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优质知识分享:
提出应用固化剂稳定工程渣土作为道路底基层、路基的技术方案,以强度及耐久性为关键控制指标,分析不同类铟同化淹土路用性能试验结果表明,固化渣土可以满足不同等级道路底基层、路基的性能要求,并具有较好的水稳定性,可以用作道路底基层、路堪填料
关键词:T程渣土:资源化利用;固化剂;干湿循环 城镇化建设为我国经济持续快速发展带来重要贡献的同时.也使城市发展面临着巨大的环境和资源压力,据行业调研报告预测,2020年我国的建筑垃圾产生量将达到39.66亿吨,其中约2/3为工程渣土
目前,国内绝大部分的工程渣土不经任何处理便被运往郊区或码头,采取雜天堆放、填埋或海洋倾倒等粗放式方法进行处由此不仅占用大M土地、污染环境,还存在着较大的安全隐患
这已成为制约城市可持续发展的重要问题,亟待解决
与此同时,城市道路工程在建设过程中又需要大fi的筑路材料
土是一种理想的筑路材料,但工程渣土因产生来源广、特性差异大、含水率高、水稳定性差及力学强度低等原因,无法直接作为填料用于道路工程中
本文以上海某地K积存的大M工程渣土为研究对象,针对炖来源广、特性差异大、力学强度低、资源化利用难度大的特点,在总结国内外工程渣土再生利用技术的基础上,提出应用固化剂稳定工程渣土作为道路底基层、路基的技术思路,以强度与耐久性为关键控制指标,分析不同类型固化渣土的路用性能
1工程渣土特性分析 现场取样,共取回5种具有代表性的工程猹土,对渣土特性进行试验分析,包括初始含水率、液塑限与颗粒组成
1.1初始含水率试验 按照《公路土工试验规程》(JTG3430-2020)中规定的烘干法对5组工程渣土的初始含水率进行测定测试结果见表1
1.2液塑限试验 对5组工程渣土进行烘干后破碎,并过0.5mm筛,利用液塑限联合测定仪,按照《公路土工试验规程》(JTG3430-2020)中对渣土的液限及塑限进行测定,试验结果见表2 1.3颗粒分析试验 考虑到工程渣土后期改良作为道路材料时对最大粒径的限制及筛分试验对粒径大小的要求,对工程渣土烘干后,先筛除粒径大于60mm的颗粒
按照《公路土工试验规程》(JTG3430-2020)中规定的筛分法,对5组工程渣土进行颗粒分析试验,结果如图1所示
由图1可知,5种工程渣土的细粒组质量分数分别为69.7%、61.4%、70.7%、71.5%及79.6%,即5种工程渣土中,细粒组质量分数均大于50%
依据《公路土工试验规程》(JTG3430-2020)中对土的工程分类方法,属细粒土
且5种渣土中,粗粒组质量为总质量的20%?50%,因此5组工程渣土均属于含粗粒的粉质土或含粗粒的黏粒土
根据液塑限测试结果可最终判断,5组工程渣土均为含粗粒的低液限黏土,且初始含水率较高
除2#渣土外,其余4种渣土初始含水率均高于其自身液限,因此这些渣土均无法作为道路填料直接加以利用
2固化改良方案 工程渣土无法直接作为道路填料来使用,需要进行固化改良以满足路基、底基层性能要求
选择专用土壤固化剂与石灰进行改良效果比对,其中土壤固化剂选择上海申环环境工程有限公司提供的“申环固土一16”型土壤固化剂
固化剂是一种粉末状复合型高效土壤固化剂,满足《土壤固化剂应用技术标准》CJJ/T2860-2018及《土壤固化外加剂》CJ/T486-2015相关规定;生石灰符合现行行业标准《建筑生石灰》JC/T479中规定,等级不低于三级
具体试验方案如下: 2.1固化剂改良方案 向5组工程渣土中掺人推荐掺量的固化剂并拌合均匀,按照《公路土工试验规程》UTG3430-2020)中规定的重型击实法对混合料进行击实试验,确定其最佳含水率及最大干密度
对用作路基填料的固化渣土混合料进行CBR及干湿循环测试,固化剂用量为6%;对用作道路底基层的固化渣土混合料,测试其7d无侧限抗压强度,固化剂用量为8%
