(高清版)DB41_T 2280-2022路桥用泡沫轻质土应用技术规程.pdf
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1、 ICS 93.080.01 CCS R10/19 41 河南省地方标准 DB41/T 22802022 路桥用泡沫轻质土应用技术规程 2022-06-29 发布 2022-09-28 实施 河南省市场监督管理局 发 布 目次 前言.II 1 范围.1 2 规范性引用文件.1 3 术语和定义.1 4 材料.2 5 工程设计.5 6 配合比.7 7 工程施工.8 8 质量检验与验收.12 附录 A(规范性)发泡剂性能试验.14 附录 B(规范性)湿密度试验.16 附录 C(规范性)消泡试验.17 附录 D(规范性)抗压强度试验.18 附录 E(规范性)流动度试验.19 附录 F(资料性)质量检验
2、验收记录(样式).20 前言 本文件按照GB/T 1.12020标准化工作导则 第1部分:标准化文件的结构和起草规则的规定起草。本文件由河南省交通运输厅提出并归口。本文件起草单位:河南省交通规划设计研究院股份有限公司、北京交通大学、河南华泰新材科技股份有限公司、华铁信远检测科技有限公司、中建安装集团有限公司、河南省西淅高速公路建设有限公司、南阳理工学院、南阳师范学院、中国科学院武汉岩土力学研究所、南阳交通建设投资集团有限公司、南阳通途公路勘察设计有限公司、南阳市建设工程质量监督站。本文件主要起草人:韩文涛、安明喆、张建华、倪楠楠、秦新波、许言言、郭彦伟、吕文朴、杨欣、赵年全、李雪强、孙宏伟、袁
3、小飞、谢祺、陈宇超、赵敬辛、华振贵、范志广、王利亚、曹文豪、谭贤君、周恒、马恒章、吕华彬、李春生、张云涛、杜棪、张肖刚、狄梦丽。路桥用泡沫轻质土应用技术规程 1 范围 本文件规定了路桥用泡沫轻质土的材料、工程设计、配合比、工程施工、质量检验与验收等内容。本文件适用于泡沫轻质土在桥梁、公路、地下空间等工程领域的应用。2 规范性引用文件 下列文件中的内容通过文中的规范性引用而构成本文件必不可少的条款。其中,注日期的引用文件,仅该日期对应的版本适用于本文件;不注日期的引用文件,其最新版本(包括所有的修改单)适用于本文件。GB 175 通用硅酸盐水泥 GB/T 176 水泥化学分析方法 GB/T 15
4、96 用于水泥和混凝土中的粉煤灰 GB/T 2611 试验机通用技术要求 GB 8076 混凝土外加剂 GB/T 18046 用于水泥、砂浆和混凝土中的粒化高炉矿渣粉 GB 50119 混凝土外加剂应用技术规程 GB/T 51003 矿物掺合料应用技术规范 CJJ/T 177 气泡混合轻质土填筑工程技术规程 JC/T 2199 泡沫混凝土用泡沫剂 JG/T 266 泡沫混凝土 JGJ 55 普通混凝土配合比设计规程 JGJ 63 混凝土用水标准 JGJ/T 341 泡沫混凝土应用技术规程 JTG D30 公路路基设计规范 JTG/T D32 公路土工合成材料应用技术规程 JTG 3420 公路
5、工程水泥及水泥混凝土试验规程 JTG/T 3610 公路路基施工技术规范 3 术语和定义 下列术语和定义适用于本文件。3.1 泡沫轻质土 将泡沫剂制备的泡沫与必须组分水、胶凝材料、掺合料及可选组分细集料、外加剂按照一定比例混合搅拌,并经水化硬化形成的一种多孔材料。3.2 流动度 泡沫轻质土流动性的量值,一般用圆筒法测量。3.3 湿密度 泡沫轻质土硬化前流动状态下的单位体积质量。3.4 干密度 泡沫轻质土固化28 d,表面自然气干状态下的单位体积的质量。3.5 泡沫剂 能使其水溶液在机械作用力引入空气的情况下,产生大量稳定泡沫的表面活性剂。3.6 标准泡沫密度 满足泡沫轻质土施工、质量要求的最佳
