一、材料性能
氣泡混合輕質土是采用發泡劑制出泡沫,再將泡沫加入水泥基膠凝材料漿體中,混合制成泡沫料漿,然后將泡沫漿料現澆入作業面,經養護而成的輕質微孔現澆混凝土材料。
氣泡混合輕質土管槽填充技術,即是利用現澆泡沫漿料的高流動、自密實、輕質、固化自立等特性,在管線安裝后對管槽進行現澆填充恢復,保護管線,預防管線施工后沉降的發生。
氣泡混合輕質土填充材料的特性:
1.輕質性
2保溫、隔熱、防腐
3.未成型前的高流動性
4.填充自密實
5.密度和強度可調節
6.固化后的直立性
7.低彈抗震
輕質
氣泡混合輕質土含有大量氣泡,較一般的土建材料要輕,其容重范圍可在5~13kN/m3之間調節。
輕質性的應用核心在于減輕荷載,降低工后沉降和不均勻沉降。傳統填充材料經常為覆土及混凝土,其自重較大;輕質的氣泡混合輕質土材料質量輕,荷載小,對工程其他結構層擾動小,使用氣泡混合輕質土可達到結構減荷的目的。
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保溫、隔熱、防腐
氣泡混合輕質土內部含有大量封閉的氣孔,空氣與其它材料相比熱惰性能最佳,大大降低了氣泡混合輕質土材料的導熱性能。所以在建筑節能領域,氣泡混合輕質土經常被用作保溫、隔熱材料。氣泡混合輕質土為硅酸鹽水泥制品,具有極好的耐久、防腐蝕性能。保溫、防凍、防腐,有效地延長結構物的使用壽命。
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高流動性、填充壓力小
由于氣泡混合輕質土不含水泥混凝土的粗集料,其流動性遠較水泥混凝土高(當水灰比為0.5時,流值為180mm左右),施工中具有自流平的特性;實際施工時可通過軟管泵送:最大水平泵送距離可達900m。
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填充自密實
由于氣泡混合輕質土的制作點與現場施工澆筑點可分離,且澆注點占的施工空間極小,可在狹小空間內施工;結合氣泡混合輕質土自流平的特性,填充自密實,無須振搗碾壓,施工便捷高效。是狹窄空間及地下空洞填筑的極好材料。
密度和強度可調節性
通過調整氣泡混合輕質土中氣泡的含有率,可控制氣泡混合輕質土干密度在300~1200kg/m3之間,控制強度在0.3~5Mpa范圍內調節(工程上強度主要應用范圍為0.3~1.5Mpa)。
耐久性
氣泡混合輕質土屬水泥類材料,使用壽命與水泥混凝土同等,具備極好的耐久性。
優越的環保特性
氣泡混合輕質土對土壤、水、空氣等自然環境均無污染作用;同時氣泡混合輕質土應用于填充工程施工中,可避免高填高挖等對環境的破壞,對保護自然生態環境意義重大,環保優勢明顯。
二、針對該項目材料性能設計指標
根據氣泡混合輕質土填筑工程技術規程要求,該項目設計要求容重400—600kg/m3,抗壓強度大于等于0.6Mpa。
三、常規做法與泡沫土性能對比
常規的回填方式:
管線施工采用放坡開挖的方式成本低,但土方開挖、回填量大,對環境影響較大;
市政管線工程工期短、環境控制嚴格,放坡開挖的方式不太適用,市政施工應盡量減小開挖作業面的大小,以減小對環境的影響及縮短工期;但作業面減小后,無法采用重型機械對沙、土等常規回填材料進行壓實,易因回填材料的壓實度不夠而發生工后沉降。
管槽回填工后沉降病害原因:
對即有道路進行開挖、管線敷設、回填施工后,易形成工后沉降病害;
沉降發生后不僅路面需要重新維修,下方管道也隨之出現位移;
傳統的處理方法:
在沉降發生后加鋪路面結構層,不但很難從根本上解決問題,還存 在反復維修、地下管道易受壓破壞、經濟性不強等問題。
分析工后沉降的成因,主要有以下兩點:
① 回填的沙、石、土等材料密實度不夠,工后自然壓縮或遇水壓縮造成沉降;
② 填料容重過大,造成地基荷載增加,地基沉降從而造成路面沉降。