CN1422826A

CN1422826A - 一种气泡混合轻质土及其制作方法

Info

Publication number: CN1422826A
Application number: CN 02149742
Authority: CN
Inventors: 陈忠平; 邓江; 王树林; 邓万福; 罗继前; 肖礼经; 陈伟峰; 周江平
Original assignee: Guangdong Guanyue Highway and Bridge Co Ltd
Current assignee: Guangdong Guanyue Highway and Bridge Co Ltd
Priority date: 2002-12-25
Filing date: 2002-12-25
Publication date: 2003-06-11

Abstract

本发明公开了一种气泡混合轻质土及其制作方法,气泡混合轻质土含有重量比为12%～55%的水泥、0～66%的砂质土、21%～40%的混合水、1%～5%的气泡；制作时将上述三种组分和预先制作的气泡进行混合、搅拌。本发明气泡混合轻质土具备高的流动性的特点,不但可长距离输送,而且可以自由地均匀充填,不需压实作业,使狭窄作业空间的填土施工变得容易。

Description

一种气泡混合轻质土及其制作方法

所属技术领域

本发明涉及一种用于公路工程、隧道工程和桥梁工程等领域的气泡混合轻质土；还涉及该气泡混合轻质土的制作方法。

背景技术

目前，国内对高速公路软基处理基本上采用各种排水固结法(有超载预压法、真空预压法、堆载预压法)来促进沉降、提高软基的承载力，例如，对珠江三角洲、长江三角洲地带分布的深厚层软基通过施工塑料排水板、袋装沙井，然后进行预载等方法；这些方法可以使主固结沉降基本上控制在施工期内完成，由于软粘土的蠕变性质引起次固结沉降，这种沉降量虽然在总沉降中比例不大，但在工后沉降中所占的比例一般较大，且沉降所需的时间长。为了缩短施工工期、减少工后沉降，也常采用超载预压法，而这种方法不但增加施工费用，也不能从根本上消除工后沉降的发生；另外也有使用粉煤灰进行修筑铁路路基，但由于粉煤灰土的容重仍然较大，还不能完全作为软基处理的辅助方法进行使用；也有一些将塑料颗粒与土进行混合，在江苏一高速公路的桥头曾有使用轻型墙砖工厂边角料为材料进行轻型填土的事例；也曾有将超轻型材料EPS应用于桥头填土的施工事例，但EPS是一种昂贵的化工材料，不但造价高，需要处理为填充EPS而开挖出来的大量的建筑废弃土，而且这种材料的容重(0.016～0.03t/m³)太小，必须考虑水的浮力等引起的稳定性问题。

发明内容

本发明的目的在于提供一种密度小于一般优质土、强度可调节，能减轻填土的压力、抑制软基的沉降及侧向流动，并可垂直填土的气泡混合轻质土，另一目的在于提供一种制作该气泡混合轻质土的方法。

本发明的目的是这样实现的，一种气泡混合轻质土湿润时含有重量比为12％～55％的水泥、0～66％的砂质土、21％～40％的混合水，1～5％的气泡。干燥状态下，气泡混合轻质土中由气泡形成的空隙体积占总体积的40％～65％。

将上述组分制成气泡混合轻质土的具体步骤为：

a、对砂质土进行预处理；通过对砂质土过筛将砂质土中大块石及砖块等杂物去掉，筛选出一定粒径的砂；

b、按所述的重量比例取砂质土、水泥和水，用搅拌机搅拌混合均匀成水泥砂浆；

c、在起泡剂中加入稀释水稀释，再往稀释的起泡剂中冲入压缩空气，产生气泡群；

d、按所述的重量比例取步骤c的气泡群和步骤b的水泥砂浆搅拌，均匀混合，得到气泡混合轻质土。

上述步骤所述的水泥为火山灰水泥、普通硅酸盐水泥或高炉硅酸盐水泥，也可在所述的水泥中加入粉煤灰、石膏粉、硅粉等辅剂。

上述步骤所述的起泡剂为界面活性类、蛋白类、树脂类材料。

本发明气泡混合轻质土由于其具有轻量性、流动性及自硬性等特点，不但可以减轻填土的压力，抑制软基的沉降及侧向流动，而且可使桥台及挡土墙等结构物背后承受的土压力大大减少。气泡混合轻质土可广泛地用于路基的扩幅填土、软基上的填土、桥台及挡土墙等结构物背后填土，其具体的优点如下：

