道路用流态固化土的基本性质与工程研
究
摘要:针对吹填淤泥物理力学特性进行分析后,利用室内实验探索道路用流态固固化土的特性,并且针对工程部位的流态固化土设计指标或浇筑实验路段等方式分析流态固化土在道路施工建设的可行性。根据实验结果分析可知,道路用流态固化土的流动特性利用坍塌度来表示,最开始的流态固化土含水率最好控制在2.3~3.75倍液限,固化土强度与固化剂性能、固化剂使用量、施工水平等因素有密切的关系,流态固化土浇筑路基能够满足施工的要求。
关键词:流态固化土;道路施工;坍落度;基本性质
我国城市化发展进程的加快,城市地铁、建筑工程、水环境治理等都形成了很多的淤泥、泥浆等废弃材料,这些废弃物通过改良施工技术得到有效的应用。碾压工艺成型的固化改良土被广泛应用在各个施工建设中,压实固化土工艺发展较为成熟,同时根据设计、施工、质量、检验等环节形成了完善的工作流程。随着我国对环境保护工作重视度的提高,浇注成型技术具有高效、低碳、环保、抗渗强、自密度高的优势,因此流态固化土技术得到极高的重视,能够解决传统施工带来的碾压震动、扬尘等环境问题。流态固化土能够根据工程施工要求、岩土的特点,加入固化剂后通过水拌的操作形成流动态、低强度的材料,能够制备成不同强度的材料。
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针对道路用流态固化土的基本性质分析
将吹填淤泥土作为施工材料,吹填淤泥土中粉黏颗粒的含量在99.7%以上,能够制备成流态固化土,从此而能够顺利的应用在路堤建设中。实验所需的淤泥样本要在吹填技术的1.5a后取表面样本,通过实验发现淤泥含水量依然高于液限,则表示粉黏粒含量较高的淤泥排水能力差、固结能力较差。
1. 流动性特点
由于淤泥的黏滞力较强,要达到施工的要求,就要评估流态固化土的流动性,以此作为评估可泵送性能的主要指标。混凝土的流动性一般通过坍落度呈现出来,本次实验通过上口为10cm,下口为20cm,高度为30cm的标准桶中开展,工程的坍落度在10cm以上,泡沫轻质土通过流动度评估流动性,在内径与高度均为8cm的桶中开展实验。由于当前没有评估流态固化土流动性的最佳手段,因此实验中通过湿密度、固化剂掺量条件下的流态固化土坍落度和流动度呈现出来。流态固化土的坍落度以及固化剂的掺量与淤泥土湿密度有密切的关系,随着固化剂掺加量和湿密度的增高坍落度则会下降,两者之间呈负相关的关系。以坍落度的100mm作为泵送施工施工的下限,若P湿≤1.45g/cm的时候,固化剂掺量在3%~9%则可完成泵送浇筑施工;若p湿=1.5g/cm的时候,固化剂掺量控制在3%则可实施泵送浇筑施工;若p湿≥1.55g/cm的时候,那么流动度较差则不可采取泵送浇筑施工。流动度随着固化剂掺量的增大而下降,两者之间的线性关系有很大的差距,在p湿〉1.4g/cm的时候,不通过固化剂掺量的流态固化土流动分度较低,无法为工程施工提供支持。
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无侧限抗压强度
不同龄期的无侧限抗压强度是无机结合料稳定类材料强度和耐久度最关键的评估指标。通过分析流态固化土流动性与强度的要求,在固化剂添加前的淤泥湿密度要控制在1.35~1.5g/cm之间。本次实验选取的淤泥样本的湿密度在
1.4g/cm,加入固化剂后制备成流态固化土,评估7天、28天的无侧限抗压强度。流态固化土的无侧限抗压强度与固化剂的掺入量有密切的联系,添加的固化剂量在7%~15%之间,固化剂掺量的增加那么无侧限抗压强度也会提高。
1. 设计要求
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流态固化土作为低强度岩土工程的常用材料,根据其应用方式的不同可以通过原料类型调节、配合比调节等方法制作成满足不同施工要求的流态固化土。与常规填料的CBR、压实度为设计指标有极大的差异,流态固化土需要根据五级结合料稳定类材料的28天无侧限抗压强度作为评估指标,利用其坍落度表现其可泵性。
