、泥水盾构、管网暗挖产生的废置和剩余泥浆。
[0011] 优选的,步骤(2)中所述固化剂浆液为水和固化剂的混合液,两者的质量比为1:1;所述固化剂由基激发剂 1份,水泥 1份和矿粉 5份组成。
[0012] 优选的,步骤(2)中调整浆液比重为1.5‑1.7。
[0013] 优选的,所述步骤(2)中所述搅拌桩、旋喷桩固化浆液制作系统包括搅拌桶、简仓、称重系统、混合搅拌箱、泥浆储存箱和搅拌头;所述筒仓的出口与搅拌桶的进口连接;所述搅拌桶内设有一个搅拌头;混合搅拌箱的进口分别与搅拌桶和泥浆储存箱的出口连接;所述混合搅拌箱内设有一个搅拌头;所述泥浆储存箱底部与称重系统连接。
[0014] 优选的,所述筒仓和搅拌桶也分别连接有称重系统,所述步骤(2)中所述搅拌桩、旋喷桩固化浆液制作系统控制所述工程弃浆预处理系统中的筒仓称重系统,所述筒仓中所述称重系统分别称量所述水和所述固化剂,加入到所述搅拌桶内搅拌均匀,制成所述固化剂浆液;所述搅拌桶和所述泥浆储存箱中的称重系统分别称量所述固化剂浆液和所述土浆,加入至所述混合搅拌箱,由所述混合搅拌箱内所述搅拌头搅拌均匀,制成所述用于制备搅拌桩、旋喷桩的固化浆液。
[0015] 优选的,所述步骤(3)中所述用于制备搅拌桩、旋喷桩的固化浆液采用高压泵泵送,直接用于现场搅拌桩、旋喷桩施工。
[0016] 本发明的有益效果如下:1. 本发明基于工程弃浆制备搅拌桩、旋喷桩固化浆液能极大提升工程弃浆资源利用率,节约原材料成本。
[0017] 2. 本发明制作的固化浆液能代替水泥浆液,减少对环境破坏。
[0018] 3. 本发明制作方法基于信息化设备,能稳定持续制作具有一定强度、水稳定性、低渗透性的固化浆液,满足施工需求。附图说明
[0019] 图1为本发明实施例中所述一种基于工程弃浆制备的固化浆液方法流程图;图2为本发明实施例中所用设备的结构示意图,其中,
1工程弃浆预处理系统;2搅拌桩、旋喷桩固化浆液制作系统;3泥浆箱;4过滤网;5泥浆比重精调箱;6搅拌头;7泥浆比重监控系统;8水箱;9泥浆泵;10搅拌桶;11筒仓;12称重系统;13混合搅拌箱;14泥浆储存箱;15高压泵。

具体实施方式

[0020] 为了更好地理解本发明,下面结合实施例进一步阐明本发明的内容,但本发明的内容不仅仅局限于下面的实施例,以下实施例中,采用的搅拌设备的结构示意图见图2。
[0021] 一种基于工程弃浆制备的固化浆液的制备方法,制备流程如图1所示:(1)工程弃浆预处理:工程弃浆预处理系统1控制储存在泥浆箱3中的工程弃浆经搅拌头6搅拌均匀后,经过滤网4过滤后,送至泥浆比重精调箱5中,同时泥浆比重精调箱5中搅拌头6进行搅拌处理;工程弃浆搅拌均匀后由泥浆比重监控系统7监测工程弃浆比重为
1.1‑1.4,与设定值比对,当工程弃浆泥浆比重大于设定值时,工程弃浆预处理系统1控制水箱8向泥浆比重精调箱5中缓慢加水,直至工程弃浆泥浆比重与设定值差值控制在5%以内;
制作好的土浆储存在泥浆储存箱14中;
所述工程弃浆预处理系统1包括泥浆箱3、泥浆比重精调箱5、水箱8和泥浆泵9,所述泥浆比重精调箱5的进口分别与泥浆箱3和水箱8的出口连接,且水箱8与泥浆比重精调箱
