路桥用泡沫轻质土应用技术规程
1 范围
本文件规定了路桥用泡沫轻质土的材料、工程设计、配合比、工程施工、质量检验与验收等内容。
本文件适用于泡沫轻质土在桥梁、公路、地下空间等工程领域的应用。
2 规范性引用文件
下列文件中的内容通过文中的规范性引用而构成本文件必不可少的条款。其中,注日期的引用文件,仅该日期对应的版本适用于本文件;不注日期的引用文件,其最新版本(包括所有的修改单)适用于本文件。
GB 175 通用硅酸盐水泥
GB/T 176 水泥化学分析方法
GB/T 1596 用于水泥和混凝土中的粉煤灰
GB/T 2611 试验机通用技术要求
GB 8076 混凝土外加剂
GB/T 18046 用于水泥、砂浆和混凝土中的粒化高炉矿渣粉
GB 50119 混凝土外加剂应用技术规程
GB/T 51003 矿物掺合料应用技术规范
CJJ/T 177 气泡混合轻质土填筑工程技术规程
JC/T 2199 泡沫混凝土用泡沫剂
JG/T 266 泡沫混凝土
JGJ 55 普通混凝土配合比设计规程
JGJ 63 混凝土用水标准
JGJ/T 341 泡沫混凝土应用技术规程
JTG D30 公路路基设计规范
JTG/T D32 公路土工合成材料应用技术规程
JTG 3420 公路工程水泥及水泥混凝土试验规程
JTG/T 3610 公路路基施工技术规范
3 术语和定义
下列术语和定义适用于本文件。
3.1
泡沫轻质土
将泡沫剂制备的泡沫与必须组分水、胶凝材料、掺合料及可选组分细集料、外加剂按照一定比例混合搅拌,并经水化硬化形成的一种多孔材料。
3.2
流动度
泡沫轻质土流动性的量值,一般用圆筒法测量。
3.3
湿密度
泡沫轻质土硬化前流动状态下的单位体积质量。
3.4
干密度
泡沫轻质土固化28 d,表面自然气干状态下的单位体积的质量。
3.5
泡沫剂
能使其水溶液在机械作用力引入空气的情况下,产生大量稳定泡沫的表面活性剂。
3.6
标准泡沫密度
满足泡沫轻质土施工、质量要求的最佳泡沫密度。
3.7
发泡倍率
一定的泡沫体积与形成该泡沫的泡沫剂稀释液体积的比值。
3.8
标准沉降距
泡沫轻质土拌和物在100 mm×100mm×100 mm的立方体试模中硬化后其表面的沉降距离。
3.9
浇筑单元
在一定时间内可连续浇筑完成的、独立的泡沫轻质土回填浇注区域或空间。
4 材料
土加于
4.1
原材料
4.1.1 水泥
常温施工宜采用42.5级及以上的普通硅酸盐水泥;冬期施工宜采用同等级硅酸盐水泥或早强型普通硅酸盐水泥,其性能均应符合GB 175的规定。
4.1.2 拌和水
水质及试验方法应符合JGJ 63的规定。
4.1.3 矿物掺和料
4.1.3.1 粉煤灰
采用II级及以上的粉煤灰,其性能应符合GB/T 1596的规定。
4.1.3.2 粒化高炉矿渣粉
采用S75及以上的粒化高炉矿渣粉,其性能应符合GB/T 18046的规定。
4.1.3.3 复合矿物掺合料
性能应符合GB/T 51003的规定。
4.1.4 泡沫剂
4.1.4.1 泡沫剂溶液的pH值为6~8。
4.1.4.2 泡沫剂应对环境无污染。泡沫剂经稀释发泡后,产生的泡沫需要符合下列规定:
a)泡沫密度应为50kg/m3±2kg/m3;
b)标准气泡柱静置1h的沉降距应小于5mm;
c)标准气泡柱静置1h的泌水量应小于25mL。
4.1.4.3 泡沫剂性能试验按附录A的规定,适应性试验按附录B和附录C的规定,泡沫轻质土拌和物静置1h的湿密度增加值应小于10%。
4.1.5 外加剂
4.1.
5.1 泡沫轻质土掺入减水剂、早强剂、防冻剂等外加剂时,应符合GB 8076与GB 50119的要求。
4.1.
5.2 外加剂使用前按附录B进行适应性试验,泡沫轻质土拌和物静置1h的湿密度增加值应小于10%,且对泡沫轻质土的质量无不良影响。
4.2
性能
4.2.1 湿密度等级
泡沫轻质土按湿密度划分为8个等级,采用符号W和数字表示,湿密度ρw取值范围以及相应的标准值应符合表1的规定。
表1 泡沫轻质土湿密度等级
4.2.2 强度等级
泡沫轻质土的强度等级采用符号CF和数字表示,按100 mm×100mm×100 mm立方体28 d龄期抗压强度标准值进行划分,7d立方体抗压强度平均值、28d立方体抗压强度平均值和28 d立方体抗压强度单组最小值按表2的规定执行,抗压强度试验按附录D的规定执行。
表2 泡沫轻质土强度等级
4.2.3 湿密度与强度
泡沫轻质土湿密度等级与强度的常规关系见表3。
表3 湿密度等级与强度的常规关系表
4.2.4 流动度
泡沫轻质土宜通过管道泵送,流动度应为180mm±20mm。流动度试验按附录E的规定。
辅助材料
4.3
4.3.1 钢丝网
钢丝网用的钢丝直径宜为2.5mm~3.2mm,网格间距不大于100 mm,钢丝网施工前不应有锈蚀。
4.3.2 沉降缝
沉降缝的填缝材料宜采用20 mm~30 mm厚的聚苯乙烯板或硬质夹板。
4.3.3 防水土工膜
防水土工膜的技术性能应符合表4要求。
表4防水土工膜的技术性能指标
5 工程设计
5.1
一般规定
5.1.1 设计应遵循安全性、适用性和经济性原则,全面调查工程所在地自然条件、工程地质条件和地下构件,搜集工程区域的地质、水文、地形、地貌、气象、地震等资料,了解地下涵洞、管线等埋设情况。
5.1.2 泡沫轻质土设计主要适用于以下工程环境:
a)用地或空间受限时,为减少对周边环境的影响,应直立浇筑;
b)地基承载力较低或为减小工后沉降,应减少填筑体重度或土压力;
c)空间狭窄(小)且不规则,应密实充填且对填充自重有要求;
d)软土地基处理施工净空条件受限;
e)为改善软弱地基变形的协调性,路堤填筑荷载应设置过渡处理;
f)应快速填筑。
5.1.3 设计应根据使用功能要求和环境条件具体明确泡沫轻质土的强度等级、湿密度等级和其他性能指标,各项要求应符合表5要求。
表5 工程设计要求
5.1.4 泡沫轻质土使用时外部应有封闭措施,不应直接暴露使用。
5.2
性能设计
5.2.1 泡沫轻质土用作路堤填料时,应根据公路等级、荷载要求、填筑部位按表6合理确定湿密度适用等级和强度等级。
5.2.2 泡沫轻质土应用于拼宽路基、陡坡路堤、半路半桥等路堤填筑时,应进行路堤整体稳定性验算和抗滑移、抗倾覆稳定性验算。受水位影响时,应进行抗浮验算,抗浮安全系数不低于1.2。
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