一种控制建筑垃圾肥槽回填沉降的水泥胶囊材料的制作方法

1.本发明涉及一种建筑垃圾与水泥胶囊回填基坑的材料以及其施工方法领域，适用于桥涵台背回填，基坑回填、管线工程回填等狭小区域的回填，确切的说是一种控制建筑垃圾肥槽回填沉降的水泥胶囊材料及其施工方法。


背景技术：

2.自混凝土问世以来，世界工业化进程不断加快，现代城市发展也离不开这个灰色硬件，混凝土一直以来为人们的生活提供着便利。然而随着人类社会的发展，混凝土也消耗着大量的自然资源，而且一直作为不可回收消耗品，在生产和使用过程中也产生了许许多多的问题。无休止的采用砂石等自然资源对生态环境造成不可弥补的破坏，而且随着我国进入城市化的快速发展阶段，城市建设和改造规模不断加大，在施工和拆迁过程中产生很多建筑弃料和建筑垃圾，每年有超过几亿吨的建筑垃圾产生，建筑垃圾占到城市垃圾的40%左右。建筑垃圾的处理已经成为城市健康稳定发展所面临的一个重大问题和难题。随着人们的环保意识逐步提高，建筑垃圾的处理也渐渐引起人们的关注。
3.与此同时，在建筑工程基坑回填中，有些部位回填土无法进行有效压实。如城市道路路基开槽进行管线敷设后的回填、检查井周边回填、挡土墙墙背及桥台台背回填等，由于回填空间狭小，无法使用大型机械进行碾压施工，导致压实度很难达到设计要求，从而造成回填变形、沉陷等病害，且病害后无法进行有效的修复。