5之间设有泥浆泵9;所述泥浆箱3内设有两个搅拌头6,泥浆箱3的出口处设有过滤网4;所述泥浆比重精调箱5内设有两个搅拌头6,泥浆比重精调箱5的内部下方设有泥浆比重监控系统7;泥浆比重精调箱5的出口与搅拌桩、旋喷的固化浆制作系统连接,且二者之间设有泥浆泵9;所述工程弃浆预处理系统1控制储存在所述泥浆箱3中的所述工程弃浆搅拌均匀,经所述过滤网4过滤后,送至所述泥浆比重精调箱5中,同时所述泥浆比重精调箱5中所述搅拌头
6进行搅拌处理;所述工程弃浆搅拌均匀后由所述泥浆比重监控系统7监测所述工程弃浆比重。
[0022] (2)制备搅拌桩、旋喷桩的固化浆液:控制水箱8和筒仓11中称重系统12按照设定水灰比分别称量水和固化剂(钙基激发剂 1份,水泥 1份和矿粉 5份),质量比为1:1,加入搅拌桶10内搅拌均匀制成固化剂浆液,调节浆液比重为1.5。由称重系统12称量固化剂浆液和泥浆储存箱14中的土浆并加入至混合搅拌箱13,搅拌均匀后制成制备搅拌桩、旋喷桩的固化浆液;所述搅拌桩、旋喷桩固化浆液制作系统2包括搅拌桶10、简仓、称重系统12、混合搅拌箱13、泥浆储存箱14和搅拌头6;所述筒仓11的出口与搅拌桶10的进口连接;所述搅拌桶
10内设有一个搅拌头6;混合搅拌箱13的进口分别与搅拌桶10和泥浆储存箱14的出口连接;
所述混合搅拌箱13内设有一个搅拌头6;所述泥浆储存箱14底部与称重系统12连接;所述筒仓11和搅拌桶10也分别连接有称重系统12,所述搅拌桩、旋喷桩固化浆液制作系统2控制所述工程弃浆预处理系统1中的筒仓11称重系统12,所述筒仓11中所述称重系统12分别称量所述水和所述固化剂,加入到所述搅拌桶10内搅拌均匀,制成所述固化剂浆液;所述搅拌桶
10和所述泥浆储存箱14中的称重系统12分别称量所述固化剂浆液和所述土浆,加入至所述混合搅拌箱13,由所述混合搅拌箱13内所述搅拌头6搅拌均匀,制成所述用于制备搅拌桩、旋喷桩的固化浆液。
[0023] (3)搅拌桩、旋喷桩的固化浆液泵送:制备搅拌桩、旋喷桩的固化浆液由高压泵15泵送至搅拌桩、旋喷桩场地,并直接用于现场施工。
[0024] 试验例1:以上实施例中,用无侧限抗压强度表示固化浆液的固化强度,其测定方法是:选用尺寸70.5mm×70.5mm×70.5mm的立方体试模,用固化浆液浇筑试模,48h后脱模,放入温度
20±2℃,相对湿度>95%的标准养护室内养护7d、14d、28d,利用无侧限单轴压机测试试件的抗压强度。
[0025] 比重为1.5的固化浆液,每方浆液里含有水750公斤、固化剂500公斤、干土250公斤,7d、14d和28d的测试强度分别为5.3Mpa、12.8Mpa和17.3Mpa。
[0026] 比重为1.6的固化浆液,每方浆液里含有水750公斤、固化剂500公斤、干土350公斤,7d、14d和28d的测试强度分别为4.7Mpa、10.6Mpa和15.1Mpa。
[0027] 虽然以上实施例已经参照附图对本发明目的的构思和实施例做了详细说明,但本领域普通技术人员可以认识到,在没有脱离权利要求限定范围的前提条件下,仍然可以对本发明作出各种改进和变换。
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