CN104669435A - 一种eps淤泥混合轻量土的制备方法 - Google Patents

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赵彦斌
山傲岩
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    • B28—WORKING CEMENT, CLAY, OR STONE
    • B28C—PREPARING CLAY; PRODUCING MIXTURES CONTAINING CLAY OR CEMENTITIOUS MATERIAL, e.g. PLASTER
    • B28C5/00—Apparatus or methods for producing mixtures of cement with other substances, e.g. slurries, mortars, porous or fibrous compositions
    • B28C5/003—Methods for mixing
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
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  • Mechanical Engineering (AREA)
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Abstract

一种现场施工中制作工程用途的回填土的方法，特别是涉及一种EPS淤泥混合轻量土的制法。轻量土是“轻质填土材料”的简称，具有轻质、高强及强度的可调性等特点。轻量土作为填土材料时，可以通过减小土体自重来减小地基内部的应力，提高原有地基的承载力，减小地基沉降量，不需进行地基处理，从而降低施工成本。针对目前现场施工中还缺乏一种明确有效，具有指导意义的EPS淤泥混合轻量土的制作方法的现状，本发明通过提供一系列可实行的实际步骤，使EPS淤泥混合轻量土在实际的现场施工过程中以及实验室制作试样有章可循，摆脱易盲目出错的状况。

