轻质混凝土
一、工作原理、材料参数、配比
1.工作原理
根据《现浇泡沫轻质土技术规程》(CECS 249:2008)的定义,“用物理方法将发泡剂水溶液制备成泡沫,与必须组分水泥基胶凝材料、水及可选组分集料、掺和料、外加剂按照一定的比例混合搅拌,并经物理化学作用硬化形成的一种轻质材料”。
主要特性:多孔性与轻质性:多孔性与轻质性是泡沫轻质土最主要的特性,多孔性是由泡沫形成的,轻质性则取决于多孔性。
工程上,常用的泡沫轻质土气泡率多在60%~70%,其孔隙比高达3~5。
密度和强度的可调节性:根据不同的材料组成用量、不同的气泡率,可按工程需要调整密度和强度;工程上常用的施工湿密度级别为D600、强度等级为F0.8。
良好的施工性:采用管路泵送的方式现浇,可在狭小空间浇筑,自流平,自硬化,无需碾压或振捣,无需汽车运输。
硬化后可自立:可垂直填筑。
具有良好的耐久性:属水泥类材料,与EPS轻质材料相比,具有更好的耐久性。
良好的环保特性:对环境
单价建议: 400元/方以上
2.材料及设备
(1)发泡剂
RT泡沫混凝土以热聚物表面活性剂为有机胶结料的聚合物,通过发泡机的发泡系统,将发泡剂充分发泡。
表3 泡沫轻质土设计参数
(2)水泥为强度等级42.5级的普通硅酸盐水泥。
(3)粉煤灰选用Ⅰ、Ⅱ级粉煤灰,并应符合相关标准的要求。
(4)水,符合《混凝土拌合用水标准》(JGJ63-89)的规定。
(4)所需设备有发泡混凝土专业机、混凝土搅拌机、混凝土泵送机,铝合金刮杠等。
二、施工方法及工艺
1. 施工方法
(1)配制泡沫浆体,根据RT型混凝土发泡剂的配比和生产工艺,配制发泡浆体。
(2)拌制水泥浆,按设计选用的泡沫混凝土型号,先将定量的水加入搅拌机,再将称量好的水泥投入搅拌内搅拌,时间不少于2分钟。
(3)将预发泡沫倒入水泥浆体的搅拌机中,搅拌约6分钟,使水泥泡沫浆料达到均质化要求,即可进行现场直接浇筑或泵送浇筑。
预拌好的水泥泡沫浆料应在4小时内用完。
2.施工工艺
(1)挖台阶
帮宽路基填筑前应拆除既有边坡防护措施,并沿既有坡面挖台阶,台阶高度为0.6m,宽度为0.9m,并对挖好的台阶进行碾压,保证台
阶部位的压实质量满足规范要求。
(2)铺设碎石垫层及HDPE防渗土工膜
在褥垫层顶全幅铺设一层HDPE防渗土工膜;防渗土工膜顶部挖
台阶位置铺设厚0.15m的碎石垫层,宽0.9m;在每一个0.5m高台阶处均设置0.15m厚的碎石垫层及宽0.9m的HDPE防渗土工膜。
防渗土工膜铺设时,应注意尽量贴紧下承层;路床顶部应采用U型钉进行锚固,纵向锚固间距5m,横向锚固间距2m。
铺设时搭接应采用热焊的
方式,纵横向搭接宽度5cm。
铺设时,应展平拉紧,避免局部卷起的现象,必要时,可采用U型钉进行锚固。
(3)轻质混凝土拌制
采用特殊的原料经机械的方法制成泡沫,再将已制成的泡沫加入胶凝材料浆体,即制成的混凝土拌和物,然后现浇成型,再经自然养护所形成的一种含有大量封闭气孔的轻质材料,它是一种新型独特的多功能建材。
(4)浇筑混凝土
混凝土边坡坡率为1:1.5;轻质混凝土应分层、错台浇筑,分层高度1.0m左右,填筑前于边坡外侧设置临时挡板以避免混凝土侧流,挡板高1.5m,埋入前一填筑层0.5m。
为满足正线路基排水要求,帮
宽范围每上下左右2.0m交错布设PVC排水管,直径100mm,向外设4%排水坡。
表层施工时,用3~5m长尺杆刮平。
(5)养护与维修
轻质土浇注区顶面浇注至设计高程后,则应采用塑料薄膜进行表面覆盖,以对轻质土路基进行保湿养护;或者采用无纺土工布覆盖结合洒水的方式养护。
养护时间不低于7天。
在轻质土路基顶部路面施工前,严禁其上行驶工程机械;局部地段,无法回避时,应在合适位置铺设厚度不小于50cm的临时保护层或采用钢板覆盖的方式作为临时便道,以供工程机械行驶。
(6)伸缩缝设置
填筑轻质土的单节长度为15m,每节之间设置伸缩缝,缝宽2cm,缝内填筑聚苯乙烯板。
(7)边坡防护
待轻质混凝土凝固后,坡面台阶采用轻质混凝土回填平整,边坡坡面采用C30混凝土预制实心砖全坡面铺砌,预制块采用六棱形,边长0.4m,厚0.15m。
坡脚设C30混凝土直脚墙,高2.0m,埋深1.0m,厚1.0m。
坡脚平台栽种爬山虎对坡面进行绿化,间距0.5m/穴,每穴3株。
(8)与其它工序的衔接
顶部路面必须在轻质土同条件养护强度达到0.5MPa时方能展开
施工,且施工时,严禁自卸车、压路机、推土机等大型机械直接在轻质土顶面行走,应采取边卸料、边推平、边碾压的前进方式进行摊铺和碾压,即卸料车、压路机应在推平机械的后端卸料和行走。
3.施工质量控制措施
(1)轻质土采用最小强度等级为CF0.8,最小容重等级为W6。
(2)轻质土使用的气泡群应采用发泡设备预先制取,浇筑时应采用分层分块方式进行,单层浇筑厚度一般为0.5~1.0m,上层浇筑层应在相邻的下层浇筑层终凝后方能浇筑。
(3)浇筑过程中应避开高温时段,如遇雨天,应对未硬化的填筑体表层进行覆盖;浇筑完成后的保湿养生时间不少于7d,并在达到设计抗压强度后再在进行填筑体顶面进行机械作业。
(4)施工完毕及时按设计要求采取保护措施, 36h内不宜上人或车辆(包括手推车),施工温度低时,时间可延长. 不得损坏,以免造成后患。
(5)施工要与有关工序作业配合协调,进入作业面的施工现场人员不得成品上面走动。
(6)轻质土填筑体固化后的质量检验:常规检验指标为表干容重及抗压强度。
每个构造单元应在浇筑点出料口制取试件至少2组,每组3个,分别做28天龄期表干容重和抗压强度检验。
3. 施工要点
(1)应沿浇筑区长轴方向自一端向另一端浇筑;如采用一条以上浇注管浇注时,则可并排地从一端开始浇注,或采用对角的浇注方式。
(2)按照发泡混凝土的设计厚度(1.0m)、坡度(1:1.5))等现场放线。
(3)在基层上浇水湿润。
(4)准配两只容量较大的塑料或铁桶作为发泡剂调配桶。
(5)在搅拌机内加入水、水泥等,搅拌2-3分钟,随后由泵机送入发泡机。
发泡后直接泵送至工作面。
(6)采用分段流水作业摊铺发泡混凝土,然后用3米刮杠刮平。