江苏省固化粉煤灰技术规程(J12357-2013)

江江苏苏省省工工程程建建设设推推荐荐性性技技术术规规程程固固化化粉粉煤煤灰灰应应用用技技术术规规程程TECHNICALSPECIFICATIONGFORSOLIDIFIEDFLYASH1前言为了指导固化粉煤灰在工程中应用，规范固化粉煤灰设计、施工和验收，主编单位经广泛调查研究，认真总结相关科研成果和大量实践经验的基础上，制定本规程。本规程的主要技术内容是：1.总则；2.术语；3.固化粉煤灰物理力学性能；4.固化粉煤灰设计；5.固化粉煤灰施工；6.检验标准；附录A试验方法。本规程由江苏省工程建设标准站负责管理。有关规程条文的疑问可咨询江苏镇江建科建筑科学研究有限公司（地址：镇江市檀山路8号，网址：，邮编：212004）。各单位在实施本规程过中，如有意见与建议，请反馈至江苏省建设标准站（地址：南京市虎踞北路12号综合楼南三楼，邮编：210013）。主编单位：江苏镇江建科建筑科学研究院有限公司镇江市城市干道工程建设办公室主编人员：伊立艾永道李少龙傅国才陆小军轩元凌和平顾金福宋坤兵冯章保2目目次次1.总则2.术语与符号3.固化粉煤灰物理力学性能3.1固化粉煤灰中的材料要求3.2物理力学性能指标4.固化粉煤灰设计4.1固化粉煤灰设计指标的选用4.2设计验算4.3配合比设计5.固化粉煤灰施工5.1固化粉煤灰的施工流程5.2施工准备5.3固化粉煤灰混合料配料计量5.4拌和5.5成型5.6施工缝处理5.7高地下水位与雨季施工5.8冬季施工5.9养护5.10提高早期强度措施5.11表面裂缝处置及措施6.施工验收标准6.1主控项目6.2一般项目7.附件附录A：试验方法附录B：本规程用词说明31总则1.0.1为适应工程建设发展的需要，贯彻执行国家有关技术经济政策，规模化使用粉煤灰，提高工业废料在建设工程中的利用水平和应用水平，保证工程质量，特制定本规程。1.0.2本规程适用于工业与民用建筑、市政道路、桥梁工程的固化粉煤灰设计、施工及验收。交通及其它工程可参照本规程使用。1.0.3固化粉煤灰的应用除应符合本规程外，尚应符合国家、行业及江苏省现行有关标准的规定。2术语与符号2.0.1粉煤灰(FlyAsh)电厂煤粉炉烟道气体中收集的粉末称为粉煤灰2.0.2固化剂(CuringAgent)是由改性活性硅化物、调凝剂、高分子激发剂和凝结剂等到材料复合而成，掺在粉煤灰中，能激发并和粉煤灰反应使粉煤灰快速增强固结而产生强度的材料。2.0.3固化粉煤灰（SolidifiedFlyAsh）粉煤灰通过掺加固化剂激发活性，拌合均匀并振捣或碾压成型而形成的一种新型水硬性建筑材料。2.0.4CBR值试验材料贯入2.5MM（5.0MM）时产生的单位压力与标准材料也贯入2.5MM(5.0MM)的单位压力7.0MPA(10.5MPA)的比值,以百分率计。43.固化粉煤灰物理力学性能3.1固化粉煤灰中的材料要求3.1.1粉煤灰新排放或陈年堆积的粉煤灰均可使用，相关指标应符合表3.1.1的规定。表3.1.1粉煤灰的品质指标项目指标（%）SiO2+Al2O3含量≥75烧失量≤10细度（0.9mm筛余）≤153.1.2固化剂灰白色（或微黄）粉状固体，含水率小于等于1%，堆积密度900-1000kg/m3，力学性能满足表3.1.2中规定。表3.1.2固化剂的性能3.1.3水符合国家现行标准《混凝土用水标准》JGJ63的规定。3.2物理力学性能指标3.2.1固化粉煤灰的最佳含水量和最大干密度1振捣方法成型的固化粉煤灰，通过试验，以无侧限抗压强度为标准确定其拌和的最佳含水量和最大干密度。2采用碾压（击实）方法成型的固化粉煤灰，应通过标准击实试验确定其最佳含水量和最大干密度。碾压（击实）方法成型的固化粉煤灰的干密度略大于振捣成型的固化粉煤灰。3.2.2固化粉煤灰的无侧限抗压强度1固化粉煤灰的无侧限抗压强度与固化剂的掺量和龄期以及成型方式有关。