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【专业分享】预拌流态固化再生材料技术应用

【专业分享】预拌流态固化再生材料技术应用 中外建工程管理
2021-02-09
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导读:北京中外建工程管理有限公司运营中心技术部-----王建

北京中外建工程管理有限公司运营中心技术部-----王建


前言


在房建、市政等各类基坑回填工程中,回填土用量巨大,但受回填条件、深度、空间等因素限制,往往导致回填土夯实度不足,由此产生的不均匀沉降也已成为多年难题。传统工艺大多采用素土或者灰土分层填筑,使用小型夯实设备进行施工。此工艺不但施工难度大、工期长、人工成本高,而且回填的质量也难以控制,在抗渗、抗沉、抗震等性能方面也存在很大的不足。 


一方面,在工厂、矿山、道路、城市建设等各类工程的地基基础处理中,被开挖、置换出的泥土、渣土每年的数量可高达几十亿立方米,这些泥土、渣土绝大部分没有被有效的回收和利用,而是被视为废弃物堆置、抛弃,因此造成大量土地资源和泥土资源的浪费,而且易对周围环境造成二次污染。另一方面素混凝土强度较大给后期维修、维护带来了难题。 


随着资源再生领域进行技术延,通过多年技术经验积累,研发出采用资源再生材料制拌的 “预拌流态固化再生混合料” 新型基坑回填材料。在资源再生利用方面有了新突破的同时,为回填筑工程提供了新的解决方案。


一、材料定义与性能


“预拌流态固化再生混合料”是一种采用建筑垃圾再生材料加入胶凝材料、水通过拌和机拌制而成的新型基坑回填混合材料。具有流动性好、抗渗性强、抗收缩、抗裂、抗震、免振捣、可泵送溜槽的特点,通过现场浇筑、养护,硬化后形成具有一定强度的固化材料。其强度等级可根据设计及施工需求通过试验配制,同时也是降本增效的新工艺。可用于包括市政管廊的基槽回填、市政管网埋设的回填、建筑物深基坑回填、狭窄或异形空间的回填等填筑工程。



均匀性:通过再生细集料前期的筛选和质量控制,以特定的搅拌工艺,拌合物具有良好的均匀性。

强度:根据设计需求,强度可以在0.5~3Mpa之间调整。有早期强度要求的,可通过添加外加剂实现12h即可达到进行下一步施工的强度。从肥槽后期开挖修缮考虑,预拌流态预拌流态固化再生混合料强度等级宜控制在0.5~2.0Mpa。

抗渗性:与天然土相比,预拌流态固化再生混合料的抗渗性大幅度提高,渗透系数可比粉土、黄土等天然土壤降低2个数量等级。经试验,28天渗透率为1.02×10-6cm/s。

体积稳定性:预拌流态固化再生混合料在正常室温湿法养护结束后,通常不会发生干缩;在失水状态下,一般30d后干缩趋于稳定。经试验,28天干缩率在0.9%左右。

长期稳定性:根据设计要求,预拌流态固化再生混合料可以在12年内强度持续增长,硬化体长期保持稳定,在恒温恒湿的地下填筑环境中,长期稳定性会更好。


二、材料工艺流程


(一)生产、施工流程图


(二)生产、施工过程:

1.原材料选择及固化土配比:根据回填现场浇筑条件、拌合用土的土质情况及环境温度,经试配试验验证,确定固化剂及固化土配合比。拌合用土可以基槽弃土经简单筛分即可(不限含水量)。


2.预拌流态固化土拌合系统:固化土拌和采用固化土搅拌站集中进行拌和,也可现场拌和。该套设备主要包括:固化剂存储及浆液制备存储系统、土筛分计量输送系统、固化土制备系统以及控制系统组成。该搅拌站计量系统为:固化剂和水采用称重计量,土采用皮带复称计量,固化剂浆液采用电磁流量计计量。拌合过程:首先将固化剂各组分、外加剂等与水按配合比投入浆液拌和器混合成浆液,再将固化剂浆液与土投入固化土搅拌机拌和成预拌流态固化土。 


3.预拌流态固化土运输:预拌流态固化土可采用混凝土罐车进行水平运输。


4.预拌流态固化土浇筑和养护:固化土浇筑可采用泵送和溜槽施工,如果肥槽回填采用分段式浇筑,需在两端用模板封堵,因固化土流动性较强,模板封堵要求牢固。分层浇筑厚度可根据模板支撑的稳定性、回填部位和后续施工所需要的标高综合确定。面层浇筑完成后,安排专人进行覆盖洒水养护,以保证强度增长,期间严禁机械通过。


5.留样与测试:(与混凝土试块近似)每浇筑部位台班留置试块,试块尺寸100mm *100mm*100mm。留样测试7d、28d强度【试件成型后,立即用塑料布覆盖,抹面后,继续覆盖,拆模后,立即进入标养室,入水养护。】标养28天的试块出强度正式报告。


三、材料应用范围


1.预拌流态固化土桩、止水帷幕:采用特殊设备将土从地下取出后,经过地面机械预拌,形成预拌流态固化土浆,同时将预拌流态固化土浆液灌入或压入孔中形成预拌流态固化土桩。作为复合地基的增强体使用,或固化流塑状土体使用,或形成预拌流态固化土桩墙结构作为止水帷幕使用。采用该工艺施工的预拌流态固化土桩,具有拌制均匀、强度高等特点。 


2.垫层施工、地基换填、地面固化:预拌流态固化土由于具有类似于混凝土的工作性能,可作为施工垫层材料、地基换填使用,也可作为固化地面使用。


3.市政道路:预拌流态固化土具有一定的强度和流动性,可作为市政道路或者施工道路的基层材料使用,预拌流态固化土具有自密性在施工时不再采用大型机械进行碾压处理,节约了施工成本。 


4.肥槽、矿坑、采空区回填:深基础施工完成后肥槽部位的回填一直是施工的控制重点和难点,采用预拌流态固化土,利用其流动性和强度可将该问题解决。预拌流态固化土还可以用于矿坑和地下采空区的回填。


四、材料应用具体案例


1.丰台医院提质改建项目


2.首都大酒店基槽回填


3.昌平泰和拾景园




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北京中外建是一家大型的综合性工程咨询企业,具有工程监理综合资质、工程造价甲级资质、工程招投标代理甲级资质、工程咨询单位甲级资信等资质,业务范围覆盖全部建设工程领域。
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