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氣泡混合輕質土及其應用

   2012-07-13 49730
核心提示:氣泡混合輕質土,是通過氣泡機的發泡系統將發泡劑用機械方式充分發泡,并將泡沫與水泥漿均勻混合,然后經過發泡機的泵送系統進行現澆施

氣泡混合輕質土,是通過氣泡機的發泡系統將發泡劑用機械方式充分發泡,并將泡沫與水泥漿均勻混合,然后經過發泡機的泵送系統進行現澆施工或模具成型,經自然養護所形成的一種含有大量封閉氣孔的新型輕質保溫材料。

       它屬于氣泡狀絕熱材料,突出特點是在混凝土內部形成封閉的泡沫孔,使混凝土輕質化和保溫隔熱化。

特點   
1) 輕質性:干體積密度為300-1600KG/M3,相當于普通水泥混凝土的1/5~1/8左右,可減輕建筑物整體荷載。   
2) 整體性:可現場澆注施工,與主體結合緊密,不需留界隔縫和透氣管。   
3) 低彈減震性:氣泡混合輕質土的多孔性使其具有低的彈性模量,從而使其對沖擊載荷具有良好的吸收和分散作用。   
4) 抗壓性:抗壓強度為0.6-25.0MPA。   
5) 耐水性:現澆氣泡混合輕質土吸水性較小,相對獨立的封閉氣泡及良好的整體性,使其具有一定的防水性能。   
6) 耐久性:與主體工程壽命相同。   
7) 施工速度快:只需使用簡單的機器可實現自動化作業,可實現800米的遠距離輸送,工作量為150—300M3/工作日。   
8) 環保性:氣泡混合輕質土所需原料為水泥和起泡劑,起泡劑為中性,不含苯、甲醛等有害物質,避免了環境污染和消防隱患。    9) 經濟性:綜合造價低。    

應用范圍   
1、上翻梁基坑填充;   
2、墻體澆注;   
3、要用作擋土墻、修建動場和田徑跑道、作夾芯構件、也可用作與復合墻板、管線回填、儲罐底腳的支撐,也可用于防火墻的絕緣填充,隔聲樓面填充、隧道襯管回填;以及供 電、水管線的隔離等方面。   
4、地窖、地下室和拱頂填充   
5、下水道填充(大和小孔皆行)、暴雨排水道的填充   
6、橋體加固、填充、橋面修補   
7、水平地板的加高、地底填充   
8、儲水池修筑、燃料水槽修筑   
9、火車站臺的填充和修補   
10、路面軟路基的回填

       氣泡混合輕質土主要應用

       主要應用一 道路加寬擴建

       氣泡混合輕質土在道路加寬擴建工程中的應用優勢主要體現在以下幾個方面:
       1.擴建路基可垂直填筑,節省土地資源,避免或減少建筑物的拆遷。
       2.軟基路段擴建路堤可大幅減荷,可節省擴建路基的軟基處理或減小軟基處理強度;并有效減少新老路基的差異沉降及附近建筑物的附加沉降破壞。
       3.通過配管泵送施工,施工占用空間小,幾乎不影響現有交通,并保持現有道路設施(防撞欄、 排水溝等)不破壞。
       4.山區陡峭路段的加寬擴建可避免高填高挖導致的穩定處治問題,且能維持自然山體形態不變,保護自然環境。
       5.施工便捷,施工工期短。

       主要應用二 橋臺臺背填筑

       (一) 軟基路段橋臺臺背換填
       氣泡混合輕質土用于軟基路段橋臺臺背換填時,利用輕質性、固化后的自立性,可對常規工法作如下優化:
       1)優化座板式或薄壁式橋臺為樁柱式橋臺;
       2)大幅降低軟基處理強度。優化后,具有減少沉降和不均勻沉降、徹底消除臺背路堤填料本身的工后沉降、避免橋頭跳車病害并大幅減少工后臺背維修費用等技術經濟優勢。

       (二) 高橋臺臺背填筑減少橋跨
       當跨越道路的跨線橋較高時,常規工法為解決橋臺臺前錐坡放坡長度問題,橋跨數量和長度通常以兩個臺前錐坡坡腳凈距為設計控制依據,其結果是橋梁總長往往遠大于所跨道路要求寬度,本來1跨橋可解決的跨路問題需要2~3跨來解決,如采用薄壁式橋臺,由于臺后填土高,土壓力大,橋臺存在質量風險;為了抵抗土壓力,勢必大幅提高薄壁橋臺樁基及臺身造價。采用氣泡混合輕質土填筑上述橋臺臺背,固化后對結構物的側壓力極小且可直立填筑,可解決土壓力和臺前錐坡放坡問題,將橋臺優化為簡單的樁柱式橋臺并減少因錐坡放坡而增加的橋跨,大幅降低工程造價。

       主要應用三 減荷的應用

       (一) 隧道減荷
       在地下隧道工程中,隧道結構設計要求其覆土荷重必須在結構能夠承受的范圍內,如實際覆土荷重超過了結構承受的能力,則必須對上覆填土進行減荷。如采用氣泡混合輕質土進行減荷,較對地下隧道結構進行再次加固要簡單便捷得多,且造價低廉,具備明顯的技術經濟優勢。

       (二) 其它減荷
       某些特殊建筑物的基底減荷,例如,武漢抗洪紀念碑的基底處理就采用了氣泡混合輕質土進行減荷,以滿足其基底承載力的要求,避免因地基變形導致建筑物傾斜。

       主要應用四 山區陡峭路段的應用
       氣泡混合輕質土工法具備以下優勢:
       1.降低荷重,減少路基自身的滑動力矩,提高路基的抗滑穩定性;避免路基抗滑設計與施工的高難度和高代價。
       2.避免高填帶來的穩定性問題及大量占用土地資源的弊端。
       3.避免高挖帶來的高邊坡支護代價及對環境的破壞問題。

       主要應用五 其它領域的應用

       (一) 巖溶區采空區的填筑
       新建高速公路路線經常會跨越巖溶區或采空區;在這些區段修建路堤,尤其是高路堤,必須采取措施避免巖溶區或采空區出現塌陷,這些措施包括注漿、強夯等。但由于巖溶區、采空區地下空洞分布極不規則的復雜性,常規工法的處理要么代價高昂,要么無法處理徹底,即使采用橋梁跨越這些區段,由于地下巖溶區、采空區空洞分布的復雜性,樁基施工依舊存在巨大質量風險。而采用氣泡混合輕質土路堤,由于荷載可減到僅為常規路堤的三分之一左右,對巖溶區和采空區承載力的要求可大幅降低,其相應處理措施可大大簡化或不做處理,且技術質量更有保障,與常規路堤填筑比較,可以說提供了一種全新的技術手段。

       (二) 低路堤軟基換填
       對于軟基路段的低路堤,可利用氣泡混合輕質土的輕質性,對軟基進行適當換填,同時路基填筑全部采用氣泡混合輕質土,這樣,利用應力補償的原理及減荷的優勢,可使路堤永久總荷載小于換填地基土的重量,從而避免沉降的發生,取消常規軟基處理,大幅縮短工期。

       (三) 地下空洞回填
       對于軟基路段的低路堤,可利用氣泡混合輕質土的輕質性,對軟基進行適當換填,同時路基填筑全部采用氣泡混合輕質土,這樣,利用應力補償的原理及減荷的優勢,可使路堤永久總荷載小于換填地基土的重量,從而避免沉降的發生,取消常規軟基處理,大幅縮短工期。
 
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