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气泡混合轻质土在陡坡路堤中的应用及技术经济分析

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公路 2022年第8期67卷 82-85页

作者：林久平高明永中交基础设施养护集团有限公司北京市100011

随着新材料技术的进一步发展,气泡混合轻质土在公路建设中的应用越来越广泛。目前,其主要在台背回填、软基路堤和路基加宽中应用较多,在陡坡路堤中应用还相对较少。根据气泡混合轻质土在四川巡玉公路陡坡路堤中的应用情况,对陡坡路堤气... 详细信息

随着新材料技术的进一步发展,气泡混合轻质土在公路建设中的应用越来越广泛。目前,其主要在台背回填、软基路堤和路基加宽中应用较多,在陡坡路堤中应用还相对较少。根据气泡混合轻质土在四川巡玉公路陡坡路堤中的应用情况,对陡坡路堤气泡混合轻质土填筑要点、结构设计、稳定性验算以及与挡墙、桥梁等方案的经济技术比较进行详细分析,供同类项目参考。

关键词：气泡混合轻质土陡坡路堤结构及稳定性验算经济技术分析

气泡混合轻质土芯层基本性能及耐久性试验研究

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气泡混合轻质土芯层基本性能及耐久性试验研究

作者：陈雅妮长沙理工大学

学位级别：硕士

近年来,随着国家对绿色建筑与节能建筑的大力推广,给新型墙体材料的发展与应用提供了前所未有的机遇,其中轻钢龙骨复合自保温墙体的应用最为广泛。同时气泡混合轻质土由于其保温隔音性好、高流动性、固化后的自立性等特点备受工程界与... 详细信息

近年来,随着国家对绿色建筑与节能建筑的大力推广,给新型墙体材料的发展与应用提供了前所未有的机遇,其中轻钢龙骨复合自保温墙体的应用最为广泛。同时气泡混合轻质土由于其保温隔音性好、高流动性、固化后的自立性等特点备受工程界与公路领域的关注。基于气泡混合轻质土材料特性,将其与轻钢龙骨复合墙体相结合,采用气泡轻质土作为轻质保温材料填充至复合墙体内部,不仅有节约材料成本、施工方便及良好的保温隔音效果,还将对气泡轻质土发展应用至土木工程其他方向具有重要意义。为开发出可用作轻钢龙骨复合墙体芯体的气泡混合轻质土,本文制备了不同成分比例的气泡混合轻质土,通过研究其基本物理性能、力学性能以及耐久性变化规律,探讨原料土、粉煤灰及气泡含量对气泡混合轻质土各项性能的影响变化及程度,本文主要研究内容及获得成果如下:(1)通过湿容重试验、流动度试验、抗压强度试验及干密度试验对不同组成比例轻质土进行了基本物理性能及力学性能试验,分析了原材料掺量不同对气泡混合轻质土各项性能影响变化规律。试验结果表明原料土掺量、粉煤灰与原料土掺量比、气泡掺量对气泡混合轻质土各性能均有不同程度的影响;(2)基于导热系数试验及轻钢龙骨复合墙体热工性能计算理论,计算不同墙体厚度的传热系数并对照我国现行的节能设计规范中对不同建筑类别及不同气候地区的传热系数限值,探讨了 100 mm～370 mm不同厚度复合墙体的适用建筑类型及地区;(3)通过水位下降高度试验及吸水率试验,研究了不同成分比例轻质土的抗渗性能,通过分析质量吸水率与体积吸水率计算公式,认为体积吸水率较质量吸水率更能反映材料的抗渗性能,并将试验结果与我国大部分现行轻质墙体材料规范进行了对比。试验结果表明各试样水位下降高度试验结果与吸水率试验结果规律大致相同。原料土掺量对轻质土吸水率影响较大,且随粉煤灰掺量比增大,气泡混合轻质土吸水率呈下降趋势。除个别配比外,其余配比轻质土吸水率均可满足轻质墙材规范要求;(4)通过抗冻性能试验,研究了不同成分比例轻质土经15次完整冻融循环的质量与抗压强度,并计算其质量损失率与抗压强度损失率。试验结果表明气泡混合轻质土的抗冻融能力随原料土掺量增多而减弱,粉煤灰可以明显改善轻质土抗冻性能,同时轻质土抗冻性能受气泡掺量影响明显,且存在一个最佳气泡掺量数值;(5)通过人工快速碳化试验,研究了不同成分比例气泡混合轻质土的碳化系数及其碳化深度随时间变化影响规律,并根据自然条件与快速碳化试验碳化速率系数的关系,由碳化试验所得碳化结果推算出自然条件下轻质土碳化深度,预测轻质土及复合墙体碳化寿命。试验结果表明原料土掺量、粉煤灰与原料土掺量比及气泡含量均对气泡混合轻质土碳化性能影响明显,且碳化龄期越长,碳化深度呈现线性递增关系。通过优化设计配比、在复合墙体外表面涂装气密性高的饰面材料及提高养护环境等方式,气泡混合轻质土及其复合墙体服役寿命可满足设计要求。本文研究成果为将气泡混合轻质土有效应用于轻钢龙骨复合墙体提供一定试验依据与参考。