固化剂的掺量越大，其无侧限抗压强度越高；无侧限抗压强度随龄期的增长而提高；采用碾压（击实）方法成型的固化粉煤灰与采用振捣方法成型的固化粉煤灰相比，其无侧限抗压强度略高。基准配合比性能固化剂（kg）粉煤灰（干）（kg）水（kg）无侧限抗压强度（MPa）抗剪性能5010004507d28d90dC（kPa）ф（°）7d28d7d28d≥0.30≥0.50≥0.75≥35.0≥40.0≥25.0≥30.052不同固化剂含量（质量比5%～9%）、不同龄期和采用不同方法成型的固化粉煤灰的无侧限抗压强度参考值见表3.2.2-1和表3.2.2-2。表3.2.2-1碾压（击实）成型的固化粉煤灰强度参考值表3.2.2-2振捣成型的固化粉煤灰强度参考值配合比抗压强度（MPa）固化剂（kg）粉煤灰（干）（kg）水量（kg）7d28d5.0100450.300.506.0100450.350.757.0100450.451.008.0100450.501.509.0100450.602.003.2.3固化粉煤灰的CBR值1固化粉煤灰的CBR值与无侧限抗压强度有近似线性关系，可根据试验结果建立相应的经验公式，为实际工程设计提供参考。CBR值与固化粉煤灰的成型方法有关，击实成型的结果大于振捣成型的结果。2固化剂掺量为3％的固化粉煤灰就能满足道路工程的CBR值要求，因此，道路工程应用固化粉煤灰时应以无侧限抗压强度为主要指标。3采用不同方法成型和不同固化剂掺量的固化粉煤灰的CBR参考值见表3.2.3-1和表3.2.3-2。表3.2.3-1固化粉煤灰(振捣)CBR参考值配合比抗压强度（MPa）固化剂（kg）粉煤灰（干）（kg）水（kg）7d28d5.010027.00.400.556.010027.00.500.857.010028.00.601.108.010028.00.651.609.010029.00.702.00固化剂（kg）粉煤灰（干）（kg）水（kg）5mmCBR值（％）50100045018.960100045028.275100045036.590100045047.66表3.2.3-2固化粉煤灰(碾压)CBR参考值3.2.4固化粉煤灰的抗剪指标（C值和φ值）固化剂含量为5%～9%的固化粉煤灰，28天的C值介于98kPa～252kPa之间，Ф值介于37.8°～44.3°之间。强度与抗剪指标的对应关系可参考表3.2.4。表3.2.4固化粉煤灰强度与抗剪指标对应关系参考值配比设计参考值C（kPa）ф（°）固化剂（kg）：粉煤灰（干）（kg）：水（kg）7d28d7d28d60：1000：4503038263170：1000：4504550303480：1000：450506032383.2.5固化粉煤灰的刚性角扩散系数在0.8～1.0之间，可取0.9。3.2.6固化粉煤灰软化系数固化粉煤灰软化系数见表3.2.63.2.6固化粉煤灰软化系数固化剂（kg）粉煤灰（干）（kg）水（kg）5mmCBR值（％）50100028051.860100028062.175100028073.390100028080.0固化剂（kg）粉煤灰（干）（kg）水（kg）软化系数6010004500.818010004500.839010004500.8874.固化粉煤灰设计4.1固化粉煤灰设计指标的选用4.1.1固化粉煤灰用于道路工程填筑时，设计时宜采用以下指标控制：1抗压强度：作为主要控制指标。抗压强度应满足设计文件对道路工程不同应用部位的强度要求。2密度、CBR值：宜作为辅助控制指标。4.1.2固化粉煤灰用于工业与民用建筑基础填筑时，设计时宜采用以下指标控制：1无侧限抗压强度：作为主要控制指标。无侧限抗压强度应满足设计文件对建筑基础的承载力要求。2密度：宜作为辅助控制指标。4.2设计验算4.2.1建筑及市政道路工程软土地基路基设计验算1软土地基路基设计时宜应用固化粉煤灰轻质、高强的特点。主要验算路基稳定和施工后沉降能否满足规范要求。2沉降可采用分层总和法计算，总沉降采用沉降系数m与主固结沉降Sc计算，总沉降S＝mSc。