CN107032685A - 一种路基用轻质环保填筑泡沫流态粉煤灰及其制备方法 - Google Patents

Abstract

本发明涉及一种路基用轻质环保填筑泡沫流态粉煤灰，其特征在于：其含有如下重量份的组分：粉煤灰860‑920重量份；水泥80‑140重量份；复合外掺剂15‑25重量份；发泡剂2‑5重量份；水300‑400重量份。本发明还涉及一种如上所述路基用轻质环保填筑泡沫流态粉煤灰的制备方法。通过引入水泥发泡剂、复合外掺剂等措施，在满足技术要求的前提下实现流态粉煤灰的轻质化，通过发泡剂引入气泡降低了产品成本，实体工程中应用泡沫流态粉煤灰可以降低工程造价。

Description

一种路基用轻质环保填筑泡沫流态粉煤灰及其制备方法

技术领域

本发明属于路基用新型轻质环保填筑材料技术领域，特别是一种路基用轻质环保填筑泡沫流态粉煤灰及其制备方法。

背景技术

路基，作为道路的基础部分，既承受路面结构的重量，又承受过往车辆通过路面传递下来的压力，同时经常受到水文地质、降水、气候、地震等自然变化的破坏和侵袭。路基的质量在路面整体质量中起到至关重要的作用。然而，对于软土地基上路堤、桥涵与挡土墙构造物台(墙)背路堤、拓宽路堤、修复沉陷或失稳路堤，采用传统的填石、填土方式进行路基填筑，修筑的路面工程存在明显的“桥头跳车”、“部分路段跳车”和“拼接裂缝”等问题，尤其对于路面拓宽工程更为突出。

目前，为了解决上述问题有如下措施：

对于软土地基上路堤、桥涵与挡土墙构造物台(墙)背路堤、拓宽路堤、修复沉陷或失稳路堤采用轻质填料进行填筑是最为行之有效的方法，且已经写入了《公路路基设计规范》JTG D30-2015中。

在可以选用的轻质填料中泡沫轻质土和流态粉煤灰由于具有单位质量轻、施工性良好、密实度高、板体性好等优点，在路基填筑中它们的应用数量多且效果好。泡沫轻质土和流态粉煤灰两者的主要特点如下表所示：

产品名称	工作性	湿容重(Kg/m3)	单价(元/方)
				泡沫轻质土	自流平，无振捣	500-700	350
流态粉煤灰	自流平，无振捣	1200-1800	120

流态粉煤灰以粉煤灰为主体，其中粉煤灰由燃煤电厂以及煤矸石、煤泥资源综合利用电厂锅炉烟气经除尘器收集后获得的细小飞灰和炉底渣，粉煤灰为电厂附属品，大宗、有效利用粉煤灰属于资源的循环利用，变废为宝，符合国家的政策导向；泡沫轻质土以水泥为主体，据统计生产1吨水泥熟料产生1吨二氧化碳，与国家关于控制碳排放、低碳水平上升导向违背。价格因素方面，泡沫轻质土约为流态粉煤灰的2～3倍。所以选用流态粉煤灰作为轻质填料填筑路基符合“绿色、环保、、低碳、可持续发展”的国家政策。但是流态粉煤灰的容重大，为泡沫轻质土的2～3倍，严重的限制了其在上述路基的应用。

综上所述，在流态粉煤灰的基础上进行优化研究，在满足技术要求的前提下实现流态粉煤灰的轻质化，能够拓宽其应用领域，解决上述特殊路基的填筑问题，同时也符合“绿色、环保、低碳、可持续发展”的国家政策。

发明内容

本发明的目的在于克服现有技术的不足，提供一种路基用轻质环保填筑泡沫流态粉煤灰，通过引入水泥发泡剂、复合外掺剂等措施，在满足技术要求的前提下实现流态粉煤灰的轻质化。

