氣泡混合輕質(zhì)土,是通過氣泡機的發(fā)泡系統(tǒng)將發(fā)泡劑用機械方式充分發(fā)泡,并將泡沫與水泥漿均勻混合,然后經(jīng)過發(fā)泡機的泵送系統(tǒng)進(jìn)行現(xiàn)澆施工或模具成型,經(jīng)自然養(yǎng)護(hù)所形成的一種含有大量封閉氣孔的新型輕質(zhì)保溫材料。
它屬于氣泡狀絕熱材料,突出特點是在混凝土內(nèi)部形成封閉的泡沫孔,使混凝土輕質(zhì)化和保溫隔熱化。
特點
1) 輕質(zhì)性:干體積密度為300-1600KG/M3,相當(dāng)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(xiàn)場澆注施工,與主體結(jié)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(zhì)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(xiàn)澆氣泡混合輕質(zhì)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(xiàn)自動化作業(yè),可實現(xiàn)800米的遠(yuǎn)距離輸送,工作量為150—300M3/工作日。
8) 環(huán)保性:氣泡混合輕質(zhì)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(zhì),避免了環(huán)境污染和消防隱患。 9) 經(jīng)濟(jì)性:綜合造價低。
應(yīng)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(gòu)件、也可用作與復(fù)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(zhì)土主要應(yīng)用
主要應(yīng)用一 道路加寬擴建
氣泡混合輕質(zhì)土在道路加寬擴建工程中的應(yīng)用優(yōu)勢主要體現(xiàn)在以下幾個方面:
1.擴建路基可垂直填筑,節(jié)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(jié)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(xiàn)有交通,并保持現(xiàn)有道路設(shè)施(防撞欄、 排水溝等)不破壞。
4.山區(qū)陡峭路段的加寬擴建可避免高填高挖導(dǎo)致的穩(wěn)定處治問題,且能維持自然山體形態(tài)不變,保護(hù)自然環(huán)境。
5.施工便捷,施工工期短。
主要應(yīng)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(zhì)土用于軟基路段橋臺臺背換填時,利用輕質(zhì)性、固化后的自立性,可對常規(guī)工法作如下優(yōu)化:
1)優(yōu)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(yōu)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(shù)經(jīng)濟(jì)優(yōu)勢。
(二) 高橋臺臺背填筑減少橋跨
當(dāng)跨越道路的跨線橋較高時,常規(guī)工法為解決橋臺臺前錐坡放坡長度問題,橋跨數(shù)量和長度通常以兩個臺前錐坡坡腳凈距為設(shè)計控制依據(jù),其結(jié)果是橋梁總長往往遠(yuǎn)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(zhì)量風(fēng)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(zhì)土填筑上述橋臺臺背,固化后對結(jié)構(gòu)物的側(cè)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(yōu)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(yīng)用三 減荷的應(yīng)用
(一) 隧道減荷
在地下隧道工程中,隧道結(jié)構(gòu)設(shè)計要求其覆土荷重必須在結(jié)構(gòu)能夠承受的范圍內(nèi),如實際覆土荷重超過了結(jié)構(gòu)承受的能力,則必須對上覆填土進(jìn)行減荷。如采用氣泡混合輕質(zhì)土進(jìn)行減荷,較對地下隧道結(jié)構(gòu)進(jìn)行再次加固要簡單便捷得多,且造價低廉,具備明顯的技術(shù)經(jīng)濟(jì)優(yōu)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(jì)念碑的基底處理就采用了氣泡混合輕質(zhì)土進(jìn)行減荷,以滿足其基底承載力的要求,避免因地基變形導(dǎo)致建筑物傾斜。
主要應(yīng)用四 山區(qū)陡峭路段的應(yīng)用
氣泡混合輕質(zhì)土工法具備以下優(yōu)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(wěn)定性;避免路基抗滑設(shè)計與施工的高難度和高代價。
2.避免高填帶來的穩(wěn)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(hù)代價及對環(huán)境的破壞問題。
主要應(yīng)用五 其它領(lǐng)域的應(yīng)用
(一) 巖溶區(qū)采空區(qū)的填筑
新建高速公路路線經(jīng)常會跨越巖溶區(qū)或采空區(qū);在這些區(qū)段修建路堤,尤其是高路堤,必須采取措施避免巖溶區(qū)或采空區(qū)出現(xiàn)塌陷,這些措施包括注漿、強夯等。但由于巖溶區(qū)、采空區(qū)地下空洞分布極不規(guī)則的復(fù)雜性,常規(guī)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(qū)段,由于地下巖溶區(qū)、采空區(qū)空洞分布的復(fù)雜性,樁基施工依舊存在巨大質(zhì)量風(fēng)險。而采用氣泡混合輕質(zhì)土路堤,由于荷載可減到僅為常規(guī)路堤的三分之一左右,對巖溶區(qū)和采空區(qū)承載力的要求可大幅降低,其相應(yīng)處理措施可大大簡化或不做處理,且技術(shù)質(zhì)量更有保障,與常規(guī)路堤填筑比較,可以說提供了一種全新的技術(shù)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(zhì)土的輕質(zhì)性,對軟基進(jìn)行適當(dāng)換填,同時路基填筑全部采用氣泡混合輕質(zhì)土,這樣,利用應(yīng)力補償?shù)脑砑皽p荷的優(yōu)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(fā)生,取消常規(guī)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(zhì)土的輕質(zhì)性,對軟基進(jìn)行適當(dāng)換填,同時路基填筑全部采用氣泡混合輕質(zhì)土,這樣,利用應(yīng)力補償?shù)脑砑皽p荷的優(yōu)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(fā)生,取消常規(guī)軟基處理,大幅縮短工期。