一、材料性能
气泡混合轻质土是采用发泡剂制出泡沫,再将泡沫加入水泥基胶凝材料浆体中,混合制成泡沫料浆,然后将泡沫浆料现浇入作业面,经养护而成的轻质微孔现浇混凝土材料。
气泡混合轻质土管槽填充技术,即是利用现浇泡沫浆料的高流动、自密实、轻质、固化自立等特性,在管线安装后对管槽进行现浇填充恢复,保护管线,预防管线施工后沉降的发生。
气泡混合轻质土填充材料的特性:
1.轻质性
2保温、隔热、防腐
3.未成型前的高流动性
4.填充自密实
5.密度和强度可调节
6.固化后的直立性
7.低弹抗震
轻质
气泡混合轻质土含有大量气泡,较一般的土建材料要轻,其容重范围可在5~13kN/m3之间调节。
轻质性的应用核心在于减轻荷载,降低工后沉降和不均匀沉降。传统填充材料经常为覆土及混凝土,其自重较大;轻质的气泡混合轻质土材料质量轻,荷载小,对工程其他结构层扰动小,使用气泡混合轻质土可达到结构减荷的目的。
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保温、隔热、防腐
气泡混合轻质土内部含有大量封闭的气孔,空气与其它材料相比热惰性能最佳,大大降低了气泡混合轻质土材料的导热性能。所以在建筑节能领域,气泡混合轻质土经常被用作保温、隔热材料。气泡混合轻质土为硅酸盐水泥制品,具有极好的耐久、防腐蚀性能。保温、防冻、防腐,有效地延长结构物的使用寿命。
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高流动性、填充压力小
由于气泡混合轻质土不含水泥混凝土的粗集料,其流动性远较水泥混凝土高(当水灰比为0.5时,流值为180mm左右),施工中具有自流平的特性;实际施工时可通过软管泵送:最大水平泵送距离可达900m。
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填充自密实
由于气泡混合轻质土的制作点与现场施工浇筑点可分离,且浇注点占的施工空间极小,可在狭小空间内施工;结合气泡混合轻质土自流平的特性,填充自密实,无须振捣碾压,施工便捷高效。是狭窄空间及地下空洞填筑的极好材料。
密度和强度可调节性
通过调整气泡混合轻质土中气泡的含有率,可控制气泡混合轻质土干密度在300~1200kg/m3之间,控制强度在0.3~5Mpa范围内调节(工程上强度主要应用范围为0.3~1.5Mpa)。
耐久性
气泡混合轻质土属水泥类材料,使用寿命与水泥混凝土同等,具备极好的耐久性。
优越的环保特性
气泡混合轻质土对土壤、水、空气等自然环境均无污染作用;同时气泡混合轻质土应用于填充工程施工中,可避免高填高挖等对环境的破坏,对保护自然生态环境意义重大,环保优势明显。
二、针对该项目材料性能设计指标
根据气泡混合轻质土填筑工程技术规程要求,该项目设计要求容重400—600kg/m³,抗压强度大于等于0.6Mpa。
三、常规做法与泡沫土性能对比
常规的回填方式:
管线施工采用放坡开挖的方式成本低,但土方开挖、回填量大,对环境影响较大;
市政管线工程工期短、环境控制严格,放坡开挖的方式不太适用,市政施工应尽量减小开挖作业面的大小,以减小对环境的影响及缩短工期;但作业面减小后,无法采用重型机械对沙、土等常规回填材料进行压实,易因回填材料的压实度不够而发生工后沉降。
管槽回填工后沉降病害原因:
对即有道路进行开挖、管线敷设、回填施工后,易形成工后沉降病害;
沉降发生后不仅路面需要重新维修,下方管道也随之出现位移;
传统的处理方法:
在沉降发生后加铺路面结构层,不但很难从根本上解决问题,还存 在反复维修、地下管道易受压破坏、经济性不强等问题。
分析工后沉降的成因,主要有以下两点:
① 回填的沙、石、土等材料密实度不够,工后自然压缩或遇水压缩造成沉降;
② 填料容重过大,造成地基荷载增加,地基沉降从而造成路面沉降。