①轻量性

气泡混合轻质土的湿润密度在0.5～1.3g/cm³之间，可根据不同的目的通过调整配合比来控制土的密度。

②流动性

气泡混合轻质土可通过泵压送的方式进行运送，最大运送距离可大500米。

③施工性

气泡混合轻质土具有流动性高的特点，不但可长距离输送，而且可自由地均匀充填，不需压实作业，使狭窄作业空间的填土施工变得容易。

④强度的可调节性

通过调整稳定材料的添加量，可将气泡混合轻质土的单轴压缩强度在300～1000kN/m²范围内自由控制(一般填土的单轴压缩强度：300～1000kN/m²)。

⑤固化后的自立性

气泡混合轻质土固化后能够自立，可进行铅直填土施工。

⑥耐久性

大量的实验表明，气泡混合轻质土的长期耐久性很高。

⑦均质性

通过搅拌可使气泡混合轻质土的各成分均质地分布。

⑧隔热性

气泡混合轻质土的气泡量(空隙率)大，具有一定的隔热材料的机能。

⑨透水性

气泡混合轻质土的透水性很小。

具体实施方式

实施例一

1、取已去掉大块石及砖块等杂物的砂质土400Kg；

2、再取火山灰水泥300Kg、混合水270Kg，将三种组分倒入搅拌机内搅拌混合均匀；火山灰水泥主要起固结、加强土体骨架的作用，火山灰水泥也可用等量的普通硅酸盐水泥或高炉硅酸盐水泥等代替，这些材料加入土中后与水之间发生水和作用产生Ca(OH)₂产物，Ca(OH)₂与粘土颗粒发生离子交换形成固化物，达到加固土体骨架作用。另外在上述水泥中添加入以催化、早凝为目的的固化辅剂，固化辅剂采用粉煤灰、石膏粉或硅粉等，加入这些材料的目的也在于减少水泥的用量，如要在所取的火山灰水泥加入50Kg粉煤灰，相应地火山灰水泥降到250Kg即可，这样达到降低造价的目的。

3、向400Kg砂质土、300Kg火山灰水泥、270Kg混合水的混合物中加入30Kg的气泡群并通过搅拌让气泡均匀的分布于混合体中，得到可即时用于浇筑的气泡混合轻质土。气泡群由起泡剂通过发泡装置产生，起泡剂用界面活性类、蛋白类或树脂类材料，气泡是由致密、直径为0.2-0.5mm左右的气泡群体组成，要求气泡具有一定的稳定性，与土混合后可在土中形成大量的微小孔隙，干燥状态下，本实施例气泡混合轻质土中由气泡形成的孔隙体积约占总体积的50％。

实施例二

直接取550Kg的普通硅酸盐水泥和400Kg混合水倒入搅拌机内搅拌混合均匀；在混合体中加入50Kg气泡群并通过搅拌让气泡均匀的分布于混合体中，得到可即时用于浇筑的气泡混合轻质土。干燥状态下，本实施例气泡混合轻质土中由气泡形成的孔隙体积约占总体积的65％。

实施例三

取660Kg砂质土、120Kg高炉硅酸盐水泥、210Kg混合水，将三种组分倒入搅拌机内搅拌混合均匀；再在混合物中加入10Kg的气泡群并通过搅拌让气泡均匀的分布于混合体中，得到可即时用于浇筑的气泡混合轻质土。干燥状态下，本实施例气泡混合轻质土中由气泡形成的孔隙体积约占总体积的40％。

Claims

1、一种气泡混合轻质土，其特征在于湿润时含有重量比为12％～55％的水泥、0～66％的砂质土、21％～40％的混合水、1％～5％的气泡。

2、权利要求1所述气泡混合轻质土的制作方法，其特征在于将上述组分制成气泡混合轻质土的具体步骤为：

a、对砂质土进行预处理，通过对砂质土过筛将砂质土中大块石及砖块等杂物去掉，筛选出一定粒径的砂；

c、在气泡剂中加入稀释水稀释，再往稀释的气泡剂中冲入压缩空气，产生气泡群；

d、按所述的重量比例取步骤c制成的气泡群和步骤b的水泥砂浆搅拌，均匀混合，得到气泡混合轻质土。

3、根据权利要求2所述的气泡混合轻质土的制作方法，其特征在于所述的水泥为火山灰水泥、普通硅酸盐水泥或高炉硅酸盐水泥，也可在所述的水泥或石灰中加入粉煤灰、石膏粉或硅粉辅剂。

4、根据权利要求2所述的气泡混合轻质土的制作方法，其特征在于所述的起泡剂为界面活性类、蛋白类、树脂类材料。