氣泡混合輕質(zhì)土及其應(yīng)用

《氣泡混合輕質(zhì)土及其應(yīng)用》由會員上傳分享，免費在線閱讀，更多相關(guān)內(nèi)容在學(xué)術(shù)論文-天天文庫。

1、氣泡混合輕質(zhì)土及其應(yīng)用?0.概要????輕質(zhì)填土材料是人工制作的土工材料。其主要特點是容重比一般的土體小，而強度和變形特性可以達到甚至超過良好的土體，是工程界近年開發(fā)并在推廣的土建新技術(shù)。輕質(zhì)材料的種類很多，按其容重可分為準(zhǔn)輕質(zhì)材料（如粉煤灰）；輕質(zhì)材料（如氣泡混合輕質(zhì)材料）及超輕質(zhì)材料（如EPS）等。最早是使用粉煤灰、礦渣等材料制作輕質(zhì)土；1972年挪威率先在公路填土中使用了泡沫塑料塊體，此后輕質(zhì)材料得到了較為廣泛的應(yīng)用。1980年代，日本又相繼將廢棄的泡沫塑料制成一定大小的顆粒，并按一定的比例與工程廢棄土混合制成了容重可自由調(diào)整的輕質(zhì)土，而現(xiàn)在

2、最新的輕質(zhì)土材料是向土中混入一定比例的氣泡和固化材料制成容重和強度都可自由調(diào)整的氣泡混合輕質(zhì)土。????1，氣泡混合輕質(zhì)土的概念及制作????氣泡混合輕質(zhì)土就是在原料土中按照一定的比例添加固化劑、水和預(yù)先制作的氣泡群，進行充分的混合、攪拌后所形成的輕型土工材料，圖-1.1簡要地說明了氣泡混合輕質(zhì)土的制作流程。????1.1?原料土????原料土可以是工程廢棄土，也可以是細砂，但為了達到與固化劑及氣泡的充分混合，并確保氣泡混合輕質(zhì)土的流動性，原料土的直徑宜小于5mm，對于不滿足要求的原料土，應(yīng)先期進行解泥及必要的篩分處理。??圖-1.1?氣泡混合輕質(zhì)

3、土的制作流程????1.2?固化材料????固化材料可以分為主劑和輔劑兩種，主劑是主要起固結(jié)、加強土體骨架的作用，而輔劑是以催化、早凝為目的的固化材料；主劑以水泥類為主，常用的有火山灰水泥、普通硅酸鹽水泥、高爐硅酸鹽水泥等，這些材料加入土中后與水之間發(fā)生水和作用產(chǎn)生Ca(OH)2產(chǎn)物，Ca(OH)2與粘土顆粒發(fā)生離子交換形成固化物，達到加固土體骨架的作用，實踐證明，使用高爐水泥的效果更佳；輔劑是指石膏粉、硅粉等輔助材料，加入這些材料的目的在于減少主劑的用量，達到降低造價的目的。??????1.3?起泡劑????起泡劑主要有界面活性類、蛋白類、樹脂類

4、材料等，通過將適量倍率稀釋后的起泡劑定量泵送到發(fā)泡裝置后，與壓縮空氣充分混合而產(chǎn)生大量的微小氣泡群，圖-1.2簡要地說明了氣泡的制作流程。在這里，壓縮空氣是通過空壓機加壓，用減壓閥控制輸氣壓力，以穩(wěn)定的壓力和氣量向發(fā)泡裝置供氣；氣泡是由致密、直徑為30～300μ左右的氣泡群體組成，要求氣泡具有一定的穩(wěn)定性，與土混合后可在土中形成多量的微小孔隙。圖-1.2?氣泡的制作流程????2，氣泡混合輕質(zhì)土的主要特性????氣泡混合輕質(zhì)土是人工制作的土工材料，其容重可以做得比一般的土體小得多，而其強度和變形特性可以達到甚至超過良好的土體，且便于施工等。其主要特

5、性如下：????（1)?輕質(zhì)性????氣泡混合輕質(zhì)土內(nèi)含有大量的微小氣泡群，其容重不但比一般的土體要小得多，而且通過調(diào)整土體中的氣泡和固化劑的含量，可以按照需要對氣泡混合輕質(zhì)土的容重在5~16kN/m3內(nèi)進行必要的調(diào)整。????（2）強度的可調(diào)節(jié)性????和容重的可調(diào)節(jié)性原理一樣，通過改變各種成分的配合比，氣泡混合輕質(zhì)土的強度的可以在300~1500kN/m2的范圍內(nèi)進行調(diào)整。????圖-2.1定性地說明了氣泡混合輕質(zhì)土、混泥土及各種土的容重與無側(cè)限抗壓強度之間的變化關(guān)系。????（3）高流動性????氣泡混合輕質(zhì)土具有良好的流動性，可通過管道泵送

6、，其最大輸送距離可達到1500米，最大泵送高度可達到30米。為防止泄漏，在進行氣泡混合輕質(zhì)土的澆筑施工時，通常不得不砌一些必要而簡單的擋墻。????（4）固化后的自立性????由于使用水泥作為固化劑，通常在澆筑5個小時后就會開始固化，且固化后可以自立，可進行垂直填土，且對擋土結(jié)構(gòu)物幾乎沒有推擠力。????（5）良好的施工性????由于其具有良好的流動性和固化后的自立性，且不需振搗和碾壓作業(yè)，可進行遠距離或在小空間內(nèi)施工。此外，氣泡混合輕質(zhì)土中混有大量的氣泡群，成品的體積可達到材料體積的3倍以上。????（6）耐久性????屬水泥類材料，與高分子材料

7、相比，其耐久性，耐熱及抗油污能力強，具有水泥材料同等的耐久性。????（7）隔熱性????氣泡混合輕質(zhì)土中含有大量的氣泡，具有良好的隔熱性。?圖-2.1??常用的土工材料的容重與????無側(cè)限抗壓強度之間的關(guān)系????3，氣泡混合輕質(zhì)土的主要應(yīng)用????氣泡混合輕質(zhì)填土技術(shù)在公路建設(shè)中有著非常廣泛的應(yīng)用，它為解決高等級公路軟基路堤中的橋涵跳車、公路路基加寬時新老路基的差異沉降、高填土路堤的穩(wěn)定性等世界性難題提供了一種極好的技術(shù)手段。運用這種技術(shù)能節(jié)省昂貴的用地、減少拆遷，充分有效地利用土地資源等。它主要應(yīng)用于以下一些領(lǐng)域：????（1）路基加寬??

8、??隨著經(jīng)濟的發(fā)展、車流量的不斷增加，常需對已通車的道路進行擴幅改造。與傳統(tǒng)的施工法相比，氣泡混合輕質(zhì)填土技術(shù)主要有以下幾