基于泡沫轻质土在桥梁台背填充中的应用技术研究

基于泡沫轻质土在桥梁台背填充中的应用技术研究

盛凯

安徽省公路桥梁工程有限公司安徽省合肥市238060

摘要：在桥梁运行过程中，由于桥台的回填材料和平台背面的沉降变形不同，在桥梁与桥梁的交汇处会产生沉降差异。引起桥头跳跃现象，不仅影响行驶速度和乘坐舒适性，还会造成工程事故。造成巨大的人员伤亡和社会物质财富的损失。为了提供安全，可靠，高效，舒适的公路运输，研究回填材料的应力和变形具有重要意义。

关键词：桥台泡沫轻土技术研究

1.前言

根据“喷涂轻质土壤技术规程”泡沫轻质土壤的定义是指“发泡剂的物理溶液被制成泡沫，水泥基胶凝材料，水和任选成分聚集体，外加剂，一定比例的外加剂混合，通过物理和化学作用硬化形成的轻质材料。利用新技术造福人类，泡沫轻质土壤的研究对桥梁背景具有重要意义。

2.国内外发展背景

2.1国外发展背景

泡沫轻质土壤出现在该国较早，可追溯到1923年，埃里克森申请了泡沫轻质土壤的专利。在真正意义上，现代工业泡沫轻质土壤开始出现。从那时起，许多欧美国家开始研究和应用泡沫轻质土壤，并取得了很大的进步和发展。

国外对泡沫轻质土壤的研究较早，对发泡剂的研究也较为深入。到目前为止发泡剂己经有了成熟的指标测定方法并形成了较完善的制作工艺。例如，Ranis使用烷基氯来改性菜籽蛋白水解产物以产生优异性能的发泡剂;在美国，通过将碱金属烷基磺酸盐与水解蛋白质混合制备复合液体发泡剂，并且该发泡剂可以大大改善由发泡剂制备的泡沫的性能;Yumikon使用藻酸盐提取物和改性蛋白制备复合发泡剂，具有优异的稳定性;Savolya等人。

2.2国内发展背景

国内研究泡沫开始相对较少。20世纪80年代，成都地质研究所开始研究泡沫水泥，主要将泡沫水泥浆应用于建筑结构堵漏工程。对于发泡剂的研究，南京工业大学王翠华主要研究各种发泡剂的发泡和泡沫稳定性。研究了发泡剂对泡沫轻质土物理力学性能的影响。最后，选择蛋白质型发泡剂和松香型发泡剂进行研究和比较，用电子显微镜等现代技术对样品进行显微镜观察。最后，可以得出结论，松香型发泡剂比蛋白质型发泡剂更适合作为泡沫型轻质土壤。

3项目研究内容

3.1原材料选择

泡沫轻质土有三种原料。第一种是胶凝材料，是制备泡沫轻质土的主要材料，包括发泡剂，水，水泥等;第二种类型是添加填料，即在制备泡沫轻质土壤时添加一些材料以改善泡沫轻质土壤，包括粉煤灰，砂岩等;第三类是添加剂，包括泡沫稳定剂，促进剂等。试验材料主要包括水泥，水，粉煤灰，发泡剂，减水剂等。

3.2泡沫轻质土制备

3.1原材料选择

制备泡沫轻质土有两种主要方法。诗将停止并泡沫混合物，最后形成泡沫珐琅质;第二种类型是预成型泡沫法，其中首先制备一定量的泡沫，然后将水泥砂浆和预成型泡沫以一定的水灰比混合，最后固化。由于第一种混合方法需要静止停止发泡，因此距离远距离不远，并且由于其强大的流动性，预制泡沫方法的使用被广泛使用。

3.3确定泡沫轻质土配比实验

首先控制水灰比和发泡剂溶液的浓度。根据相应的水灰比，制备水泥砂浆，并根据设计的混合比例称量水泥，粉煤灰等。并干燥并充分混合，然后与一定量的水充分混合;然后，制备一定浓度的发泡剂溶液，并在将发泡剂和水均匀混合并混合后，将发泡机用于发泡工作。将生成的泡沫按照一定的体积比与制备的水泥飞灰浆料混合，最后得到密度不同的样品。

3.4桥梁台背回填施工

桥梁工程的快速发展不仅对施工质量提出了严格的要求，而且要求在保证质量的同时尽可能缩短施工周期。该项目同时采用第一层路基填料和后背回填。

桥梁施工回填和路基填筑同步施工方案具有施工周期短，施工质量控制好，成本合理，施工方便的优点。它在当前桥梁工程的快速发展中具有很高的应用价值，特别是那些施工周期短，结构复杂的桥梁工程。但是，为了保证同步作业建设的预期效果，有必要加强实际情况下的现场监督管理。

4泡沫轻质土的物理性质分析和耐久性研究

4.1泡沫轻质土的物理性质分析

泡沫轻质土壤在一定的压头下渗透，其渗透路径是与外界连通的孔隙。通常，泡沫轻质土壤的渗透系数仅在10-5至10-6的范围内，并且随着堆积密度的降低而增加。不同粒径的基质土壤颗粒将由水泥材料水合物填充，水渗透性更强的基质土壤，随着固井材料量的增加，形成的泡沫轻质土壤的渗透性降低更为明显，如图4-1所示。

图4-2轴向应变与无侧限压应力之间的关系

（压缩强度为1MPa的发泡轻质土壤有三种不同的混合比，砂与水泥的比例分别为5，2，0）

5结论

在桥梁使用过程中，由于桥台回填材料和桥梁后部的沉降变形不同，在桥梁与桥梁交界处会产生沉降差异。因此，桥头跳跃现象不仅影响行驶速度和乘坐舒适性，还会引起由此引起的工程事故。造成巨大的人员伤亡和社会物质财富的损失。本文在综合分析国内外专家研究的基础上，对本文进行了研究总结出目前该领域尚存的问题以及未来发展方向，在此基础上，研究了泡沫轻质土的制备工艺，泡沫轻质土的性质和力学性能及其耐久性。研究了泡沫轻质土填筑桥梁的施工过程。因此具有极大意义。

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