气泡混合轻质土的双指标三步循环控制速测方法

1.一种气泡混合轻质土的双指标三步循环控制速测方法，包括以下步骤：
步骤1，首先测定水泥砂浆室内标准密度ρ1标，然后测定气泡混合轻质土的室内标准气泡率μ2标和标准密度ρ3标；
步骤2，取现场实际处理的水泥砂浆，并测定其实际密度ρ1实际；
步骤3，将ρ1实际与ρ1标相比较，若不相符则实际处理中的材料添加量需要调整；
步骤4，取现场实际处理后的气泡混合轻质土，测定实际气泡率μ2实际和实际密度ρ3实际；
步骤5，将μ2实际与μ2标进行比对，若不相符说明实际处理中气泡群投入量需要调整；
步骤6，将ρ3实际与ρ3标相比较，若不相符说明实际处理中材料添加量和气泡群投入量均需要调整；
步骤7，当需要进行调整时，先对材料添加量配比进行快速复核及调整；再按照在考虑因搅拌而导致气泡率损失的分项系数的基础上来调整气泡群投入量；气泡群投入量计算公式为：Vb=γVcμ2标，其中：Vb是气泡群投入量，Vc是气泡混合轻质土的体积，μ2标是气泡混合轻质土的标准气泡率，γ是气泡群投入量的调整分项系数，分项系数在1.0 1.15范围内调整；
~
步骤8，调整实际处理中材料添加量和气泡群投入量，重复上述步骤2-6，直至气泡混合轻质土的实际气泡率、实际密度与标准气泡率、标准密度吻合；
其特征在于：所述步骤1中包含以下子步骤：
步骤1.1，按设计材料配比，匀速搅拌，调配好水泥砂浆；
步骤1.2，用量筒取搅拌均匀的水泥砂浆300mL，测量其质量，并计算其标准密度ρ1标；
步骤1.3，利用发泡机对发泡剂进行发泡，然后将气泡群与水泥砂浆混合，匀速搅拌，制备2 3kg气泡混合轻质土；
~
步骤1.4，用量筒取搅拌均匀的气泡混合轻质土Vc=300mL；
步骤1.5，在量筒中加入水Vw =300mL，轻轻振动量筒，使得水与气泡混合轻质土混合，然后静置；待土、水及气泡分离后，缓慢加入酒精Va=150mL，进行消泡；
步骤1.6，根据量筒刻度读取土、水和酒精的总体积V；
步骤1.7，计算其标准气泡率：
式中，Vc是气泡混合轻质土的体积；
步骤1.8，将制备好的气泡混合轻质土装入12cm×12cm×12cm立方体容器中，轻轻振动容器，密实具有高流动性的气泡混合轻质土，刮平容器顶面的气泡混合轻质土；
步骤1.9，测定12cm×12cm×12cm立方体容器中的气泡混合轻质土质量，并计算其标准密度ρ3标。
2.根据权利要求1所述的气泡混合轻质土的双指标三步循环控制速测方法，其特征在于：所述步骤2中ρ1实际采用步骤1.2的方式测得。
3.根据权利要求1所述的气泡混合轻质土的双指标三步循环控制速测方法，其特征在于：所述步骤4中μ2实际和ρ3实际采用步骤1.4-1.9的方式测得。

气泡混合轻质土的双指标三步循环控制速测方法\n技术领域\n[0001] 本发明涉及资源技术领域，特别涉及一种现场施工气泡混合轻质土的双指标三步循环控制速测方法。\n背景技术\n[0002] 80年代日本、荷兰等国相继研发出一种用泡沫剂发泡而成形的新式轻质填土材料，叫做气泡混合轻质土。轻质土工材料是人为创造的土工材料，其最主要的特征是容重远小于一般土体，而强度能够达到甚至超过良好的土体，并且强度和容重还可以按需要自由调整；轻质土还具有良好的力学特性和隔热、隔音性能，便于施工等特性；是业界近年来正在开发并推广的新技术。由于气泡混合轻质土具有良好的力学性能、优良的经济指标以及绿色环保等特点，这种材料在我国已经被慢慢的推广应用于公路、桥梁和隧道等工程。\n[0003] 目前气泡混合轻质土，即按照一定的比例在原料土中，添加固化剂、水、气泡，经过充分混合、搅拌后所形成的轻型填土材料，如图1所示。