工业废渣用于流动低强度回填材料的研究

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1、工业废渣用于流动低强度回填材料的研究发布时间:2006-09-0314:16:32  中国建材网2006-9-2工业废渣用于流动低强度回填材料的研究辛建刚一、背景城市建设不断发展，道路和管网随之扩展延伸。大量管道填埋在路床下，管道施工的后续工程便是道路施工。因此管道工程的回填速度和密实度将直接影响道路工程质量，影响路面平整度、行车的平顺性、城市道路面貌以及道路寿命。以往这类沟槽都是回填土或其它松散材料，需经夯实成型工序，施工周期长，质量不宜保证，而且上述缺点经常出现，造成不良影响。为此需研究采用高密实流动回填料，改变采用松散颗粒材料的施工方法

2、，依靠材料自身良好的流动性，不需振动和碾压，就能完全均匀地填充整个管沟，而且强度和密实度均能达到要求，能解决基础较大沉降的问题。另一方面，工业废渣的排放量随城市规模扩大而增加，每年排放大量的煤灰渣、钢渣、炉渣、矿渣、泥渣、碎砖和碎混凝土，如果得不到处理将会造成污染，恶化环境。目前北京市工业锅炉排放220万吨煤灰渣，高碑店污水处理厂的泥渣几十万吨，首钢的钢渣几百万吨，其中仅部分具有一定活性的废渣被利用。流动低强度材料在美国混凝土协会(ACI)C229委员会称为CONTROLLEDLOWSTRENGHTMATERIALS,简称“CLSM”。该委员

3、会定义CLSM为具有流动性，抗压强度不超过1200Psi(8.3MPa)的材料。1964年美国“CanadianRiverAqueductProject"曾使用塑性土壤-水泥拌合物在515km的管道铺设中。七十年代早期，美国的DetroitEdison公司与Kuhlman公司合作研制高粉煤灰流动低强度填充材料，并由此逐步形成和发展“CLSM”的概念。1984年美国ACI成立C229委员会负责CLSM的工作，进一步研究推广这种材料和概念。1987年C229委员会召开第一次CLSM技术会议，并编写CLSM的技术发展水平报告，该报告在1992年得到

4、ACI的技术活动委员会的批准，颁布在1994年7月“CONCRETEINTERNATIONAL”和1995年ACI的“ManualofConcretePractice”。目前，为满足工程的需要，已研究和开发各种功能的CLSM材料，有土壤-水泥类、高粉煤灰类、泡沫混凝土；可用于回填、路基、保热、管道铺设、抗渗、防腐等。法国公司也开发类似的产品。国内已经有一些工程在应用低强度材料，但还未见大量有关CLSM的报道。由于许多不同性质的材料可用于CLSM，使得CLSM可灵活调整性能，满足工程的要求。•可流动：流动性是CLSM的最主要的性能，

5、如普通混凝土一样，可以根据工程要求，任意调整流动度。一般CLSM的流动度在25mm。•易挖掘：一些结构在使用中要再次挖开，要求材料的强度较低，不能随龄期强度增长太高，故CLSM材料的强度一般在500Psi(3.4Mpa)以下，通常为300Psi(2Mpa)，易于人工或机械挖掘。•不沉陷：CLSM由水拌和而成，由水泥固化和水分蒸发而硬化，均匀且密实，不需震动或碾压密实，没有粉状颗粒回填材料常有的密实度与平整度的矛盾，能够降低施工的难度。•可快速硬化：通常CLSM在3～5小时硬化，也曾有工程实现浇筑后立即铺设面

6、层材料。而且CLSM可如普通混凝土，掺加速凝剂和缓凝剂，控制硬化时间。•低渗透：通常CLSM的渗透速率与土壤相似，为10-4～10-5cm/sec，在工程的要求下，可以提高抗渗性，渗透速率降低至10-7cm/sec。•抗冻融：如同普通混凝土，CLSM可以通过加入引气剂，抵抗冻融的破坏。不会出现如处于冻土带的土壤因冻融造成的翻浆现象。•密度可变：通过加入不同密度的原材料和引气，普通CLSM密度可达到1600Kg/m3,泡沫CLSM的密度可达到320Kg/m3。•隔热或散热：在拌制CLSM时，可掺入

7、隔热材料或导热材料，以满足管道或建筑物的温度要求。•回填：CLSM可方便回填各种沟槽管洞，只需罐车浇筑或泵送，无需振动、碾压、击实，减少相关的机械和人工，以及减少肥槽宽度。在达到相同质量要求的前提下，缩短施工时间。还可作为基础结构性垫层，强度可达到10Mpa。另外CLSM可以方便快速回填废弃的隧道、水渠、地下室和其它地下结构。•路基：CLSM作为路基材料，可以解决粉状材料平整度与密实度的矛盾和土壤冻融翻浆的现象。尤其适宜立交桥桥台背高填土，可减少沉降，降低挡墙荷载。•管道埋设：一些管道，如电力电讯管道、热力

8、管道等，要求填充底部和均匀支撑，流动的CLSM能够很好的满足要求。甚至可以在CLSM中掺加不同的色料，以标明和区分不同的管路。•防腐：对于一些有防腐要求