关键词：气泡混合轻质土轻钢龙骨复合墙体耐久性抗渗性能抗冻性能碳化系数

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气泡混合轻质土在管道回填中的应用研究

江西建材 2024年第1期 243-246页

作者：林华光龙岩水发环境发展有限公司福建龙岩364000

在老旧道路管网改造项目中,管道回填的质量难以保证。文中通过研究发现,气泡混合轻质土应用在管道回填中,在工作面受限环境下不影响质量、方便施工、造价相近的要求。这表明气泡混合轻质土应用的质量控制关键点在于发泡剂、发泡剂和原... 详细信息

在老旧道路管网改造项目中,管道回填的质量难以保证。文中通过研究发现,气泡混合轻质土应用在管道回填中,在工作面受限环境下不影响质量、方便施工、造价相近的要求。这表明气泡混合轻质土应用的质量控制关键点在于发泡剂、发泡剂和原材料的适应性、设备选择、配合比设计、浇筑过程控制、养护等。

关键词：气泡混合轻质土管道回填质量控制发泡剂

气泡混合轻质土在特大桥桥头路基填筑中的应用研究

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铁道建筑技术 2024年第5期 168-170,200页

作者：胡明文刘辉邱远光中铁城建集团有限公司湖南长沙410208 中铁十二局集团第三工程有限公司山西太原030021

依托某特大桥桥头路基气泡混合轻质土填筑典型工程案例,研究了气泡混合轻质土填筑施工准备阶段、配合比设计、输送、浇筑、养护等各工序技术要点,测试分析了气泡混合轻质土填筑效果。结果表明:气泡群掺量对气泡混合轻质土流动度影响较大... 详细信息

依托某特大桥桥头路基气泡混合轻质土填筑典型工程案例,研究了气泡混合轻质土填筑施工准备阶段、配合比设计、输送、浇筑、养护等各工序技术要点,测试分析了气泡混合轻质土填筑效果。结果表明:气泡群掺量对气泡混合轻质土流动度影响较大,对于湿容重W6级、强度CF0.8级的有泵送要求的气泡混合轻质土施工配合比,可按每方采用水泥350 kg、水215 kg、气泡群672.1 L确定;最佳经济泵送距离为100 m以内;气泡混合轻质土分层分块填筑,泵送管的出料口与填筑面保持水平,减少扰动消泡;纵坡、横坡等斜面部位,采用台阶填筑形式,由路面基层调平;气泡混合轻质土填筑段最大沉降量约16.6 mm,约为普通土填筑路基最大沉降量的27%,显著改善桥头路段行车平稳性。

关键词：气泡混合轻质土路基填筑气泡群配合比输送行车平稳性

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气泡混合轻质土置换路基控制工后沉降研究

岩土工程学报 2011年第12期33卷 1854-1862页

作者：陈永辉石刚传曹德洪应海见王新泉河海大学岩土力学与堤坝工程教育部重点实验室江苏南京210098 河海大学岩土工程科学研究所江苏南京210098 河海大学水资源高效利用与工程安全国家工程研究中心江苏南京210098 浙江省湖州市建设工程质量监督站浙江湖州313028 浙江省交通投资集团有限公司浙江杭州310014 浙江交通勘察设计有限公司浙江湖州3130013 浙江大学城市学院浙江杭州310015

