本发明涉及一种适用于公路基层、侧面宽度小于1m的基坑、排水沟两侧、管沟及电缆井回填用建筑材料和施工方法。
背景技术：
目前公路基层、侧面宽度小于1m的基坑、排水沟两侧、管沟及电缆井施工中回填大多采用土方进行回填，土方回填用原材料为黏土，回填用黏土要求黏土无杂质、粒径和含水符合国家规范要求，否则影响回填密度；回填施工时需分层摊铺并夯实，每层至少夯打三遍；并且对土方密度要求较高，检验合格后进行下一层摊铺。采用土方回填施工周期长，施工中使用人工较多，并且土方回填不密实容易产生不均匀沉降，容易造成内部构件错位；摊铺过程中产生较大噪声污染，施工现场若覆盖不及时容易产生粉尘污染及水土流失。
技术实现要素：
本发明的目的就是解决现有技术中存在的上述问题，提供一种回填用建筑材料和施工方法，采用该建筑材料和施工方法回填，质量稳定，具有较高的强度、刚度和抗冲刷能力，大大缩短施工周期，节约劳动力；可有效减少土方回填带来的粉尘、噪声污染，并可有效减少水土流失。
为实现本发明的第一个目的，本发明的技术解决方案是：一种回填用建筑材料，按重量比计算，其由30.96～32.87的粒径为10～20mm的碎石，7.76～8.24的粒径为5～10mm的碎石，46.39～49.26的天然砂，1.70～1.77的水泥，1.28～1.33的粉煤灰，1.28～1.33的高炉矿渣粉，0.08～0.10的减水剂和7.75～7.90的水组成；使用时，按照所述重量比称取各组分，然后将所述量的减水剂溶于所述量的水中进行稀释，再将所述量的两种粒径的碎石、天然砂、水泥、粉煤灰和高炉矿渣粉倒入搅拌机中进行搅拌；然后将稀释好的减水剂倒入搅拌均匀的混合料中进行搅拌，搅拌时间不低于30s，搅拌均匀即得回填用建筑材料拌合物。
进一步优选地，所述的减水剂为聚羧酸系减水剂。聚羧酸系减水剂具有掺量低、保坍性能好、混凝土收缩率低、分子结构上可调性强、高性能化的潜力大、生产过程中不使用甲醛等突出优点。
用上述所述回填用建筑材料进行回填的回填方法，其包括以下步骤：
(1)对所需回填部位的沟体强度、土基密实度、模板堵头、支架和预埋件等进行检查；对所需回填部位的沟槽尺寸、高程进行测量；沟体周边杂物进行清理，沟槽进行洒水并不得有积水；准备施工用电源、线路和照明灯等工具；
(2)将搅拌好的回填用建筑材料拌合物卸入搅拌运输车内运送至现场浇注；拌合物浇注时按一定厚度、顺序和方向分层浇注，分层浇注厚度小于300mm，当垂直浇注高度超过2mm时，拌合物采用串筒、溜槽等辅助设备进行浇注下落，过程中及时移动串筒、溜槽位置；
(3)对浇注到沟槽内的回填用建筑材料拌合物进行分层振捣，振捣器移位间距不超过振捣器作用半径的1.5倍，振捣器机头插入下一层50-100mm，以使层间结合为一体；每一振点振捣延续时间20-30s，振捣结束后振捣器缓慢匀速上提，以回填用建筑材料拌合物停止下沉、不出现气泡、表面呈现浮浆为度；
(4)振倒完毕应及时覆盖养护，覆盖时不得损伤回填用建筑材料表面，待回填用建筑材料拌合物终凝后洒水养护；养护时间根据环境温度情况养护14-21天，应特别注重前7天养护。
本发明回填用建筑材料中两种粒径的碎石主要起骨架作用，粒径为5～10mm的碎石填充粒径为10～20mm的碎石空隙形成良好级配，碎石原材料丰富且价格低廉，并且具有良好的强度；细度模数小于2.5的天然砂作为细骨料，填充碎石的空隙；水泥作为无机胶凝材料，水泥具有良好的可塑性和耐久性，并且可产生强度；采用粉煤灰和高炉矿渣粉作为掺合料代替水泥，可有效减少水化热引起的裂缝，节约成本，并可以废物利用，有利于环境保护；采用减水剂，尤其是聚羧酸系减水剂作为外加剂，可有效降低用水量，从而降低水胶比，提高强度，并增加粘聚性、流动性；水与水泥、粉煤灰、高炉矿渣粉结合发生水化反应产生强度。水与水泥、粉煤灰、高炉矿渣粉融合形成浆体，在发生水化反应前填充天然砂空隙并包裹天然砂形成砂浆，砂浆填充并包裹碎石；随着时间的推移，水与水泥、粉煤灰、高炉矿渣粉水化反应逐渐进行并产生一定强度，将天然砂与碎石粘结在一起。采用该建筑材料和施工方法回填，质量稳定，具有较高的强度、刚度和抗冲刷能力，可有效减少土方回填不密实带来的不均匀沉降及造成的管道错位；易于不易回填的狭窄部位施工，可连续生产；大大缩短施工周期，节约劳动力；使用的材料绿色环保，可有效减少土方回填带来的粉尘、噪声污染，并可有效减少水土流失。
