[发明专利]大型赛道软土地基填充泡沫轻质土材料、制备方法及应用

说明书

本发明公开了大型赛道软土地基填充泡沫轻质土材料、制备方法及应用，泡沫轻质土材料包括以下重量份的原料制成：水泥：30~40份，矿粉：30~40份，粉煤灰：30~50份，即混型复合增强发泡剂0.1~0.5份，泡沫增韧剂0~0.03份，水60~70份。本发明水泥的用量少，内部水化热低，避免因水化温升而导致泡沫轻质土开裂；少水泥用量降低了泡沫轻质土的收缩率，增加了体积稳定性，有利于提高泡沫轻质土的耐久性；大量使用矿粉和粉煤灰，还有利于提高泡沫轻质土的体积稳定性和后期强度。采用车载移动式智能控制系统，有利于保证泡沫轻质土施工质量；适应于大体积、大面积的快速施工；通过前期建模细化，采用分层分区浇注，便于多点施工和有序浇筑。

技术领域

本发明属于道路施工技术领域，特别涉及大型赛道软土地基填充泡沫轻质土材料、制备方法及应用。

背景技术

随着汽车智能化、网联化、电动化的高速发展，为确保智能网联汽车上路之前的安全性及可靠性，建设大型智能网联汽车测试场势在必行。智能网联汽车测试场路面平整度要求相当高，有的类似F1赛道，因此，在建设过程中，对道路路基结构设计、施工技术要求非常严格。为了减轻路基荷载，避免路基下沉而影响路面质量，在路基结构设计中，往往要采用大量泡沫轻质土作路基的填充材料。通常一座大型智能网联汽车测试场，如果道路在软土地基上建设，需要填充60多万方泡沫轻质土，有的甚至更多，这无疑是一个超大体积的泡沫轻质土结构。

泡沫轻质土主要是通过物理方法将发泡剂水溶液制备成泡沫，按照一定比例与水泥浆体均匀混合，再通过泵送至施工现场进行浇注，经自然养护后形成的一种含有大量封闭微小气孔的轻质材料。这种多孔水泥基材料用途很广泛，如果用作屋面保温板、隔墙板等功能性材料，通常称之为“泡沫混凝土”；如果用作道路路基处理、管线回填等工程的填充材料，通常称之为“泡沫轻质土”。

在大型赛道软土地基工程应用中，除对泡沫轻质土的容重、抗压强度等技术指标有要求外，还要求具有内部水化热低、后期强度高、耐久性好，同时满足经济性好，长距离管道输送，方便快速施工。

发明内容

本发明提供了一种大型赛道软土地基填充泡沫轻质土材料、制备方法及应用，用以解决软土地基大面积泡沫混凝土的材料配比、制备和现场应用等技术问题。

为实现上述目的，本发明采用如下技术方案：

大型赛道软土地基填充泡沫轻质土材料，包括以下重量份的原料制成：水泥：30~40份，矿粉：30~40份，粉煤灰：30~50份，即混型复合增强发泡剂0.1~0.5份，泡沫增韧剂0~0.03份，水60~70份；

即混型复合增强发泡剂为醚醇类复合发泡剂，包括：醚醇类表面活性剂2~20%，氨基酸表面活性剂1~8%，增强剂0.1~1%，稳定剂0.01~1%，水70~93.89%。

进一步的，包括重量份原料：水泥：30份，矿粉：30份，粉煤灰：40份，即混型复合增强发泡剂0.32份，泡沫增韧剂0.01份，水60份。

进一步的，所述水泥为P.O42.5水泥，粉煤灰为F类II级，矿粉为粒化高炉矿渣粉磨制成的S95级矿粉。

进一步的，所述泡沫增韧剂为多元醇胺，分析纯级。

进一步的，大型赛道软土地基填充泡沫轻质土材料的制备方法，具体步骤如下：

步骤一、按照以下重量比称取材料：水泥：30份，矿粉：30份，粉煤灰：40份，将这些干粉料称重后加入高效涡流式搅拌机（无轴搅拌机）混合均匀，再加水60份，通过涡流作用，快速搅拌成均匀浆体，整个过程1min内完成；

步骤二、将制成的浆体通过泵送管道送入工地车载移动式智能控制系统的前端料斗中；

步骤三、将0.32份即混型复合增强发泡剂用100倍的水进行稀释，再滴加0.01份泡沫增韧剂；在智能控制中心通过触摸屏设置泡沫密度50kg/m3，直接将稀释后的泡沫剂吹入泡浆混合器中进行搅拌；