2.2石灰改良方案 向5#工程渣土中分别掺人6%及12%的生石灰并闷料2—3d,进行破碎及翻晒,按照《公路土工试验规程》(JTG3430-2020)中规定的重型击实法对两种掺量下的石灰改良渣土进行击实试验,确定其最佳含水率及最大干密度
对6%石灰改良工程渣土进行CBR及干湿循环测试,对12%石灰改良工程渣土进行7d无侧限抗压强度
3性能试验 分别进行CBR试验、无侧限抗压强度与干湿循环试验,分析固化渣土性能
3.1CBR试验 对用作路基填料的5种固化渣土混合料及6%石灰改良工程渣土进行击实试验与CBR测试,结果见表3
由表3中结果可知,根据《城市道路路基设计规范》CJJ194-2013中对于路基填料强度(CBR值)要求的相关规定,6%石灰改良工程渣土不满足道路路床性能的要求
而利用土壤固化剂改良的5种固化渣土混合料CBR值较高,可满足不同等级道路路基各层位对填料强度的要求,且具有较高的富余
3.2无侧限抗压强度试验 无侧限抗压强度是道路底基层材料的重要力学指标,对用作道路底基层的5种固化渣土混合料及12%石灰改良工程渣土进行击实试验与7d无侧限抗压强度测试,结果如表4所示
由表4中结果可知,12%石灰改良的工程渣土7d无侧限抗压强度最低,而其余5种固化剂改良的工程渣土混合料7d无侧限抗压强度较高,最小值为0.84MPa,最大值为1.06MPa
根据《城镇道路路面设计规范》CII169-2012中对石灰稳定类材料的7d无侧限抗压强度要求可知,用于轻交通的下基层材料7d无侧限抗压强度值应>0.7MPa,而用于重、中交通的下基层材料7d无侧限抗压强度值应>0.8MPa
由此可知,利用石灰对5#工程渣土进行固化改良,其强度值无法满足规范要求,而利用固化剂改良的工程渣土混合料可满足不同交通荷载下对底基层材料的强度要求
3.3干湿循环试验 为研究作为路基填料的固化渣土混合料及6%石灰改良工程渣土的水稳定性,按如下试验步骤进行干湿循环试验:(1)按照《公路土工试验规程》(JTG3430-2020)中规定,对5组固化渣土混合料及6%石灰改良工程渣土进行无侧限抗压强度试件成型,标养7d后浸水30min,随后取出并擦干表面水
(2)将试样放人烘箱内(60士5)°C烘12h后取出,此为1次干湿循环
(3)重复上述浸水及烘干操作,增加试样干湿循环次数,并观察试样外观变化情况
根据6组试样干湿循环试验过程中的外观变化可知,5#渣土利用6%石灰改良后,在第4次干湿循环试验时,浸水后快速崩解,无法进行后续试验,如图2所示
而利用固化剂改良的5组固化渣土混合料,其所成型试样在经过10次干湿循环后,试样表面光滑无裂纹,如图3所示
由此表明,利用固化剂改良的固化渣土混合料具有良好的水稳定性
图2第4次干湿循环后(石灰改良渣土)图3第Mt次干湿循环后(固化渣土) 4结语 综上可知,对于项目所取的5种工程渣土,采用不同固化改良方案对其进行改良,通过试验分析,可得如下结论:(1)利用6%石灰对工程渣土进行固化改良,不满足道路路床性能要求,且水稳定性较差
而利用专用土壤固化剂改良的工程渣土,其CBR值可满足不同道路等级各层位对强度值的要求.且水稳定性良好
(2)利用12%石灰对工程渣土进行固化改良,其7d无侧限抗压强度值仅为0.51MPa,不满足规范对城镇道路底基层材料的强度要求
而利用固化剂改良的工程渣土,其7d无侧限抗压强度值可满足不同交通荷载下对底基层材料的强度要求
(3)选择的专用土壤同化剂对所取的5种工程渣土均具有良好的闶化改良效果,具有良好的适应性,可应对工程瘡土来源广、特性差异大的特点