采用预压法处理公路软土地基时,由于预压期不足等原因在路面施工前有时会有个别路段沉降速率偏大、无法满足路面施工的沉降稳定要求,需在短时间内进行处理,以控制工后沉降。介绍了浙江申嘉湖杭高速公路(练杭段)采用气泡混合轻质土(以下... 详细信息

采用预压法处理公路软土地基时,由于预压期不足等原因在路面施工前有时会有个别路段沉降速率偏大、无法满足路面施工的沉降稳定要求,需在短时间内进行处理,以控制工后沉降。介绍了浙江申嘉湖杭高速公路(练杭段)采用气泡混合轻质土(以下称为FCB)置换部分路基控制工后沉降的工程实例。文中通过室内浸泡试验,提出了无掺土FCB的设计重度受水影响时的修正方法;建立了一种能反映FCB置换路基这种超载–卸载–再加载复杂过程的沉降预测方法,并用于FCB置换量的计算之中。另外,还提出了采用有效超载比来修正常规沉降速率的稳定标准和利用实测沉降速率估算FCB置换量的简便估算方法。最后对理论计算方法与实测资料进行了对比和分析。

关键词：气泡混合轻质土路基置换沉降预测超载卸载沉降稳定标准工后沉降

气泡混合轻质土在内蒙古高速公路改扩建工程中的应用研究

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气泡混合轻质土在内蒙古高速公路改扩建工程中的应用研究

作者：仝伟东南大学

学位级别：硕士

在内蒙古某高速公路改扩建工程中部分高填方路段,因用地受限,无法大面积振捣碾压施工,使得传统的路基拓宽方式难以得到应用。气泡混合轻质土技术为解决上述问题提供了新的思路。气泡混合轻质土具有材质轻、可直立浇筑、施工工期短的技... 详细信息

在内蒙古某高速公路改扩建工程中部分高填方路段,因用地受限,无法大面积振捣碾压施工,使得传统的路基拓宽方式难以得到应用。气泡混合轻质土技术为解决上述问题提供了新的思路。气泡混合轻质土具有材质轻、可直立浇筑、施工工期短的技术优势,引入气泡混合轻质土技术,对工程的顺利进行具有重要的意义。气泡混合轻质土技术在国内外工程中已有应用,但在内蒙古用于高速公路改扩建工程,尚属首次,还存在不少难点:（1）公路用气泡混合轻质土生产技术有待进一步认识和把握;（2）高速公路改扩建工程中气泡混合轻质土设计复杂,已有工程经验参考价值有限;（3）高速公路改扩建工程中气泡混合轻质土施工尚无可循规范,已有工程指导意义有限。针对上述问题,本文主要开展了如下研究工作:（1）基于气泡混合轻质土的材料特征、成孔原理和制备过程,研究了气泡混合轻质土的生产关键技术,提出的新型路用复合型发泡剂、高压空气型发泡设备和搅拌混泡技术,有效提高了气泡混合轻质土的均匀性、生产效率和施工质量。（2）通过试验研究,总结了影响气泡混合轻质土重度、抗压强度和冻融性能的因素,开展了改扩建工程中气泡混合轻质土的配合比设计与优化研究,提出了一种基于表干重度的经验配合比快捷计算方法。（3）针对路基拓宽中新老路基差异沉降和稳定性问题,开展了路基拓宽拼接设计和优化、面板支护设计,提出了改扩建工程中因应用气泡混合轻质土产生的裂缝控制对策。结合试验段施工,开展了气泡混合轻质土在内蒙古高速公路改扩建工程中的经济适用性研究。本文研究成果对于指导气泡混合轻质土生产、设计、施工具有重要意义,对内蒙古地区高速公路改扩建工程具有重要参考价值。

