CN101050088A - 一种加筋混合轻量土及制备工艺 - Google Patents
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Abstract
本发明涉及一种加筋混合轻量土的配方及制备工艺。所述的轻量土其原料的重量百分组成如下：粘土、淤泥或砂土49～86％；纤维0.1～4％；固化剂3～22％；水6～18％；聚苯乙烯颗粒或碎片1～8％。本发明所述的加筋混合轻量土有以下优点：轻质性、密度可调整性、强度可调整性、抗拉强度高、且可调整；取材方便；其自身荷载轻，各种力学性能好(抗拉、抗断裂、抗震性能)，施工噪音低，施工工期短，有效地降低软基处理费用，具有很大的实施价值和良好的社会经济效益，因此可以广泛应用于土木及水利工程。
Description
(一)技术领域
本发明涉及一种加筋混合轻量土的配方及制备工艺，适用于道路加宽、道路填土、桥台背填土、地下工程和管线工程的回填料，属于土建技术领域。
(二)背景技术
由于我国经济持续不断的发展使得基础设施得以大规模的建设，尤其是公路。在公路软基路段，常遇到桥头跳车、高路堤失稳、新旧路基沉降差等问题，常规方法是通过排水预压、堆载、复合地基等方法加以解决，但并不能有效地解决这些问题，而且实施成本太高，工期长。上述问题主要原因是路基填筑过程中增加地基土内部的附加应力，造成沉降变大。因此在路基填土过程中采用减轻上部路基荷载的方法同样可以达到目的，但由于常规混合轻量土的抗拉、抗断裂、抗震性能较差，往往由于施工中的温度应力、附加应力及交通动荷载的作用下易形成开裂，雨水会进入混合轻量土内部，进而造成工程事故的发生。而且填土的高度一般较大，通常要考虑混合轻量土的稳定性要求，因此需要有一定的放坡坡度，会大面积地占用土地。采用加筋混合轻量土不但具有常规轻量土的轻质、高强、工期短及经济效应好等特点，而且还具有抗拉、抗断裂、抗震性能高等优势使其成为公路土建软基处理的重要方法之一。
(三)发明内容
本发明的目的是解决现有软基处理成本高，周期长，效果差等缺点，提供一种加筋混合轻量土及其制备工艺。
本发明采用的技术方案如下：
一种加筋混合轻量土，原料的重量百分组成如下：
粘土、淤泥或砂土 49～86％
纤维 0.1～4％
固化剂 3～22％
水 6～18％
聚苯乙烯颗粒或碎片 1～8％。
其中，所述的纤维优选为聚酯或聚丙烯；所述的固化剂优选为水泥。
较好的，所述的加筋混合轻量土其原料的重量百分组成如下：
砂土 49～86％
聚酯 0.1～4％
水泥 3～22％
水 6～18％
聚苯乙烯颗粒 1～8％
本发明还提供了一种制备所述的加筋混合轻量土的工艺：
(1)将粘土、淤泥或砂土与水混合，使其含水量满足工程要求；
(2)按照组成在步骤(1)的混合物中加入聚苯乙烯颗粒或碎片并在混合处理器中混合；
(3)加入相应组成的固化剂再次混合得到混合土；
(4)把步骤(3)得到的混合土置于传送带上，纤维通过高压喷洒作用与混合土混合，控制传送带的速度以得到所需的纤维含量，制得所述的加筋混合轻量土。
可将制得的加筋混合轻量土运输到施工现场分层铺开并压实，形成加筋土工合成轻量土材料。
具体的，步骤(3)中，可用高压产生的气流及水流将成锭的连续纤维从封闭的箱中通过喷嘴喷出，通过控制传送带的速度就可保证需要的纤维含量。
本发明与现有技术相比，所述的加筋混合轻量土其有益效果体现在：
(1)轻质性：密度介于0.5～1.3g/cm3之间；
(2)密度可调整性：通过改变轻量土中各种成分的比例来达到密度的调整；
(3)强度可调整性：通过调整轻量土中各种成分的比例，其强度可在0.2MPa～5MPa的范围内调整；
(4)抗拉强度高，且可调整：通过改变轻量土中的纤维含量，其抗拉强度可在10kPa～1000kPa变化；
(5)取材方便：粘土或淤泥或砂土、固化剂、聚笨乙烯颗粒及纤维都是常用的建筑材料，因此可以在很大程度上节约工期；
除了以上优点，其自身荷载轻，各种力学性能好(抗拉、抗断裂、抗震性能)，施工噪音低，施工工期短，有效地降低软基处理费用等优点，使其具有很大的实施价值和良好的社会经济效益，因此可以广泛应用于土木及水利工程。
(四)具体实施方式：
以下以具体实施例来说明本发明的技术方案，但本发明的保护范围不限于此：
实施例1：
取砂土、纤维、水、聚苯乙烯(颗粒)、水泥共1000kg，其中砂土采用GB/T14684-2001中规定的等级标准确定，占72.31％；纤维采用聚丙烯(PP)，占1.23％；水泥是采用32.5#的普通硅酸盐水泥，占9.80％；聚苯乙烯(颗粒)为粒径1～4mm球粒，占1.96％；水占14.70％。
先把砂土和水进行混合；然后在混合处理器中加入聚苯乙烯球粒进行第二次混合；最后在混合处理器中加入水泥进行第三次均匀混合；把混合后的轻量土在传送带上传送，然后利用高压气流把成锭的连续纤维从箱中喷到传送带上进行混合；把混合后制成的加筋混合轻量土在施工现场分层分区铺开及压实，形成加筋土工合成材料。