具体实施方式
下面结合具体实施例对本发明做进一步的描述。
实施例1，本实施例回填用建筑材料，按重量比计算，由31.9的粒径为10～20mm的碎石，8的粒径为5～10mm的碎石，47.8的天然砂，1.74的水泥，1.3的粉煤灰，1.3的高炉矿渣粉，0.09的聚羧酸系减水剂和7.83的水组成。使用时，按照所述重量比称取各组分，然后将所述量的聚羧酸系减水剂溶于所述量的水中进行稀释，再将所述量的两种粒径的碎石、天然砂、水泥、粉煤灰和高炉矿渣粉倒入搅拌机中进行搅拌；然后将稀释好的聚羧酸系减水剂倒入搅拌均匀的混合料中进行搅拌，搅拌时间不低于30s，搅拌均匀即得回填用建筑材料拌合物。
用上述所述回填用建筑材料进行回填的回填方法，其包括以下步骤：
(1)对所需回填部位的沟体强度、土基密实度、模板堵头、支架和预埋件等进行检查；对所需回填部位的沟槽尺寸、高程进行测量；沟体周边杂物进行清理，沟槽进行洒水并不得有积水；准备施工用电源、线路和照明灯等工具；
(2)将搅拌好的回填用建筑材料拌合物卸入搅拌运输车内运送至现场浇注；浇注时按一定厚度、顺序和方向分层浇注，分层浇注厚度小于300mm，当垂直浇注高度超过2mm时，拌合物采用串筒、溜槽等辅助设备进行浇注下落，过程中及时移动串筒、溜槽位置；
(3)对浇注到沟槽内的回填用建筑材料拌合物进行分层振捣，振捣器移位间距不超过振捣器作用半径的1.5倍，振捣器机头插入下一层50-100mm，以使层间结合为一体；每一振点振捣延续时间20-30s，振捣结束后振捣器缓慢匀速上提，以回填用建筑材料拌合物停止下沉、不出现气泡、表面呈现浮浆为度；
(4)振倒完毕应及时覆盖养护，覆盖时不得损伤回填用建筑材料拌合物表面，待回填用建筑材料拌合物终凝后洒水养护；养护时间根据环境温度情况养护14-21天，应特别注重前7天养护。
以排水沟回填为例，排水沟侧面梯形面上宽1.475m，下宽0.65m，高1.65m，长111m。对比例：土方回填每步25cm，需分7步回填，每步回填并对土方密度检测完毕需用时3天，共需21天回填完毕。回填过程中对土质、含水要求极高，否则影响土方回填密度，土方密度低于或高于规定值判定为不合格，不合格率大概20%，需要重新碾压，将增大人工、机械费用并延长施工工期。用本实施例搅拌好的回填用建筑材料拌合物卸入搅拌运输车内运送至现场浇筑，排水沟回填仅需4小时可施工完毕。回填强度可达4.9mpa，高于要求3.0mpa；回填合格率100%，使用寿命长达100年。
实施例2，本实施例回填用建筑材料，按重量比计算，由32的粒径为10～20mm的碎石，8.24的粒径为5～10mm的碎石，46.39的天然砂，1.75的水泥，1.33的粉煤灰，1.28的高炉矿渣粉，0.08的聚羧酸系减水剂和7.75的水组成。使用时制作回填用建筑材料拌合物的方法同实施例1，用回填用建筑材料进行回填的回填方法同实施例1。
实施例3，本实施例回填用建筑材料，按重量比计算，由30.96的粒径为10～20mm的碎石，7.76的粒径为5～10mm的碎石，49.26的天然砂，1.77的水泥，1.28的粉煤灰，1.33的高炉矿渣粉，0.1的聚羧酸系减水剂和7.8的水组成。使用时制作回填用建筑材料拌合物的方法同实施例1，用回填用建筑材料进行回填的回填方法同实施例1。
实施例4，本实施例回填用建筑材料，按重量比计算，由31.5的粒径为10～20mm的碎石，7.9的粒径为5～10mm的碎石，47的天然砂，1.73的水泥，1.31的粉煤灰，1.31的高炉矿渣粉，0.085的聚羧酸系减水剂和7.9的水组成。使用时制作回填用建筑材料拌合物的方法同实施例1，用回填用建筑材料进行回填的回填方法同实施例1。
上述实施例仅是优选的和示例性的，本领域技术人员还可以根据本专利的描述，选择使用其它等同技术，这些都由本专利的保护范围所覆盖。