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技术解惑

润恒气泡混合轻质土在市政道路管线中的指导应用

作者: 湖南润恒环保  来源: 湖南润恒环保  时间:2016年08月06日 留言

 

、材料性能

气泡混合轻质土是采用发泡剂制出泡沫,再将泡沫加入水泥基胶凝材料浆体中,混合制成泡沫料浆,然后将泡沫浆料现浇入作业面,经养护而成的轻质微孔现浇混凝土材料。

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气泡混合轻质土管槽填充技术,即是利用现浇泡沫浆料的高流动、自密实、轻质、固化自立等特性,在管线安装后对管槽进行现浇填充恢复,保护管线,预防管线施工后沉降的发生。

气泡混合轻质土填充材料的特性:1.轻质性2.保温、隔热、防腐3.未成型前的高流动性4.填充自密实5.密度和强度可调节6.固化后的直立性7.低弹抗震8.耐久性好9.优越的环保特性等

            几种主要土建材料容重的比较

 材料

商品   混凝土

回填土

粉煤灰

土工    塑料泡沫

气泡混合轻质土

容重 KN/m³

25

18~20

12~16

0.25~0.35

5~10

 1.轻质

气泡混合轻质土含有大量气泡,较一般的土建材料要轻,其容重范围可在510KN/m³之间调节。

轻质性的应用核心在于减轻荷载,降低工后沉降和不均匀沉降。传统填充材料经常为覆土及混凝土,其自重较大;轻质的气泡混合轻质土材料质量轻,荷载小,对工程其他结构层扰动小,使用气泡混合轻质土可达到结构减荷的目的。

2.保温、隔热、防腐

气泡混合轻质土内部含有大量封闭的气孔,空气与其它材料相比热惰性能最佳,大大降低了气泡混合轻质土材料的导热性能。所以在建筑节能领域,气泡混合轻质土经常被用作保温、隔热材料。气泡混合轻质土为硅酸盐水泥制品,具有极好的耐久、防腐蚀性能。保温、防冻、防腐,有效地延长结构物的使用寿命。

国家产品行业标准《JG/T266-2011 泡沫混凝土》中对气泡混合轻质土导热性能的规定:

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3.高流动性、填充压力小

由于气泡混合轻质土不含水泥混凝土的粗集料,其流动性远较水泥混凝土高(当水灰比为0.5时,流值为180mm左右),施工中具有自流平的特性;实际施工时可通过软管泵送:最大水平泵送距离可达900m

4.填充自密实

由于气泡混合轻质土的制作点与现场施工浇筑点可分离,且浇注点占的施工空间极小,可在狭小空间内施工;结合气泡混合轻质土自流平的特性,填充自密实,无须振捣碾压,施工便捷高效。是狭窄空间及地下空洞填筑的极好材料。

5.密度和强度可调节性

通过调整气泡混合轻质土中气泡的含有率,可控制气泡混合轻质土干密度在3001200kg/m3之间,控制强度在0.35Mpa范围内调节(工程上强度主要应用范围为0.31.5Mpa)。

6.固化后的自立性

气泡混合轻质土采用水泥为固化剂,故在水泥初凝后形成超固结状态,固化后具有自立的特性,对其他结构物没有侧压力。

7.可压缩、低弹抗震:

深埋隧洞在施工完成后仍会产生蠕变变形,易因变形压力过大而对结构体发生破坏。由于气泡混合轻质土具有较高压缩性和良好延性,使其在发生较大的变形之后,不发生整体破坏。因此气泡混合轻质土作为隧洞的填充材料,可承担、吸收变形压力,改善结构体受力大小。

地震发生时,气泡混合轻质土密度低,受到的水平惯性力小;同时气泡混合轻质土弹性模量低,冲击能量吸收性能好,对结构的具有很好的软垫特性,保护结构体不受到地震破坏。静水压缩破坏试验,试样中部的压缩量略大于两端。试验后气泡混合轻质土进入塑性屈服状态,体积压缩明显,但没有发生整体破坏,承受吸收了变形压力,充分说明气泡混合轻质土:高压缩性、良好延性和低弹性的特性。

8.耐久性

气泡混合轻质土属水泥类材料,使用寿命与水泥混凝土同等,具备极好的耐久性。

9.优越的环保特性

气泡混合轻质土对土壤、水、空气等自然环境均无污染作用;同时气泡混合轻质土应用于填充工程施工中,可避免高填高挖等对环境的破坏,对保护自然生态环境意义重大,环保优势明显。

、针对该项目材料性能设计指标

根据气泡混合轻质土填筑工程技术规程要求,该项目设计要求容重400—600kg/m³,抗压强度大于等于0.8Mpa

、常规做法与泡沫土性能对比

常规的回填方式:

管线施工采用放坡开挖的方式成本低,但土方开挖、回填量大,对环境影响较大;市政管线工程工期短、环境控制严格,放坡开挖的方式不太适用,市政施工应尽量减小开挖作业面的大小,以减小对环境的影响及缩短工期;但作业面减小后,无法采用重型机械对沙、土等常规回填材料进行压实,易因回填材料的压实度不够而发生工后沉降。

管槽回填工后沉降病害原因:

对即有道路进行开挖、管线敷设、回填施工后,易形成工后沉降病害;

沉降发生后不仅路面需要重新维修,下方管道也随之出现位移;

传统的处理方法是:在沉降发生后加铺路面结构层,不但很难从根本上解决问题,还存 在反复维修、地下管道易受压破坏、经济性不强等问题。

分析工后沉降的成因,主要有以下两点:

① 回填的沙、石、土等材料密实度不够,工后自然压缩或遇水压缩造成沉降;

② 填料容重过大,造成地基荷载增加,地基沉降从而造成路面沉降。

管槽回填工后沉降原理示意图

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气泡混合轻质土管槽填充技术解决管槽回填工后沉降病害的原理

浇注后初凝前,具有很好的流动性,密度小质量轻强度大于常规回填土填充自密实,无需夯实、碾压可避免常规填料充填不饱满、不密实的缺陷,施工性强避免由于填料容重过大引起的地基沉降。泡沫混凝土-气泡混合轻质土-湖南无机发泡保温板-长沙泡沫混凝土砌块

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综上所述,管线回填采用气泡混合轻质土回填灌浆比其它材料具有施工简便、回填速度快、回填充实度高、管道上浮力小、减少工后沉降、综合成本低等特点。

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