关键词：路基拓宽气泡混合轻质土配合比设计

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气泡混合轻质土在桥台台后填筑中的应用研究

工程技术研究 2023年第21期8卷 113-116页

作者：廖祖栋蔡宪棠广州市设计院集团有限公司广东广州510000

为研究气泡混合轻质土在台后填筑中的使用情况,文章以广州某已建桥梁为研究对象,在安全、经济、便利的基础上,对比回填中粗砂与气泡混合轻质土的区别;结合气泡混合轻质土的自立性,探讨其在台前无放坡条件时与轻型桥台结合设计的可行性... 详细信息

为研究气泡混合轻质土在台后填筑中的使用情况,文章以广州某已建桥梁为研究对象,在安全、经济、便利的基础上,对比回填中粗砂与气泡混合轻质土的区别;结合气泡混合轻质土的自立性,探讨其在台前无放坡条件时与轻型桥台结合设计的可行性。分析结果表明:气泡混合轻质土可有效降低桥台台后主动大压力,改善结构受力状况;在台后填土较高又无放坡条件时,结合轻型桥台进行设计,可有效降低工程造价,缩短施工周期。

关键词：气泡混合轻质土桥台填筑材料

气泡混合轻质土在既有高速公路桥台软基加固中的应用

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工程技术研究 2023年第9期8卷 88-91页

作者：伍坤江西省天驰高速科技发展有限公司江西南昌330103

高速公路软土路基固结及长期蠕变变形大,工后将产生显著沉降,桥头跳车等病害问题突出,严重影响公路行驶安全和舒适性。文章以沿海软土地基某既有高速公路桥台加固工程为背景,对工程试验段采用的气泡混合轻质土配比及其性质进行介绍,然... 详细信息

高速公路软土路基固结及长期蠕变变形大,工后将产生显著沉降,桥头跳车等病害问题突出,严重影响公路行驶安全和舒适性。文章以沿海软土地基某既有高速公路桥台加固工程为背景,对工程试验段采用的气泡混合轻质土配比及其性质进行介绍,然后阐述了气泡混合轻质土在加固工程中的应用要点,最后对加固效果进行了检验与分析。沉降监测结果表明:气泡混合轻质土加固后路堤平均月沉降速率为3.7 mm,较加固前有明显降低,且其沉降趋于缓和,证明其该材料具有良好的加固效果。

关键词：气泡混合轻质土软土地基既有高速公路桥台变形

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气泡混合轻质土填料初始阶段损伤试验

科学技术与工程 2020年第17期20卷 7011-7017页

作者：许欣刘鑫杜磊张立业中交第三航务工程局有限公司上海200032 河海大学岩土力学与堤坝工程教育部重点实验室南京210098 河海大学隧道与地下工程研究所南京210098

为了探究初始阶段损伤对气泡混合轻质土(foam mixed lightweight soil,FMLS)强度的影响规律,基于相似理论提出适用于FMLS的模拟初始阶段损伤的室内试验原理和方法,设计正交试验对影响FMLS初始阶段损伤的因素进行研究。试验结果表明:FML... 详细信息

为了探究初始阶段损伤对气泡混合轻质土(foam mixed lightweight soil,FMLS)强度的影响规律,基于相似理论提出适用于FMLS的模拟初始阶段损伤的室内试验原理和方法,设计正交试验对影响FMLS初始阶段损伤的因素进行研究。试验结果表明:FMLS初始阶段形成损伤的关键影响因素为水胶比以及泡沫含量、施工阶段的界面工艺(施工浇筑龄期、浇筑边界设置)和充填工艺(浇筑均匀性、浇筑厚度);基于相似理论给出相关的试验参数,通过室内模拟FMLS初始阶段损伤的试验,得出界面工艺和充填工艺引起的初始阶段损伤对气泡混合轻质土抗压强度的影响规律;基于极差、方差分析影响FMLS抗压强度的因素,影响程度从大到小依次为泡沫含量、充填工艺、水胶比、界面工艺。

关键词：初始阶段损伤室内试验气泡混合轻质土正交试验水胶比