其中，固化剂包括主剂与辅剂，主剂为水泥类，主要起固结、加强土体骨架的作用；辅剂为石膏粉、硅粉等辅助材料，主要作用有催化、早凝；气泡由界面活性类、蛋白类、树脂类等起泡剂经适当稀释倍率稀释后与压缩空气充分混合产生。但是在现场进行处理时，由于机械、电力、材料以及人为等原因，易造成施工质量问题，如果不能及时在现场检测出气泡率和密度是否符合设计标准，会直接影响处理的效果或在经济上造成不必要的浪费。因此，在现场提供一种施工阶段气泡混合轻质土的双指标三步循环控制速测方法就显的尤为重要。\n发明内容\n[0004] 发明目的：为了克服现有技术中存在的不足，控制处理成本，同时控制气泡混合轻质土的现场施工质量，本发明提供一种现场施工气泡混合轻质土的双指标三步循环控制速测方法。\n[0005] 技术方案：为解决上述技术问题，本发明提供的气泡混合轻质土的双指标三步循环控制速测方法，包括以下步骤：\n[0006] 步骤1，首先测定水泥砂浆室内标准密度ρ1标，然后测定气泡混合轻质土的室内标准气泡率μ2标和标准密度ρ3标；\n[0007] 步骤2，取现场实际处理的水泥砂浆，并测定其实际密度ρ1实际；\n[0008] 步骤3，将ρ1实际与ρ1标相比较，若不相符则实际处理中的材料添加量需要调整；\n[0009] 步骤4，取现场实际处理后的气泡混合轻质土，测定实际气泡率μ2实际和实际密度ρ3实际；\n[0010] 步骤5，将μ2实际与μ2标进行比对，若不相符说明实际处理中气泡群投入量需要调整；\n[0011] 步骤6，将ρ3实际与ρ3标相比较，若不相符说明实际处理中材料添加量和气泡群投入量均需要调整；\n[0012] 步骤7，当需要进行调整时，先对材料添加量配比进行快速复核及调整；再按照在考虑因搅拌而导致气泡率损失的分项系数的基础上来调整气泡群投入量；\n[0013] 步骤8，调整实际处理中材料添加量和气泡群投入量，重复上述步骤2-6，直至气泡混合轻质土的实际气泡率、实际密度与标准气泡率、标准密度吻合。\n[0014] 具体地，所述步骤1中包含以下子步骤：\n[0015] 步骤1.1，按设计材料配比，匀速搅拌，调配好水泥砂浆；\n[0016] 步骤1.2，用量筒取搅拌均匀的水泥砂浆Vc＝300mL，测量其质量，并计算其标准密度ρ1标；\n[0017] 步骤1.3，利用发泡机对发泡剂进行发泡，然后将气泡群与水泥砂浆混合，匀速搅拌，制备2～3kg气泡混合轻质土；\n[0018] 步骤1.4，用量筒取搅拌均匀的气泡混合轻质土Vc＝300mL；\n[0019] 步骤1.5，在量筒中加入水Vw＝300mL，轻轻振动量筒，使得水与气泡混合轻质土混合，然后静置；待土、水及气泡分离后，缓慢加入酒精Va＝150mL，进行消泡；\n[0020] 步骤1.6，根据量筒刻度读取土、水和酒精的总体积V；\n[0021] 步骤1.7，计算其标准气泡率：\n[0022]\n[0023] 步骤1.8，将制备好的气泡混合轻质土装入12cm×12cm×12cm立方体容器中，轻轻振动容器，密实具有高流动性的气泡混合轻质土，刮平容器顶面的气泡混合轻质土；\n[0024] 步骤1.9，测定12cm×12cm×12cm立方体容器中的气泡混合轻质土质量，并计算其标准密度ρ3标。\n[0025] 具体地，所述步骤2中ρ1实际采用步骤1.2的方式测得。\n[0026] 具体地，所述步骤4中μ2实际和ρ3实际采用步骤1.4-1.9的方式测得。\n[0027] 具体地，所述步骤7中，气泡群投入量计算公式为：Vb＝γVcμ2标，其中：Vb是气泡群投入量，Vc是气泡混合轻质土的体积，μ2标是气泡混合轻质土的标准气泡率，γ是气泡群投入量的调整分项系数，分项系数在1.0～1.15范围内调整。