6、泡沫密度。3.7 发泡倍率 一定的泡沫体积与形成该泡沫的泡沫剂稀释液体积的比值。3.8 标准沉降距 泡沫轻质土拌和物在100 mm100 mm100 mm的立方体试模中硬化后其表面的沉降距离。3.9 浇筑单元 在一定时间内可连续浇筑完成的、独立的泡沫轻质土回填浇注区域或空间。4 材料 原材料 4.1 4.1.1 水泥 常温施工宜采用42.5级及以上的普通硅酸盐水泥;冬期施工宜采用同等级硅酸盐水泥或早强型普通硅酸盐水泥,其性能均应符合GB 175的规定。4.1.2 拌和水 水质及试验方法应符合JGJ 63的规定。4.1.3 矿物掺和料 4.1.3.1 粉煤灰 采用II级及以上的粉煤灰,其性能应符
7、合GB/T 1596的规定。4.1.3.2 粒化高炉矿渣粉 采用S75及以上的粒化高炉矿渣粉,其性能应符合GB/T 18046的规定。4.1.3.3 复合矿物掺合料 性能应符合GB/T 51003的规定。4.1.4 泡沫剂 4.1.4.1 泡沫剂溶液的 pH 值为 68。4.1.4.2 泡沫剂应对环境无污染。泡沫剂经稀释发泡后,产生的泡沫需要符合下列规定:a)泡沫密度应为 50 kg/m3 2 kg/m3;b)标准气泡柱静置 1 h 的沉降距应小于 5 mm;c)标准气泡柱静置 1 h 的泌水量应小于 25 mL。4.1.4.3 泡沫剂性能试验按附录 A 的规定,适应性试验按附录 B 和附录
8、C 的规定,泡沫轻质土拌和物静置 1 h 的湿密度增加值应小于 10%。4.1.5 外加剂 4.1.5.1 泡沫轻质土掺入减水剂、早强剂、防冻剂等外加剂时,应符合 GB 8076 与 GB 50119 的要求。4.1.5.2 外加剂使用前按附录 B 进行适应性试验,泡沫轻质土拌和物静置 1 h 的湿密度增加值应小于10%,且对泡沫轻质土的质量无不良影响。性能 4.2 4.2.1 湿密度等级 泡沫轻质土按湿密度划分为8个等级,采用符号W和数字表示,湿密度w取值范围以及相应的标准值应符合表1的规定。表1 泡沫轻质土湿密度等级 湿密度等级 湿密度w取值范围/(kg/m3)湿密度 w标准值/(kg/m
9、3)W400 350w450 400 W500 450w550 500 W600 550w650 600 W700 650w750 700 W800 750w850 800 W900 850w950 900 W1000 950w1050 1000 W1100 1050w1150 1100 4.2.2 强度等级 泡沫轻质土的强度等级采用符号CF和数字表示,按100 mm100 mm100 mm立方体28 d龄期抗压强度标准值进行划分,7 d立方体抗压强度平均值、28 d立方体抗压强度平均值和28 d立方体抗压强度单组最小值按表2的规定执行,抗压强度试验按附录D的规定执行。表2 泡沫轻质土强度等级
10、 泡沫轻质土 强度等级 7 d 立方体抗压强度 平均值/MPa 28 d 立方体抗压强度 平均值/MPa 28 d 立方体抗压强度 最小值/MPa CF0.3 0.15 0.30 0.26 CF0.4 0.20 0.40 0.34 CF0.5 0.25 0.50 0.43 CF0.6 0.30 0.60 0.51 CF0.8 0.40 0.80 0.68 CF1.0 0.50 1.00 0.85 CF1.2 0.60 1.20 1.02 CF1.5 0.75 1.50 1.28 CF2.0 1.00 2.00 1.70 CF2.5 1.25 2.50 2.13 CF3.0 1.50 3.00
