气泡混合轻质土作为一种新型轻质保温隔热材料有很多优异性能,不仅在房屋建设中应用非常广泛,在公路建设中也有着广阔的前景,尤其在我国一些偏远高寒地区,气候条件恶劣,地质情况复杂,修筑道路面临着很多问题,如冻胀、融沉与翻浆等路基病害。气泡混合轻质土可为这些地区修筑公路提供了一种新方案、新思路,本文通过不同矿渣及气泡掺量对气泡混合轻质土物理力学性能的影响进行了研究,对其微观结构、热传导性能的机理与理论计算进行分析,结合新疆库尔勒地区盐渍软弱土及季节性冻土共存的公路路基工程病害进行气泡混合轻质土垫层结构设计施工,并对路基温度场进行长期监测分析,总结其工程应用效果。具体得到以下主要结论:(1)按配合比掺和量公式计算的发泡剂量偏少,搅拌高速的情况下消泡严重应加入计算量的3倍以上方可达到设计要求;矿渣取代水泥量在60%以下时会使轻质土的强度有所提高,而矿渣的掺量对密度的影响很小,在一定量时吸水率呈下降趋势;气泡掺量的增加会使强度和密度降低,在气泡掺量小于300L/m~3时吸水率下降,大于300L/m~3时吸水率上升。(2)掺有矿渣的轻质土耐腐蚀性能提高,且在矿渣掺量为10%时抗腐蚀性能最好,其后虽有波动但比纯掺水泥的轻质土在腐蚀液浸泡后强度高很多;在矿渣取代水泥掺量为50%,气泡掺量为500L/m~3时,其孔隙结构比较完整、细小均匀,基本无贯通孔,轻质土结构相对致密。(3)轻质土的热传递主要以热传导的形式进行。矿渣掺量的增加会使导热系数略微增大,其影响较小,不到0.1 W/(m·K)的变化幅度;而气泡掺量对轻质土的导热系数影响比较显著,气泡掺量从200L/m~3增加到500L/m~3导热系数减少约47%,且二者之间的关系接近于正比例关系。(4)综合考虑,在矿渣取代水泥掺量为50%,气泡掺量为500L/m~3时,强度约为2.4MPa,导热系数约为0.48W/(m·K),其它性能也相对较好。可作为路基垫层设计时的配合比来使用。(5)设计配合比下修筑路基垫层时,应在地面以下50cm处设置,可将垫层的厚度设计为路基高度的1/3;轻质土垫层路基温度场随着深度增加温度振幅递减,相比普通填料下的地基,轻质土垫层下的地基热稳定更好,说明轻质土垫层对地基温度场的热稳定性起到很好的保护作用。(6)工程现场进行远距离泵送时,管道摩擦导致大量消泡,泵送距离从0到500m,轻质土的密度、强度及导热系数分别增大了将近8%、33%与11%。