本发明还在于提供一种路基用轻质环保填筑泡沫流态粉煤灰的制备方法。

本发明解决其技术问题是通过以下技术方案实现的：

一种路基用轻质环保填筑泡沫流态粉煤灰，其特征在于：其含有如下重量份的组分：

所述的复合外掺剂含有如下重量份的组分：

所述发泡剂为动物蛋白类发泡剂。

一种路基用轻质环保填筑泡沫流态粉煤灰的制备方法，其特征在于：包括如下步骤：

1)称量水泥和粉煤灰，投入拌合锅拌合；

2)称量拌合用水和复合外掺剂，同步投入拌合锅拌合1-3分钟；

3)在步骤2)完成后，依据掺量称量发泡剂投入发泡用水中，两者质量比为发泡剂：发泡用水＝3-4：100，采用强力电动搅拌机高转速搅拌1-3分钟，物理发泡完成后投入拌合锅拌合1-3分钟；

4)成品即为泡沫流态粉煤灰。

本发明的优点和有益效果为：

1、本发明的路基用轻质环保填筑泡沫流态粉煤灰，通过引入水泥发泡剂、复合外掺剂等措施，在满足技术要求的前提下实现流态粉煤灰的轻质化，通过发泡剂引入气泡降低了产品成本，实体工程中应用泡沫流态粉煤灰可以降低工程造价。

2、本发明的路基用轻质环保填筑泡沫流态粉煤灰，湿密度范围为600～1500Kg/m³，低密度泡沫流态粉煤灰可以代替泡沫轻质土，符合国家关于控制碳排放、低碳水平的政策导向。

3、本发明的路基用轻质环保填筑泡沫流态粉煤灰，扩大了流态粉煤灰类产品的应用范围，可以有效解决电厂粉煤灰的再利用问题，可应用于软土地基上路堤、桥涵与挡土墙构造物台(墙)背路堤、拓宽路堤、修复沉陷或失稳路堤的填筑。

具体实施方式

下面通过具体实施例对本发明作进一步详述，以下实施例只是描述性的，不是限定性的，不能以此限定本发明的保护范围。

实施例1

一种路基用轻质环保填筑泡沫流态粉煤灰，其含有如下重量比的组分：

其中复合外掺剂含有如下重量比的组分：

发泡剂经过室内试验比选确定为动物蛋白类发泡剂。

上述路基用轻质环保填筑泡沫流态粉煤灰的制备方法，其包括如下步骤：

1)称量水泥和粉煤灰，投入拌合锅拌合；

2)称量拌合用水和复合外掺剂，同步投入拌合锅拌合1-3分钟；

3)在步骤2)完成后，依据掺量称量发泡剂投入发泡用水中，两者质量比为发泡剂：发泡用水＝3-4：100，采用强力电动搅拌机高转速搅拌1-3分钟，物理发泡完成后投入拌合锅拌合1-3分钟；

4)成品即为泡沫流态粉煤灰。

实施例2

一种路基用轻质环保填筑泡沫流态粉煤灰，其含有如下重量比的组分：

其中复合外掺剂含有如下重量比的组分：

发泡剂经过室内试验比选确定为动物蛋白类发泡剂。

上述路基用轻质环保填筑泡沫流态粉煤灰的制备方法，其包括如下步骤：

1)称量水泥和粉煤灰，投入拌合锅拌合；

2)称量拌合用水和复合外掺剂，同步投入拌合锅拌合1-3分钟；

3)在步骤2)完成后，依据掺量称量发泡剂投入发泡用水中，两者质量比为发泡剂：发泡用水＝3-4：100，采用强力电动搅拌机高转速搅拌1-3分钟，物理发泡完成后投入拌合锅拌合1-3分钟；