技术实现要素：

4.本发明要解决的技术问题：1.开发出一种新的建筑垃圾细料再生利用途径，解决建筑垃圾再生利用率低的问题；2.解决建筑垃圾材料压实不密实，后期产生沉降及不均匀沉降的问题。
5.为解决上述技术问题，本发明采用如下技术手段：一种控制建筑垃圾肥槽回填沉降的水泥胶囊材料，其特征在于：包括水泥胶囊材料和建筑垃圾；所述水泥胶囊材料为内部包裹有水泥砂浆的胶囊，胶囊内水泥砂浆主要成分为32.5水泥、河砂和水，其中32.5水泥：河砂：水的配比为1：5.27：1.16。本发明针对上述状况，以建筑垃圾细料（特别是粒径小于5mm）为主要原材料，添加水泥胶囊这一新材料，以达到自密实的效果，相应的也提出了这一新材料的施工方法。
6.作为优选，本发明更进一步的技术方案是：所述建筑垃圾为拆除废旧建筑后的废旧混凝土经分选、破碎和筛选后所得到的建筑垃圾细料。
7.所述建筑垃圾细料中，粒径小于4.75mm的颗粒的质量百分比含量达到90%以上。
8.所述建筑垃圾细料确定级配指数≥0.3，质量等级为ⅰ级；或者级配指数＜0.3，质量等级为ⅱ级。
9.所述级配指数是指0.075mm筛质量通过百分率与2.36mm筛累计筛余百分率之比。
10.所述胶囊的外壁材质为聚氨酯，胶囊的形状为颗粒状或球状，胶囊的外壁外侧表面为不规则的凹凸结构。
11.一种控制建筑垃圾肥槽回填沉降的水泥胶囊材料施工方法，施工方法包括：步骤1：肥槽清理：肥槽清理包括初步清理和深度清理，初步清理为清理基坑，深度清理为基坑外斜坡上的浮土、垃圾清理；步骤2：确定填充厚度：依据振动碾压作用力的大小，确定分层填筑的厚度；步骤3：确定建筑垃圾与水泥胶囊混合比例：根据建筑垃圾与水泥胶囊粒径的不同，通过试验确定两者的混合比例，以达到在预设压力作用下破裂后的水泥胶囊流出的水泥砂浆能够粘结周围的建筑垃圾；步骤4：分层压实：重复步骤3，分层碾压压实，直至设计标高；步骤5：控制回填料的沉降：待水泥砂浆凝固后，回填的建筑垃圾即成一整体，以能够控制回填料的沉降。所述肥槽清理步骤时测量基坑，依据测量数据和基坑形状、尺寸确定施工方式、碾压压力，通过试验确定建筑垃圾与水泥胶囊的质量配比。
12.所述确定建筑垃圾与水泥胶囊混合比例中，最佳的配比为水泥胶囊经挤压破碎流出的水泥砂浆恰好能将周围的建筑垃圾粘结，而未受挤压或挤压未破碎的水泥胶囊则随着水泥的水化，凝固成强度较高的胶囊球，其中建筑垃圾100kg,水泥胶囊30kg，现场混合均匀，采用平板振动碾压压实，直至不再发生沉降。
13.所述控制回填料的沉降为施工预定时间后观察，观察期为一年，施工处回填面表面完好，未发生开裂和不均匀沉降现象。
14.与现有回填材料相比较，本发明具有以下有益效果：1）经济环保：建筑垃圾本身为一种再生材料,为建筑垃圾的再生利用开辟了新的途径。经济又环保。
15.2）肥槽回填控制沉降：由于加入了水泥胶囊，在振动碾压的时候，部分水泥胶囊破裂流出的水泥砂浆将建筑垃圾胶结成整体，解决建筑垃圾材料压实不密实，防止沉降与不均匀沉降的发生。
16.3）良好的施工性:与现有肥槽回填施工技术相同，不增加特殊施工工艺。
17.4）使用范围广:肥槽回填、城市道路路基开槽进行管线敷设后的回填、检查井周边回填、挡土墙墙背及桥台台背回填等。
18.本发明涉及一种控制建筑垃圾肥槽回填沉降的水泥胶囊材料及其施工方法。所述建筑垃圾为拆除废旧建筑后的废旧混凝土，所述水泥胶囊为包裹有水泥砂浆的胶囊。其施工方法包括肥槽清理、建筑垃圾与水泥胶囊配比混合、分层填筑并碾压等步骤。本发明不但提高了建筑垃圾的利用率，而且很好的解决了肥槽回填中不均匀沉降的问题。该项施工工艺简便易行，不需要专门的施工机械设备，工程造价较低，易于推广应用。
具体实施方式
19.下面结合实施例，进一步说明本发明。
20.具体实施例1：本发明一种控制建筑垃圾肥槽回填沉降的水泥胶囊材料，所述建筑垃圾为拆除废
旧建筑后的废旧混凝土经分选、破碎和筛选后所得到的建筑垃圾细料，其粒径小于4.75mm的颗粒质量百分比含量达到90%以上，根据建筑垃圾细料的级配指数，确定级配指数≥0.3，质量等级为ⅰ级；级配指数＜0.3，质量等级为ⅱ级。
21.其中级配指数是指0.075mm筛质量通过百分率与2.36mm筛累计筛余百分率之比，其计算方法如下：c=p
0.075
/a
2.36
式中c
‑
级配指数p
0.075
‑
0.075mm筛质量通过百分率a2.36
‑
2.36mm筛累计筛余百分率所述水泥胶囊为包裹有水泥砂浆的胶囊，所述水泥砂浆由32.5水泥、河砂、水组成，配比为1：5.27：1.16。
22.一种控制建筑垃圾肥槽回填沉降的水泥胶囊材料，所述水泥胶囊是由聚氨酯胶囊壁包裹的水泥砂浆形成的颗粒胶囊。
23.水泥胶囊为在球状聚氨酯胶囊壁内注入水泥砂浆，再封闭聚氨酯胶囊而形成。
24.所述胶囊外壁为凹凸不平粗糙表面。
25.在肥槽回填时，根据基坑形状、尺寸、施工方式、碾压压力等通过试验确定建筑垃圾与水泥胶囊的质量配比。最佳的配比为，水泥胶囊经挤压破碎流出的水泥砂浆恰好能将周围的建筑垃圾粘结，而未受挤压或挤压未破碎的水泥胶囊则随着水泥的水化，凝固成强度较高的胶囊球。
26.由于胶囊外壁为凹凸不平粗糙表面，破碎流出的水泥砂浆将提供给未破碎的水泥胶囊更大的粘结力。
27.具体实施例2：本发明一种控制建筑垃圾肥槽回填沉降的水泥胶囊材料，水泥胶囊控制建筑垃圾肥槽回填沉降的施工方法：1）肥槽清理：清理基坑及坑外斜坡上的浮土、垃圾；2）根据振动碾压作用力的大小，确定分层填筑的厚度；3）确定建筑垃圾与水泥胶囊混合比例：根据建筑垃圾与水泥胶囊粒径的不同，通过试验确定两者的混合比例，以达到在一定压力作用下破裂后的水泥胶囊流出的水泥砂浆能够粘结与之相邻的建筑垃圾；4）待水泥砂浆凝固后，回填的建筑垃圾即成一整体，可以有效控制回填料的沉降。
28.具体实施例3：1）肥槽清理：清理基坑及坑外斜坡上的浮土、垃圾；2）根据振动碾压作用力的大小，确定分层填筑的厚度；3）确定建筑垃圾与水泥胶囊混合比例：建筑垃圾100kg,水泥胶囊30kg，现场混合均匀，采用平板振动碾压压实，直至不再发生沉降；4）重复第3）步，分层碾压压实，直至设计标高；5）待水泥砂浆凝固后，回填的建筑垃圾即成一整体，可以有效控制回填料的沉降。
29.6）施工效果：施工一年后观察，施工处回填面表面完好，未发生开裂和不均匀沉降等现象。
30.由于以上所述仅为本发明的具体实施方式，但本发明的保护不限于此，任何本技术领域的技术人员所能想到本技术方案技术特征的等同的变化或替代，都涵盖在本发明的保护范围之内。