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道路用流态固化土的配比技术
土体固化技术能够快速改变渣土的物理性能,采用复合矿物-化学激发为设计思路设备的流态固化土,主要原材料为低污染的锅炉废渣、粉煤灰、煤矸石、矿渣、激发剂等。
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流态粉煤灰水泥土实验
该实验方法主要用于评估流态粉煤灰水泥土的性能,分析普通硅酸盐水泥、坍落度、粉煤灰对固化土7d、28d无侧限抗压强度带来的影响。第一,坍落度。通过研究数据分析,P.O32.5普通硅酸盐水泥和P.O42.5普通硅酸盐水泥用于拌制流态固化土的水泥与质量比不同的时候,坍落度越大,在使用的凝集材料相同的情况下,28d无侧限强度呈降低的趋势。第二,粉煤灰。粉煤灰对水泥中的氢氧化钙具有吸附作用,融合中的碱度减少,从而对水泥水化产物的稳定度造成极大的影响。水化产物的结构和性能也产生了变化,从而给流态固化土的性能造成影响。因此流态粉煤灰水泥土不仅需要采用化学激发手段,还会要适当补钙,提高氢氧化钙的浓度。
1. 固化剂
通过流态粉煤灰水泥土实验,水泥添加会导致成本升高,也容易导致强度过大,因此要通过激发手段发挥粉煤灰水泥土的作用。固化剂与土体质量比不同的
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时候,要针对固化后的土体强度进行分析,同时还要针对不同水灰质量比控制塌落度,要适当添加固化剂。
三、道路用流态固化土在道路施工中的应用 1.
关于实验路段的设计
将某生态新城的主干道半幅路基作为实验对象,道路长度为140m、宽度为15m,划分成两个试验区域,分贝实施两层浇筑,下层厚度为80cm,固化剂使用量为10%;下层厚度为40cm,固化剂掺入量为15%。
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施工要点分析
流态固化土的制作、运输、浇筑等均采用自主研发的搅拌机械,能够将泥浆湿密度、固化剂重量、固化土流量的数据呈现出来。在施工前,将试验区域划分成不同的浇筑区域,单区域的面积要低于400m,根据层厚分两次浇筑完成,浇筑时间间隔在6~24h左右,浇筑完成后要覆盖塑料薄膜实施养护,养护要保证在7天以上。
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实验结果分析
实验后检测7天、28天的抗压强度,养护完成后实施静载试验,评估路床的承载力,采用便携式落锤弯沉仪评估弯沉水平。Z1试验区域中,实验7天后的下层无侧限抗压强度为0.27MPa、下层无侧限抗压强度为0.4MPa,实验28天后下层无侧限抗压强度为0.25MPa、下层无侧限抗压强度为0.35MPa;代表弯沉值为142.3,回弹模量为52.6,承载力特征值为178。Z2试验区域中,实验7天后的下层无侧限抗压强度为0.4MPa、下层无侧限抗压强度为0.55MPa,实验28天后下层无侧限抗压强度为0.43MPa、下层无侧限抗压强度为0.51MPa;代表弯沉值为145.4,回弹模量为51.7,承载力特征值为160。
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四、小结
道路用流态固化土的基本性质一般采用坍落度表征呈现出来,最开始的含水量对道路用流态固化土的流动性造成的影响高于固化剂掺入带来的影响,无侧限抗压强度与施工质量、固化剂性能和使用量等有密切的关系,能够为道路施工的开展提供有力的数据支持。
参考文献:
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[3] 刘成龙. 新型预拌流态固化土性能及回填施工工艺[J]. 山东交通学院学报,2021,29(4):91-98.
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