4)成品即为泡沫流态粉煤灰。

实施例3

一种路基用轻质环保填筑泡沫流态粉煤灰，其含有如下重量份的组分：

其中复合外掺剂含有如下重量比的组分：

发泡剂经过室内试验比选确定为动物蛋白类发泡剂。

上述路基用轻质环保填筑泡沫流态粉煤灰的制备方法，其包括如下步骤：

1)称量水泥和粉煤灰，投入拌合锅拌合；

2)称量拌合用水和复合外掺剂，同步投入拌合锅拌合1-3分钟；

3)在步骤2)完成后，依据掺量称量发泡剂投入发泡用水中，两者质量比为发泡剂：发泡用水＝3-4：100，采用强力电动搅拌机高转速搅拌1-3分钟，物理发泡完成后投入拌合锅拌合1-3分钟；

4)成品即为泡沫流态粉煤灰。

实施例4

一种路基用轻质环保填筑泡沫流态粉煤灰，其含有如下重量份的组分：

其中复合外掺剂含有如下重量比的组分：

发泡剂经过室内试验比选确定为动物蛋白类发泡剂。

上述路基用轻质环保填筑泡沫流态粉煤灰的制备方法，其包括如下步骤：

1)称量水泥和粉煤灰，投入拌合锅拌合；

2)称量拌合用水和复合外掺剂，同步投入拌合锅拌合1-3分钟；

3)在步骤2)完成后，依据掺量称量发泡剂投入发泡用水中，两者质量比为发泡剂：发泡用水＝3-4：100，采用强力电动搅拌机高转速搅拌1-3分钟，物理发泡完成后投入拌合锅拌合1-3分钟。

4)成品即为泡沫流态粉煤灰。

对实施例1-4选定的配合比进行室内试验研究，试验结果见下表：

取样进行了湿密度试验、流动性试验、消泡试验和力学性能试验，均满足相关技术要求。湿密度范围为600～1500Kg/m³，符合轻质化材料要求，抗压强度高，流动性好，均匀性好，自密实填充，无泌水现象。

应用实例：本发明的泡沫流态粉煤灰应用于某地高速桥头路基回填，回填方量约6000方，填筑材料设计容重为950--1050Kg/m³，填筑材料28设计抗压强度为1.0MPa。工程用原材料：42.5普通硅酸盐水泥，粉煤灰为电厂炉底干排灰。

试验结果表明配合比a和b满足高速桥头路基回填某地施工的技术要求，对于两者进行经济性分析后，可选取成本更低的配合比a作为实体工程优化配合比，指导工程施工。

实体工程表明：本专利--泡沫流态粉煤灰，在满足技术要求的前提下实现了流态粉煤灰的轻质化，拓宽了其应用领域，能够解决特殊路基的填筑问题，同时也符合“绿色、环保、低碳、可持续发展”的国家政策。

尽管为说明目的公开的本发明的实施例，但是本领域的技术人员可以理解，在不脱离本发明及所附权利要求的精神和范围内，各种替换、变化和修改都是可能的，因此本发明的范围不局限于实施例所公开的内容。

Claims (4)

1.一种路基用轻质环保填筑泡沫流态粉煤灰，其特征在于：其含有如下重量份的组分：

2.根据权利要求1所述的路基用轻质环保填筑泡沫流态粉煤灰，其特征在于：所述的复合外掺剂含有如下重量份的组分：

3.根据权利要求1所述的路基用轻质环保填筑泡沫流态粉煤灰，其特征在于：所述发泡剂为动物蛋白类发泡剂。

4.一种如权利要求1所述路基用轻质环保填筑泡沫流态粉煤灰的制备方法，其特征在于：包括如下步骤：

1)称量水泥和粉煤灰，投入拌合锅拌合；

2)称量拌合用水和复合外掺剂，同步投入拌合锅拌合1-3分钟；

3)在步骤2)完成后，依据掺量称量发泡剂投入发泡用水中，两者质量比为发泡剂：发泡用水＝3-4：100，采用强力电动搅拌机高转速搅拌1-3分钟，物理发泡完成后投入拌合锅拌合1-3分钟；

4)成品即为泡沫流态粉煤灰。