标准条件下养护，28天后的密度为0.99g/cm3，无侧限抗压强度为528kPa，抗拉强度为264kPa。
实施例2：
取砂土、纤维、水、聚苯乙烯(颗粒)、水泥共1000kg，其中砂土采用GB/T14684-2001中规定的等级标准确定，占70.03％；纤维采用聚丙烯(PP)，占0.87％；水泥是采用32.5#的普通硅酸盐水泥，占13.1％；聚苯乙烯(颗粒)为粒径为1～4mm球粒，占2.8％；水占13.2％。
先把砂土和水进行混合；然后在混合处理器中加入聚苯乙烯球粒进行第二次混合；最后在混合处理器中加入水泥进行第三次均匀混合；把混合后的轻量土在送输带上传送，然后利用高压气流把成锭的连续纤维从箱中喷到传送带上进行混合；把混合后制成的加筋混合轻量土在施工现场分层分区铺开及压实，形成加筋土工合成材料。
标准条件下养护，28天后的密度为0.82g/cm3，无侧限抗压强度为361kPa，抗拉强度为138kPa。
实施例3
取粘土、纤维、水、聚苯乙烯(碎片)、水泥共1000kg，其中粘土，占51.0％；纤维采用聚酯，占4％；水泥是采用32.5#的普通硅酸盐水泥，占20％；聚苯乙烯碎片，占7％；水占18.0％。
制备工艺同实施例1。
标准条件下养护，28天后的密度为0.72g/cm3，无侧限抗压强度为260kPa，抗拉强度为106kPa。
实施例4
取砂土、纤维、水、聚苯乙烯(颗粒)、水泥共1000kg，其中砂土采用GB/T14684-2001中规定的等级标准确定，占83.0％；纤维采用聚丙烯(PP)，占0.5％；水泥是采用32.5#的普通硅酸盐水泥，占5％；聚苯乙烯(颗粒)为粒径为1～4mm球粒，占2.0％；水占9.5％。
制备工艺同实施例1。
标准条件下养护，28天后的密度为1.16g/cm3，无侧限抗压强度为316kPa，抗拉强度为141kPa。
Claims (5)
1.一种加筋混合轻量土，其特征在于原料的重量百分组成如下：
粘土、淤泥或砂土 49～86％
纤维 0.1～4％
固化剂 3～22％
水 6～18％
聚苯乙烯颗粒或碎片 1～8％。
2.如权利要求1所述的加筋混合轻量土，其特征在于所述的纤维为聚酯或聚丙烯。
3.如权利要求2所述的加筋混合轻量土，其特征在于所述的固化剂为水泥。
4.如权利要求1所述的加筋混合轻量土，其特征在于其原料的重量百分组成如下：
砂土 49～86％
聚酯 0.1～4％
水泥 3～22％
水 6～18％
聚苯乙烯颗粒 1～8％。
5.一种制备权利要求1所述的加筋混合轻量土的工艺，所述加筋混合轻量土的原料的重量百分组成如下：
粘土、淤泥或砂土 49～86％
纤维 0.1～4％
固化剂 3～22％
水 6～18％
聚苯乙烯颗粒或碎片 1～8％；
其特征在于工艺如下：
(1)将粘土、淤泥或砂土与水混合，使其含水量满足工程要求；
(2)按照组成在步骤(1)的混合物中加入聚苯乙烯颗粒或碎片并在混合处理器中混合；
(3)加入相应组成的固化剂再次混合得到混合土；
(4)把步骤(3)得到的混合土置于传送带上，纤维通过高压喷洒作用与混合土混合，控制传送带的速度以得到所需纤维含量的混合轻量上。
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| CNA2007100679050A CN101050088A (zh) | 2007-03-31 | 2007-03-31 | 一种加筋混合轻量土及制备工艺 |
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|---|---|
| CN (1) | CN101050088A (zh) |
Cited By (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN106149498A (zh) * | 2016-06-28 | 2016-11-23 | 东南大学 | 废弃土发泡聚苯乙烯颗粒混合轻质路堤填料的制作方法 |
| CN106431143A (zh) * | 2016-09-29 | 2017-02-22 | 合肥工业大学 | 一种固化回收废弃砂性泥浆沉渣制得的桥背回填料及其配制方法 |
| CN109095853A (zh) * | 2018-08-31 | 2018-12-28 | 西北农林科技大学 | 一种适用于海绵城市建设的棉秆纤维轻量土及其制备方法 |
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2007
- 2007-03-31 CN CNA2007100679050A patent/CN101050088A/zh active Pending
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