Description

一种EPS淤泥混合轻量土的制备方法
所属技术领域
    本发明涉及一种土木、水利工程使用的轻质填土材料及其生产方法,特别是涉及一种EPS淤泥混合轻量土的制法。
背景技术
    我国在城市建设、水利工程、海洋工程中，每年都会产生大量的工程废弃土，既造成相当程度的环境污染又严重影响城市的可持续发展。随着材料的新技术革命，各种各样的地基处理方法与技术应运而生。其中，轻量土技术就是当今地基处理方法中非常引人注目的方法之一。轻量土是“轻质填土材料”的简称，具有轻质、高强及强度的可调性等特点。轻量土作为填土材料时，可以通过减小土体自重来减小地基内部的应力，提高原有地基的承载力，减小地基沉降量，不需进行地基处理，从而降低施工成本。另外轻量土还有环保，节省资源的优点。
发明内容
本发明的目地在于克服目前实验室及现场施工中还缺乏一种明确有效，具有指导意义的EPS淤泥混合轻量土的制作方法现状的问题。具体分为室内及现场制作方法两种。本发明的技术方案：将EPS（聚苯乙烯）、固化材料(水泥类或高分子类等)、气泡、水混合均匀，制成EPS淤泥混合轻量土，通过测量EPS颗粒级配以及配合比，使在制备EPS淤泥混合轻量土过程中有章可循，摆脱盲目操作和容易出错的状况，从而解决路堤填土的过大沉降和不均匀沉降、挡土墙稳定性差、管道沟压实不密和山坡的边坡垮塌、空洞充填等问题。
附图说明
图1是本发明实验室试样制备中所用模具。
图2是本发明实验室EPS混合轻量土试样成型参考步骤。
   图中步骤1 表示试样采用三开的铜膜，并内涂薄层润滑油。
   图中步骤2表示试样分三层进行击实，整平表面，并稍加压紧，每层击实完后，将试样层面“拉毛”，然后再装入套筒，进行其余各层土的击实。
   图中 步骤3表示修土刀沿套筒内壁削刮，使试样与套筒脱离，然后扭动并取下套筒，从筒顶细心削平试样，拆除底板，擦净筒外壁。
图3是本发明EPS混合轻量土现场施工操作示意图。
   图中步骤1表示将淤泥、水泥倒入搅拌机中进行混合上料，进行干搅。搅拌1-2分钟，使原料混合均匀。
   图中步骤2表示上水。每次添加少量，分多次上水。
   图中步骤3表示出料。将搅拌好的配料一次出干净。
具体实施方式
一、EPS淤泥混合轻量土的实验室制法
1.仪器设备
搅拌机、标准养护箱、模具(内径40mm、高80mm)、电子天平(量程2000g、200g)、                 量筒等。
2.操作步骤
根据表一参考配合比按照如下步骤进行试样制备
(1)准备原材料并检查是否符合规范。
a）淤泥，参考表二，将淤泥按预定含水率进行重塑，并检查其指标是否符合淤泥的技术要求。根据试验所需的聚苯乙烯(EPS)颗粒的数量，进行过筛，并检查其指标是否符合技术要求(重度、可燃性、耐水性、抗氧化性)。
b）水泥，选用R32.5的普通硅酸盐水泥，并检查水泥强度是否合格，具体参数参考表三。
(2)根据配合比分别对淤泥、EPS、水泥及水进行称量，精度需要到0.1g。
(3)将淤泥、水泥和水(掺水量的一半)在搅拌机中进行混合。具体搅拌时间和转速根据混合物的重量确定。对3kg的淤泥而言，首次搅拌时间不少于3min，转速为每分钟为100r/min。
(4)首次搅拌结束后，把称重好的EPS倒入到搅拌机中进行搅拌，在搅拌过程中加入另一半的水，并再次搅拌到确定时间。首次搅拌时间不少于5min，转速为每分钟为100r/min。
(5)搅拌结束后，将混合轻量土倒入指定的容器中（试样容器为内径40mm，高80mm的金属圆柱体）,完成制作。
(6)试样采用三开的铜膜，并内涂薄层润滑油，在击实仪中进行击实。试样分三层进行，每层约120g(其量应使击实后的试样等于或略高于筒高的1/3)。整平表面，并稍加压紧，然后按规定的击数进行第一层土的击实，击实时击锤应自由垂直落下，锤迹必须均匀分布于土样面，第一层击实完后，将试样层面“拉毛”，然后再装入套筒，重复上述方法进行其余各层土的击实。击实后，试样不应高出筒顶面5mm。击实能量根据工程需要进行调整，采用以上设备及工艺时，可取轻型标准击实能的一半，击实参数如表三所示。操作步骤示意图参见附图。
(7)用修土刀沿套筒内壁削刮，使试样与套筒脱离后，扭动并取下套筒，从筒顶细心削平试样，拆除底板，擦净筒外壁，并对试样进行称重，精确至 0.1g。根据力学性质试验项目要求，同一级试样的密度与要求的密度之差不得大于±0.01g/cm3，可根据试样的平均重量进行核对。
(8)从混合土中取样品测其含水量，计算至0.1%。一组试样的含水率与要求的含水率之差不得大于±1%。
(9)将称重好的试样放入标准养护箱(室)内养护到规定龄期(本次试验取 7、14和28d)；无法脱模的，连同模具一起放入养护箱内，进行养护。
二、EPS淤泥混合轻量土用作填土材料的现场施工做法
根据参考配合比，准备淤泥，并检查其指标是否符合淤泥的技术要求。
（1）泡沫塑料颗粒的制备既可由聚苯乙烯颗粒按照在模型中发泡，挤出法发泡两种方式而成，也可通过粉碎装置将废旧泡沫塑料粉碎成碎粒而制成。
（2）选用R32.5的普通硅酸盐水泥，并检查水泥强度是否合格。
（3）参考表一配合比对淤泥、EPS、水泥及水按比例取料。
（4）将淤泥、水泥倒入搅拌机中进行混合上料，进行干搅。搅拌1-2分钟，使原料混合均匀。具体搅拌时间和转速根据混合物的重量确定。
（5）上水。每次添加少量，分多次上水。并及时观察配料的干湿度，在水量达到适量之后，进行充分搅拌。具体搅拌时间和转速根据混合物的重量确定。首次搅拌结束后，把称重好的EPS倒入到搅拌机中进行搅拌，在搅拌过程中加入另一半的水，并再次搅拌到确定时间。
（6）出料。将搅拌好的配料一次出干净。搅拌5,6罐后对搅拌机进行一次清理。
表一  轻量土的参考配合比
表二  淤泥物理力学参数表
                          表三  击实参数表

Claims (2)

1.本发明涉及一种土木、水利工程使用的轻质填土材料的其生产方法,其特征是：一种EPS淤泥混合轻量土的现场施工制作方法以及实验室制法，它主要根据对原材料物理性质以及混合后轻量土的工程特性研究，确定相应配合比进而提供一套系统有效的制作方法。
2.根据权利要求书1所述的一种EPS淤泥混合轻量土的制作方法，其特征是：根据参考配合比对淤泥、EPS、水泥及水进行取量。
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