参考文献: [1]周海龙.屮向东.土壤间化剂的应用研究现状与展望[J].材料导报,2014,28(9):134-138. [2]李沛,杨武,邓永锋.etal.土壤固化剂发展现状和趋势[J].路基工程,2014(3):1-8. [3]宋南京,陈新中,赵洪义.土壤固化剂的研究进展和应用[J].中国建材科技,2009(1):55-61. [4]周海龙,申向东.薛慧君.派酶土壤固化剂在我国的应用与研究现状[J].硅酸盐通报,2016,32(9):1780-1784. 作为原材料的混凝土得到了广泛应用,且在建筑工程结构中砼分项工程已成为建筑整体安全不可缺少的一部分,我们应给予砼施工更高的关注,本文介绍了砼的定义及特点,并主要分析了砼施工质量的控制方法
【关键词】:建筑工程;砼施工;质量控制 中图分类号:o213.1文献标识码:a 文章编号: 引言 由石头的石、人和工作的工字组成的砼字,一个很明显的会意字,从字面来分析是建筑中不可缺少的一项,人工制造的石头是从字面可以看出的意思之一
混凝土就是我们建筑工程中所说的所谓的砼,该字是随着建筑技术的发展而得来的,近代人们根据建筑工程的需要创建这样的一个会意字
现代建筑工程中不可或缺的建筑材料中砼是占据第一位的,建筑工程的质量的好坏直接受砼质量好坏的影响,因此研究砼施工质量控制的必要性可见一斑
1砼工程的定义及特点 砼俗称混凝土,已经成为当代最主要的土木工程材料之一
胶结材料,骨料和水按一定比例配制成混凝土,之后在使用时经搅拌振捣后成型,后期养护中在一定条件下而形成的人造石材
价格低廉,原料丰富,生产工艺简单是混凝土的三大特点,这也就使得其需求量越来越大;不止各种土木工程中使用砼,就是在机械工业,地热工程,造船业,海洋开发等领域,混凝土也是重要的材料,可见砼拥有十分广泛的使用范围
砼的优点:1. 耐久性优越2.可调配性能突出3. 抗压强度相当高4. 可塑性十分良好5.可以很好的与钢筋共同工作6. 其具有较好的耐火性 7. 来源广泛的原材料且低廉的造价8. 简单的生产工艺9.其浇筑成的整体建筑可以提高抗震性,也可以预制成各种构件再进行装配
砼的缺点: 必须要重视混凝土受到外界因素的影响而产生的变形
比如产生裂缝,大家都知道在养护不良的情况下,当混凝土一旦成形,任由其风吹日晒,其水分蒸发速度相当快、而内部混凝土的约束其体积收缩,这时较大的拉应力随之出现,混凝土表面的开裂也就无法避免
还有一种情况的出现,就是干缩裂缝,这是由于构件水分蒸发产生的,体积收缩也无法避免,且收缩过程受地基或垫层的约束,从而出现干缩裂缝
2砼施工质量的控制措施 2.1原材料混凝土的配合比 混凝土的配合比有很多种,相应工程的混凝土配比应根据提前设计好的其耐久性、强度等级、坍落度的要求等具体要求进行搭配,《普通混凝土配合比设计规程》中明确规定,经验配合比一定要在工程中避免
设计要求与施工要求都需要得到满足,在这种情况下试验室应结合原材料实际情况来满足各项要求,同时混凝土配合比还要满足经济适用的需求
水泥强度和水灰比是影响混凝土抗压强度的主要因素,施工中要使混凝土质量得到控制,有两个主要环节必须首先得到控制,那就是控制水泥用量和混凝土的水灰比
在相同配合比的情况下混凝土的强度等级随水泥强度等级变高而变高
混凝土的强度还受水灰比影响,水灰比越大,其强度越低
还有另外一种情况强度也会受到影响,用水量的增加混凝土的坍落度也相应增加了,但相反混凝土的强度下降了
合理的配合比被设计出后,要测定现场建筑原料的含水率,将设计配合比与施工配合比进行换算
相关配合比的设计: a. 进行砼配合比设计时,应注意工程结构特点和要求、气温条件、泵机性能、输送距离和高度及原材料的特性等情况
b.实验室的选择,其必须有相应资质和能力来设计配合比;工地本身的试验室也必须具有被认可的资质,且操作人员必须具有执业资格,检测和试验仪器的要求更不必说,必须经过计量检测并合格
c.泵送砼水泥用量不得小于三百千克每立方米;水灰比应在0.4与0.6之间,砼的泵送阻力急剧增大是由于水灰比< 0.4 ,砼易泌水、分层、离析是水灰比大于 0.6造成的 ,上述情况都影响泵送;砼工程每一个环节都必须注意,在搅拌站搅拌时必须按已批准的配合比拌制砼