11、2.55 CF5.0 2.50 5.00 4.25 4.2.3 湿密度与强度 泡沫轻质土湿密度等级与强度的常规关系见表3。表3 湿密度等级与强度的常规关系表 湿密度等级 W400 W500 W600 W700 W800 W900 W1000 W1100 强度等级CF 0.30.7 0.51.0 0.81.2 1.01.5 1.02.0 1.03.0 1.04.0 1.07.5 4.2.4 流动度 泡沫轻质土宜通过管道泵送,流动度应为180 mm20 mm。流动度试验按附录E的规定。辅助材料 4.3 4.3.1 钢丝网 钢丝网用的钢丝直径宜为2.5 mm3.2 mm,网格间距不大于100 mm,
12、钢丝网施工前不应有锈蚀。4.3.2 沉降缝 沉降缝的填缝材料宜采用20 mm30 mm厚的聚苯乙烯板或硬质夹板。4.3.3 防水土工膜 防水土工膜的技术性能应符合表4要求。表4 防水土工膜的技术性能指标 技术性能 渗透系数/(cm/s)断裂强度/(kN/m)CBR顶破强度/kN 膜厚/mm 规定值 10 20 2.5 0.3 5 工程设计 一般规定 5.1 5.1.1 设计应遵循安全性、适用性和经济性原则,全面调查工程所在地自然条件、工程地质条件和地下构件,搜集工程区域的地质、水文、地形、地貌、气象、地震等资料,了解地下涵洞、管线等埋设情况。5.1.2 泡沫轻质土设计主要适用于以下工程环境:a
13、)用地或空间受限时,为减少对周边环境的影响,应直立浇筑;b)地基承载力较低或为减小工后沉降,应减少填筑体重度或土压力;c)空间狭窄(小)且不规则,应密实充填且对填充自重有要求;d)软土地基处理施工净空条件受限;e)为改善软弱地基变形的协调性,路堤填筑荷载应设置过渡处理;f)应快速填筑。5.1.3 设计应根据使用功能要求和环境条件具体明确泡沫轻质土的强度等级、湿密度等级和其他性能指标,各项要求应符合表 5 要求。表5 工程设计要求 使用目的 设计项目 设计内容 主要设计指标 减轻荷重或土压 性能设计 明确物理力学性能指标 湿密度、强度 形态设计 确定填筑形状、空间范围和构造细节 稳定性验算指标
14、辅助工程设计 护壁、防排水、抗滑锚固、隔离金属网及内部构造设计 填充自密实 性能设计 明确物理力学性能指标 湿密度、强度 形态设计 以填充饱满为原则 辅助工程设计 5.1.4 泡沫轻质土使用时外部应有封闭措施,不应直接暴露使用。性能设计 5.2 5.2.1 泡沫轻质土用作路堤填料时,应根据公路等级、荷载要求、填筑部位按表 6 合理确定湿密度适用等级和强度等级。5.2.2 泡沫轻质土应用于拼宽路基、陡坡路堤、半路半桥等路堤填筑时,应进行路堤整体稳定性验算和抗滑移、抗倾覆稳定性验算。受水位影响时,应进行抗浮验算,抗浮安全系数不低于 1.2。表6 泡沫轻质土路堤填筑设计指标 路基部位 高速公路、一级
15、公路 二级及二级以下公路 湿密度适用等级 强度等级 湿密度适用等级 强度等级 上路床 W700、W800 CF 1.0 W500、W600 CF 0.8 下路床 W700、W800 CF 1.0 W500、W600 CF 0.8 上路堤 W500、W600 CF 0.8 W500、W600 CF 0.6 下路堤 W500、W600 CF 0.6 W500、W600 CF 0.6 5.2.3 应用于路基拼宽设计时,应查明既有路堤的地基处理方案、填料性质、压实度、路堤沉降变形及边坡稳定状况等。5.2.4 泡沫轻质土填筑路基时,可独立使用,也可作为挡墙墙后填筑材料。5.2.5 应用于拱桥拱腹填充时,