\n[0028] 有益效果：本发明提供了一种现场施工气泡混合轻质土的双指标三步循环控制速测方法，其操作设备简易、操作简单、成本低廉、测量控制时间短，可以对气泡混合轻质土的现场施工质量进行控制，避免因材料添加量和气泡群投入量出现较大偏差而引起的工程事故和经济损失。\n[0029] 除了上面所述的本发明解决的技术问题、构成技术方案的技术特征以及由这些技术方案的技术特征所带来的优点外，本发明的气泡混合轻质土的双指标三步循环控制速测方法所能解决的其他技术问题、技术方案中包含的其他技术特征以及这些技术特征带来的优点，将结合附图做出进一步详细的说明。\n附图说明\n[0030] 图1是本发明实施例1中气泡混合轻质土的双指标控制速测方法操作流程图。\n具体实施方式\n[0031] 实施例1：\n[0032] 如图1所示，本实施例的方法包括如下步骤：\n[0033] (一)室内标准密度、标准气泡率的测定；\n[0034] (1)按设计材料配比，匀速搅拌，调配好水泥砂浆；\n[0035] (2)用量筒取搅拌均匀的水泥砂浆Vc＝300mL，测量其质量，并计算其标准密度ρ1标；\n[0036] (3)利用发泡机对发泡剂进行发泡，然后将气泡群与水泥砂浆混合，匀速搅拌，制备2～3kg气泡混合轻质土；\n[0037] (4)用量筒取搅拌均匀的气泡混合轻质土Vc＝300mL；\n[0038] (5)在量筒中加入水Vw＝300mL，轻轻振动量筒，使得水与气泡混合轻质土混合，然后静置；待土、水及气泡分离后，缓慢加入酒精Va＝150mL，进行消泡；\n[0039] (6)根据量筒刻度读取土、水和酒精的总体积V；\n[0040] (7)计算其标准气泡率：\n[0041]\n[0042] (8)将制备好的气泡混合轻质土装入12cm×12cm×12cm立方体容器中，轻轻振动容器，密实具有高流动性的气泡混合轻质土，刮平容器顶面的气泡混合轻质土；\n[0043] (9)测定12cm×12cm×12cm立方体容器中的气泡混合轻质土质量，并计算其标准密度ρ3标；\n[0044] (二)取现场实际处理的水泥砂浆，重复上述工艺流程(一)中的具体工艺步骤(2)获得现场处理水泥砂浆的实际密度ρ1实际；\n[0045] (三)将上述工艺流程(二)测定的实际密度ρ1实际与工艺流程(一)测定的标准密度ρ1标相比较，若不相符表明实际处理中的材料添加量需要调整；\n[0046] (四)然后取现场实际处理后的气泡混合轻质土，重复上述工艺流程(一)中的具体工艺步骤(4)、(5)、(6)、(7)、(8)、(9)获得现场处理后的气泡混合轻质土的实际气泡率μ2实际和实际密度ρ3实际；\n[0047] (五)将上述工艺流程(四)测定的实际气泡率μ2实际与工艺流程(一)测定的标准气泡率μ2标进行比对，若不相符说明实际处理中气泡群投入量需要调整；\n[0048] (六)继而再将上述工艺流程(四)测定的实际密度ρ3实际与工艺流程(一)测定的标准密度ρ3标相比较，若不相符说明实际处理中材料添加量和气泡群投入量均需要调整；\n[0049] (七)通过密度和气泡率的比对，当需要进行调整时，先对材料添加量配比进行快速复核及调整；再按照在考虑因搅拌而导致气泡率损失的分项系数的基础上来调整气泡群投入量，其中，气泡群投入量计算公式为：Vb＝γVcμ2标，其中：Vb是气泡群投入量，Vc是气泡混合轻质土的体积，μ2标是气泡混合轻质土的标准气泡率，γ是气泡群投入量的调整分项系数，分项系数在1.0～1.15范围内调整。\n[0050] (八)调整实际处理中材料添加量和气泡群投入量，重复上述工艺流程(二)、(三)、(四)、(五)、(六)，直至气泡混合轻质土的实际气泡率、实际密度与标准气泡率、标准密度吻合。