d. 确定砼的坍落度需要从两方面进行,工程需要和泵送砼的要求;泵送距离和高度、气温、缓凝、防水等这些因素都应考虑在坍落度的确定上;坍落度损失值须严格控制及测定,只有这样才能满足工程的要求,以确保整体工程的质量
2.2泵送砼的质量检查 a. 180mm是砼入泵坍落度的一个上限;气温在30℃以上、泵送距离较远而且输送的为大砼时缓凝措施必须采取
b.开始泵机泵送砼的过程之前,应先润滑管道,采用 1:2 水泥砂浆,这些砂浆需要解决,且有两种情况,(1)打入工程结构内,和之后的砼混在一起打入,如柱底等部位;(2)在外面废弃,这些砂浆只能单纯作润管用,如后浇带等部位
c.砼卸入泵机料斗的同时,泵机的搅拌器应不停搅拌
泵机料斗内砼量应始终保持盖过砼输送缸,使泵机料斗内经常保持 2/3 的砼,以防管路吸入空气,导致堵管
d.泵送过程应连续进行,停泵现象尽量避免;如果无法避免,解决办法为经常使砼泵转动,以防堵管;管内会出现砼初凝现象,或管内砼接近初凝时,我们应及时将管内砼排出并冲洗干净
2.3砼养护 控制砼搅拌后运输及浇筑的时间,时间不可超过规定值、且不可过长
砼应浇水湿润后才能入木模,但要确保模板内没有杂物、木模上没有积水,此外确保具有符合规范的钢筋保护层
; 为了避免钢筋发生位移现象,严格禁止在浇筑过程中在模板和钢筋上行走,此外要求低于两米的砼自由倾落高度,如果此高度高于两米应用斜槽、串筒等措施进行辅助
应由专业技术人员经过培训后按规定完成砼振捣的操作,且注意使用的振捣器不同需要的振捣的时间也不同,一般平板式振捣器的时间再二十五到四十秒之间、插入式振捣器的时间宜在二十到三十秒之间,一般以砼停止下沉、表面呈现浮浆为停止信号,停止操作
柱下基础浇筑时应该特别注意要防止钢筋位移现象
砼施工浇筑一次并不能确保完成,应在在结构受剪力较小且便于施工的部位留下适当的施工缝,例如:吊车梁上面、无梁楼板柱帽的下面、柱子的顶面等
等砼强度达到一点二牛每平方毫米以上的承受力度时,可进行浇筑的施工
在砼浇筑完成后确保砼厚度符合设计标准,保证模板没有胀模、移位的现象,保证留取试块,保证砼的及时养护,当日平均气温大于五摄氏度时,在砼浇注完成后 12h 以内进行覆盖和浇水养护,或者是当砼表面收水后进行覆盖和浇水养护, 确保养护时间不少于七天的时间,这段时间内砼应处于湿润状态
跟踪检查砼拆模的过程, 如果出现的蜂窝、露筋等现象,且在允许偏差之内,则工人可用比原砼强度等级高一级的细石砼补救或用水泥浆抹平,确保养护到位,如果工程不合格,则应及时采取补救措施甚至返工重做
为了更好地为建筑工程提供服务,砼工程完成后要特别注意它的养护过程,确保砼的质量,确保建筑工程的质量
结束语: 随着近些年来建筑业的迅猛发展,砼结构在土木工程中占据着重要地位,应用十分广泛,建筑工程质量受到人们的日趋关注,在建筑工程结构中砼分项工程已成为建筑整体安全不可缺少的一部分,我们应给予砼施工更高的关注,因为社会中大部分建筑都依靠砼来实现其稳固的目标,在砼施工的过程中有一个环节出现问题,都会给整个工程带来不可估量的隐患,我们应竭力做好任何环节,确保任何细节的正确性
所以本文在砼施工质量的控制措施中尤其是原材料混凝土的配合比和泵送砼的质量检查砼养护三方面进行解说讨论
只有砼工程质量得到控制我们才能保证整体建筑的质量要求
参考文献: 【1】王坤.乔方鹏.建筑工程砼施工质量的控制方法研究【j】.科技创新与应用.2012 【2】王秀娟.王林.浅谈建筑工程施工现场砼工程质量检查.工业科技【j】.2011 【3】王家林.王伟力.浅议钢筋砼建筑结构中钢筋工程施工质量的控制措施【j】.土木工程研究.2011 【4】高洪雁.浅谈建筑工程砼施工质量的检查【j】.建筑工程.2011 注:文章内所有公式及图表请用pdf形式查看
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