具体可参照《公路路基设计规范》JTGD30的有关要求进行计算。主固结沉降的压缩层，其底面应设在附加应力与有效自重应力之比不大于0.15处。因固化粉煤灰压缩模量值很大，计算时可不考虑固化粉煤灰自身的压缩，仅计算固化粉煤灰下软土地基的压缩沉降。3在沉降满足要求的情况下，设计时应重点对固化粉煤灰填筑的稳定性进行验算。路基稳定性验算可从固化粉煤灰的内部稳定性和外部稳定性两方面进行验算。稳定安全系数Fs≥1.20。内部稳定性验算主要是确定固化粉煤灰的强度，应满足功能要求、保持自身稳定、支撑外部荷载和施工荷载。外部稳定性验算应考虑软土地基承载能力和圆弧滑动稳定。4.2.2管线沟槽和窨井及构筑物周围的回填宜在管线沟槽和窨井及构筑物周围进行反开挖处理后再回填固化粉煤灰。其固化粉煤灰设计强度管线沟槽F28≥0.5MPa；窨井及构筑物周围F28≥0.８MPa。84.2.3涵洞的管腔背、挡土墙背、桥台台背回填固化粉煤灰的强度应同时满足地基承载力和涵洞两侧、挡土墙、桥台台背侧压力受力要求。设计时可根据本规程3.2.1、3.2.2、3.2.4、3.2.5条提供的固化粉煤灰的密度、抗压强度、抗剪指标等技术参数计算，提高挡土墙等构筑物的抗倾、抗滑安全系数，降低挡土墙等构造物的基础附加应力和主动土压力。4.2.5工业与民用建筑固化粉煤灰地基处理设计、验算1固化粉煤灰处理房屋软弱地基时，应根据工程地质勘察报告进行地基承载力和沉降验算。固化粉煤灰混合料的厚度，一般宜为25cm/层楼，最小设计厚度不得小于0.8m。固化粉煤灰复合地基长度和宽度：应沿外墙基础中心线每边外扩不小于1.6m；同时应满足建筑物地基承载力扩散角的要求。2古冲沟、暗塘、超深开挖的回填：应满足古冲沟、暗塘、超深开挖相邻的地基土承载力相近强度要求。4.3配合比设计4.3.1施工前应根据原材料的试验数据，结合设计要求，通过试验确定固化粉煤灰的配合比。4.3.2固化粉煤灰的配合比设计应符合下列规定：1每次应按固化剂的5个掺量进行试配。2根据试验结果和采取的施工方法，确定固化粉煤灰的最佳含水量和最大干密度。3试件应在规定的温度下制作和养护，进行无侧限强度试验。4固化剂掺量应根据设计要求的强度值选定，试件试验结果的平均抗压强度R应符合下式要求：R≥Rd/(1-ZαCv)式中：Rd----设计抗压强度；Cv----试验结果的偏差系数（以小数计）；Zα----标准正态分布表中随保证率（试置信度α）而改变的系数，道路基层、“三背”回填和建筑基础应取保证率95%，即Zα=1.645；其他部位应取保证率90%，即Zα=1.282。4.3.3在缺少试验资料的情况下，可参考本规程的3.2.2、3.2.3、3.2.4条款，选择与固化粉煤灰力学性能相匹配的配合比。95.固化粉煤灰施工5.1固化粉煤灰的施工流程5.1.1施工流程图5.2施工准备5.2.1技术准备1施工前，建设单位应组织设计单位对监理单位和施工单位进行技术交底，说明设计意图和固化粉煤灰的各项技术指标、施工要求等。2施工单位应建立健全原材料送检、配合比计量、混合料的加工生产质量控制以及工序间交验制度，形成完整、有效的质量保证体系；组织技术人员学习相关技术文件，充分了解现场的工程地质情况、地下水位情况等，并编制固化粉煤灰施工专项方案。5.2.2材料准备1施工单位应根据固化粉煤灰专项施工组织设计相关要求，预先准备好所需的各种材料。2按规定对原材料进行见证取样试验。各种材料的技术指标应符合本规程要求。施工准备材料计量混和料搅拌摊铺碾压或浇筑振捣基坑平整处理养护分层检查、验收图纸会审、配合比设计103粉煤灰的堆放应用雨布遮盖或采取防止雨淋或灰粉飞扬的措施，确保不影响周围环境。5.2.3施工机械1搅拌机械：厂拌粉煤灰搅拌台（站）、混凝土搅拌机、稳定土拌和机。2运输机械：汽车。3成型密实机械：振捣设备、压路机械。各种机械、设备应根据工程的具体情况进行合理搭配。5.3固化粉煤灰混合料配料计