16、泡沫轻质土湿密度等级宜采用 W500、W600,强度等级宜采用 CF0.6、CF0.8。5.2.6 当桥墩需要设置护筒或挡墙进行保护时,泡沫轻质土可作为筒内或墙后狭小空间的填充体,其湿密度等级宜采用 W600、W700,强度等级宜采用 CF0.8。5.2.7 当泡沫轻质土用作路面结构底基层时,其强度等级不低于 CF2.0。5.2.8 地基沉降指标应符合 JTG D30 相关规定。结构设计 5.3 5.3.1 查明填筑或填充部位的地质情况,查明既有路基的地基处理方案、填料性质、压实度及边坡稳定状况等。5.3.2 拼宽路基使用时,基底宽度不宜小于 3 m,且不宜小于路基高度的 1/4,条件受限、地
17、质情况较好时,经稳定性计算,基底宽度最小不应小于 2 m。5.3.3 用作路基填筑时,横向顶面宽度宜宽出路基外 0.5 m。5.3.4 填筑体高宽比不小于 2 或衔接面坡率陡于 1:0.75 时,衔接面应设置锚固措施。5.3.5 当填筑高度不小于 3 m 时,衔接面应设置台阶,台阶宽度不宜小于 1.2 m;当填筑体用于拼宽路基使用时台阶宽度不宜小于 1 m;台阶宜设置 2%向内反坡。5.3.6 填筑体长度大于 15 m 时,每隔 10 m15 m 设置沉降缝,沉降缝宽度不宜小于 10 mm。5.3.7 陡坡路堤抗滑设计或锚固件结构设计宜按 JTG D30 及永久锚固工程相关设计规程执行,并满足
18、稳定性要求。辅助工程设计 5.4 5.4.1 在泡沫轻质土浇筑体顶部、底部及其他特殊部位应设置钢丝网,其要求需要符合下列规定:a)浇筑高度不大于 5 m 时,应分别在浇筑体底部和顶部 0.5 m 范围之内设置一层钢丝网;b)浇筑高度大于 5 m 且不大于 12 m 时,应分别在浇筑体底部和顶部 1 m 范围之内设置两层钢丝网;c)浇筑高度大于 12 m 时,应分别在浇筑体底部和顶部 1 m 范围之内设置两层钢丝网,同时每隔5 m 设置两层钢丝网。5.4.2 浇注体顶面应满足路面纵坡与横坡设置要求,并确保路面结构层设计所需的厚度,分台阶调坡。5.4.3 泡沫轻质土设置面板时,需要符合下列规定:a
19、)泡沫轻质土直立浇筑时,外立面应采用符合安全、美观、环保、生态、耐久、经济要求的面板进行防护;b)面板可采用混凝土预制面板、景观砌块、轻质砖、空心砖等;c)面板基础混凝土强度等级应不低于 C20;d)面板基础应设置沉降缝,设缝位置应与泡沫轻质土浇筑体沉降缝一致;e)面板采用拉筋固定时,拉筋与面板之间应锁定牢固,采用土工格栅作为拉筋时,其要求应符合 JTG/T D32 的规定;f)面板之间勾缝砂浆强度等级应不低于 M7.5;g)面板基础应验算地基承载力。5.4.4 面板采用预制时,面板设计需要符合下列规定:a)单块面板尺寸以方便预制、搬运和砌筑为原则;b)面板采用实心板时,厚度宜为 40 mm6
20、0 mm;面板采用空心砖时,厚度宜为 0.2 m0.5 m。混凝土强度等级应不低于 C25;c)面板钢丝(筋)网材质宜符合相关规程要求。5.4.5 泡沫轻质土顶面设置防撞护拦时,防撞护拦应作专项设计,并需要符合下列要求:a)泡沫轻质土顶层宜在护栏基础底座下方设两层钢丝网。相邻两层钢丝网的间距一般为 30 cm50 cm,搭接部位宜错开 50 cm 以上。相邻两块钢丝网的搭接宽度不小于 20 cm,并采用钢丝绑扎;b)防撞护栏底部应设置钢筋混凝土底座,混凝土等级不小于 C30,底座尺寸设计应兼顾安全性和经济性;c)护栏沉降缝与泡沫轻质土的沉降缝位置应对应一致。6 配合比 一般规定 6.1 6.1