根据需要决定砂质土的有无。\n[0051] 实施例2\n[0052] 为满足实际工程需求，气泡混合轻质土的制作要求：固化材料质量分数63.79％、水的质量分数36.21％，标准密度938.1kg/m3，标准气泡率45.72％。\n[0053] 按照上述要求，在室内取固化材料1.54kg、水0.874kg，其中固化材料由水泥、粉煤灰等按照一定的比例组成，在实验室进行充分搅拌形成水泥砂浆，用量筒取搅拌均匀的水泥砂浆300mL，测量其质量，并计算水泥砂浆标准密度为1728kg/m3；采用高分子发泡剂进行发泡，将气泡群1.375L的泡沫掺入已搅拌好的水泥砂浆中，并进行匀速充分搅拌。取300mL气泡混合轻质土加入量筒，接着加入300mL水，充分混合后静置一段时间，再缓慢加入150mL酒精进行消泡，计算标准气泡率为45.72％，然后将气泡混合轻质土装入12cm×12cm×12cm的立方体容器中并称量，测定该气泡混合轻质土的标准密度为938.1kg/m3。\n[0054] 取施工现场实际处理的水泥砂浆测定实际密度为1775kg/m3，大于水泥砂浆标准密度，则可以判断固化材料添加量偏多，需要减少固化材料的添加量，调整直至与水泥砂浆标准密度吻合；取现场实际处理的气泡混合轻质土测定实际气泡率为50.26％，则实际气泡率大于标准气泡率，则需要考虑缩小分项系数以减少气泡群投入量，调整直至与标准气泡\n3\n率吻合；然后测定气泡混合轻质土的实际密度为945.6kg/m ，与标准密度误差较小，比较吻合，方可施工，否则需要重复上述工艺流程，进一步调整实际处理中材料添加量和气泡群投入量，直至气泡混合轻质土的实际气泡率、实际密度与标准气泡率、标准密度吻合。\n[0055] 实施例3\n[0056] 为满足实际工程需求，气泡混合轻质土的制作要求：固化材料质量分数63.48％、水的质量分数36.52％，标准密度1197.1kg/m3，标准气泡率30.28％。\n[0057] 按照上述要求，在室内取固化材料2.044kg、水1.176kg，其中固化材料由水泥、粉煤灰等按照一定的比例组成，在实验室进行充分搅拌形成水泥砂浆；用量筒取搅拌均匀的水泥砂浆300mL，测量其质量，并计算水泥砂浆标准密度为1717kg/m3；采用高分子发泡剂进行发泡，将气泡群0.9L的泡沫掺入已搅拌好的水泥砂浆中，并进行匀速充分搅拌。取300mL气泡混合轻质土加入量筒，接着加入300mL水，充分混合后静置一段时间，再缓慢加入150mL酒精进行消泡，计算标准气泡率为30.28％，然后将气泡混合轻质土装入12cm×12cm×12cm的立方体容器中并称量，测定该气泡混合轻质土的标准密度为1197.1kg/m3。\n[0058] 取施工现场实际处理的水泥砂浆测定实际密度为1659kg/m3，小于水泥砂浆标准密度，则可以判断固化材料添加量偏少，需要增加固化材料的添加量，调整直至与水泥砂浆标准密度吻合；取现场实际处理的气泡混合轻质土测定实际气泡率为35.56％，则实际气泡率大于标准气泡率，则需要考虑缩小分项系数以减少气泡群投入量，调整直至与标准气泡率吻合；然后测定气泡混合轻质土的实际密度为1188.7kg/m3，与标准密度误差较小，比较吻合，方可施工，否则需要重复上述工艺流程，进一步调整实际处理中材料添加量和气泡群投入量，直至气泡混合轻质土的实际气泡率、实际密度与标准气泡率、标准密度吻合。\n[0059] 以上结合附图对本发明的实施方式做出详细说明，但本发明不局限于所描述的实施方式。对本领域的普通技术人员而言，在本发明的原理和技术思想的范围内，对这些实施方式进行多种变化、修改、替换和变形仍落入本发明的保护范围内。