小編今天想和大家聊聊泡沫混凝土，大家一起來了解一下吧。

發(fā)泡機(jī)通過發(fā)泡系統(tǒng)將發(fā)泡劑機(jī)械發(fā)泡，然后與水泥漿和其他外摻材料按比例充分混合均勻，最終通過泵送系統(tǒng)現(xiàn)場(chǎng)澆注施工，養(yǎng)護(hù)后形成一種輕型填筑材料，其中封閉氣孔大量存在。該材料具有輕質(zhì)、高流動(dòng)、減震等特點(diǎn)，可根據(jù)工程需要通過比例設(shè)計(jì)達(dá)到適當(dāng)?shù)膹?qiáng)度、輕量化、高流動(dòng)性和環(huán)保等要求。

泡沫混凝土的特點(diǎn)在于，其發(fā)泡劑產(chǎn)生泡沫，這些泡沫構(gòu)成了泡沫混凝土的氣孔結(jié)構(gòu)，并且在混凝土中均勻分布著許多獨(dú)立的膠質(zhì)氣泡。這使得泡沫混凝土具有輕質(zhì)性，但由于缺乏骨料，其混凝土抗壓強(qiáng)度較低。由于其特殊的性質(zhì)，泡沫混凝土被廣泛應(yīng)用于軟基路堤填筑、橋臺(tái)臺(tái)背填土、滑坡路段路堤填筑、隧道坑口填筑、寒冷地區(qū)道路隔熱層等部位。因此，泡沫混凝土作為一種減輕重量和環(huán)境負(fù)荷的混凝土，其研究和應(yīng)用越來越受到重視。

1、應(yīng)用泡沫混凝土的案例。

為了解決不良地基、臺(tái)背填料自身收縮等因素引起的沉降，寧波繞城高速和蒲都高速工程在橋臺(tái)與路基結(jié)合部填充泡沫混凝土，以達(dá)到緩慢化、均勻化結(jié)合部及其附近沉降曲線的目的。在現(xiàn)建235國(guó)道泰順段改建工程中，根據(jù)施工設(shè)計(jì)圖紙要求，泡沫混凝土的設(shè)計(jì)用量為3萬m3，干重度為5.5～6.5kN/m3，抗壓強(qiáng)度≥1.0MPa，流動(dòng)度為160～200mm，同時(shí)滿足浙江省地方標(biāo)準(zhǔn)《公路工程泡沫混凝土應(yīng)用技術(shù)規(guī)范》DB33/T996-2015的其他技術(shù)指標(biāo)。作者設(shè)計(jì)了泡沫混凝土的材料選用和配合比，以滿足標(biāo)準(zhǔn)及規(guī)范要求。

2、泡沫混凝土的配比需要進(jìn)行設(shè)計(jì)和調(diào)整。

選擇和使用原材料的種類和數(shù)量。

（1）水泥是泡沫混凝土強(qiáng)度的主要來源，也是影響因素之一。由于泡沫混凝土通常在常溫下養(yǎng)護(hù)，并摻入大量泡沫，因此水泥用量偏少會(huì)導(dǎo)致其強(qiáng)度降低。為了保證泡沫混凝土合理的容重，應(yīng)在滿足產(chǎn)品性能的基礎(chǔ)上盡量降低水泥用量。通常情況下，水泥用量占干物料總量的70%～100%。因此，需要在加大水泥用量和降低用量之間取得平衡。

本工程采用海螺牌42.5級(jí)普通硅酸鹽水泥，該水泥由樂清海螺水泥廠生產(chǎn)，符合普通硅酸鹽水泥技術(shù)指標(biāo)要求。其終凝時(shí)間要求不超過10小時(shí)，經(jīng)過對(duì)物理性能指標(biāo)的檢測(cè)，結(jié)果合格。