21、.1 泡沫轻质土的配合比设计应符合设计要求的密度、抗压强度、流动度指标。6.1.2 泡沫轻质土抗压强度试件尺寸为 100 mm 100 mm 100 mm 的立方体试块。配合比计算 6.2 泡沫轻质土的湿密度按式(1)计算,每立方米泡沫轻质土中泡沫的质量按式(2)计算。=+(1)=(1)(2)式中:w 泡沫轻质土湿密度,单位为千克每立方米(kg/m3);Mc 每立方米泡沫轻质土中水泥的质量,单位为千克每立方米(kg/m3);Ms 每立方米泡沫轻质土中掺合料的质量,单位为千克每立方米(kg/m3);Mw 每立方米泡沫轻质土中水的质量,单位为千克每立方米(kg/m3);Mf 每立方米泡沫轻质土中泡
22、沫的质量,单位为千克每立方米(kg/m3);Mx 每立方米泡沫轻质土中外加剂质量,单位为千克每立方米(kg/m3);f 泡沫密度,单位为千克每立方米(kg/m3);c 水泥密度,单位为千克每立方米(kg/m3);s 掺合料密度,单位为千克每立方米(kg/m3);x 外加剂密度,单位为千克每立方米(kg/m3)。配合比试配 6.3 6.3.1 试配试验时,应进行湿密度、流动度试验。当湿密度、流动度试验满足要求时,应制取试件并进行养护。6.3.2 试件成型后应立即用不透水的薄膜覆盖表面,并应放在室温为 20 2,相对湿度为 90%以上的标准养生室内进行养护,养护时间不低于 28 d。6.3.3 试
23、配试验浆料固化沉降率试验方法应符合 JC/T 2199 的规定;当浆料固化沉降率大于 5%,或干密度比无法满足要求时,应调整泡沫剂的种类和稀释倍率,或调整配合比组成材料的种类和用量,重新试配试验。6.3.4 当试配强度无法满足设计要求时,应调整原材料的用量、标号或品牌,重新进行试配试验。7 工程施工 一般规定 7.1 7.1.1 施工前应对施工现场的气候、地形、地质及构造物等情况进行调查,编制专项施工方案。7.1.2 施工前应建立健全质量、环保、安全管理体系和质量检测体系,并进行培训和交底。7.1.3 施工前应做好泡沫轻质土基底交接面的验收工作。工艺流程 7.2 泡沫轻质土浇筑施工工艺流程见图
24、1。施工准备 7.3 7.3.1 泡沫轻质土施工前,按 6.3 的规定对配合比进行现场试验验证。7.3.2 泡沫轻质土制作设备的物理发泡装置,宜采用压缩空气与泡沫剂稀释液混合的方式生成泡沫;应能顺利稳定地生成泡沫,并准确控制泡沫密度。7.3.3 泡沫轻质土制作设备应具有原材料自动化计量功能,在拌和制作泡沫轻质土时,应能调节水泥浆或泡沫流量。7.3.4 泡沫轻质土在拌和制作过程中,材料的计量精度应符合表 7 要求。表7 泡沫轻质土制备材料计量精度要求 材料 掺合料 水泥、外加剂 水 泡沫剂 计量精度 2%2%2%2%图1 泡沫轻质土浇筑施工工艺流程图 填筑施工 7.4 7.4.1 泡沫制作要求如
25、下:a)根据泡沫剂生产厂家提供的稀释倍数稀释泡沫剂;b)泡沫的产生采用压缩空气对泡沫剂水溶液加压,发泡倍数可调且稳定。7.4.2 泡沫和水泥浆混合时,应按配合比设定的泡沫与水泥浆料通过经电子计量的设备进行即时混合,形成符合设计要求的泡沫轻质土,生产设备需具备自动计量、自动配比、数据实时传输等功能,且要求每小时产能不低于 60 m以保证生产出的泡沫轻质土产品性能稳定。泡沫轻质土生产检查按表 8 要求执行。在特定的部位埋设分格缝 基层清理,上道工序已经合格 标高控制 观察浆料 基层洒水湿润(根据气温选择)将泡沫轻质土泵送至施工作业面 浇筑泡沫轻质土表面按要求刮平 达到设计标高时铺钢丝网 浇筑下一层
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