（2）根據(jù)圖紙規(guī)定，制備泡沫劑的物質(zhì)應(yīng)具備以下特性：稀釋倍率不低于40，發(fā)泡率不低于20；產(chǎn)生氣泡應(yīng)均勻微小且泌水率低，穩(wěn)定性強(qiáng)且不互相連通；可產(chǎn)生泡沫的物質(zhì)眾多，但并非全部可用作泡沫劑；只有在凈漿混合時(shí)不破裂、穩(wěn)定性足夠、不影響膠凝材料凝結(jié)硬化的物質(zhì)才可用于制備泡沫劑。泡沫是制造泡沫混凝土氣孔的基礎(chǔ)，保持氣孔均勻性，提高泡沫混凝土強(qiáng)度是重要的技術(shù)指標(biāo)，因此必須具備符合技術(shù)要求的泡沫才能獲得符合技術(shù)要求的氣孔結(jié)構(gòu)。

根據(jù)指標(biāo)，選用了溫州國(guó)大土木工程技術(shù)有限公司所生產(chǎn)的復(fù)合發(fā)泡劑。經(jīng)過檢測(cè)，該發(fā)泡劑的沉降高度、排水量和發(fā)泡倍數(shù)等指標(biāo)均符合《公路工程泡沫混凝土應(yīng)用技術(shù)規(guī)范》的要求。其中，實(shí)測(cè)泡沫密度為48kg/m3。

（3）水。拌合用水采用山澗溪水，經(jīng)外委檢測(cè)符合《混凝土用水標(biāo)準(zhǔn)》、《公路橋涵施工技術(shù)規(guī)范》中用于素混凝土、鋼筋混凝土、預(yù)應(yīng)力混凝土的技術(shù)要求。

2.2配合比設(shè)計(jì)

2.2.1泡沫劑的配比

泡沫的自身的性能決定了泡沫混凝土具有較低的抗壓強(qiáng)度，配合比設(shè)計(jì)時(shí)，通過控制泡沫混凝土的干密度，來確定泡沫混凝土強(qiáng)度：

（1）按泡沫混凝土干密度要求，確定水泥用量；

（2）通過水泥用量，確定泡沫混凝土用水量；

（3）按照膠凝材料、用水量，確定水泥凈漿體積；

（4）通過水泥凈漿體積，確定泡沫體積；

（5）按泡沫體積、實(shí)測(cè)泡沫密度，確定泡沫劑質(zhì)量。根據(jù)這個(gè)原則，可以初步確定泡沫混凝土的配合比。

2.2.2的水料比。

泡沫混凝土的一個(gè)重要技術(shù)參數(shù)是水料比，它是總用水量與各種干物料質(zhì)量的比值。水料比需要考慮水泥水化反應(yīng)的需求，同時(shí)也需要考慮攪拌和澆注成型的需求，以確保澆注穩(wěn)定而順暢。

2.3計(jì)算初步配合比

2.3.1計(jì)算和確定泡沫混凝土配制強(qiáng)度

（1）確定泡沫混凝土立方體抗壓強(qiáng)調(diào)標(biāo)準(zhǔn)值fcu,k=1.0MPa，

（2）按照《公路工程泡沫混凝土應(yīng)用技術(shù)規(guī)范》5.2.3配合比試驗(yàn)28d抗壓強(qiáng)度宜采用目標(biāo)設(shè)計(jì)值的1.05倍，確定混凝土配制強(qiáng)度fcu,o=1.05MPa。

2.3.2計(jì)算和確定泡沫混凝土材料用量

（1）按照《公路工程泡沫混凝土應(yīng)用技術(shù)規(guī)范》查附錄D混凝土試驗(yàn)配合比推薦值經(jīng)驗(yàn)數(shù)據(jù)，選取水泥用量mc=450kg/m3，用水量mw=270kg/m3。

（2）按照《公路工程泡沫混凝土應(yīng)用技術(shù)規(guī)范》5.2.2根據(jù)已知的水泥用量及水用量確定單位體積泡沫混凝土所需泡沫體積Vf：

Vf=1-mc/pc-mw/pw=0.584m3

（3）確定泡沫用量，泡沫用量mf=pf×Vf=28.03kg/m3

2.3.3確定基準(zhǔn)配合比各種材料用量

m∶cm∶fmw=450∶28.03∶270

經(jīng)試拌，泡沫混凝土流動(dòng)度為216mm，不滿足設(shè)計(jì)要求，對(duì)配合比進(jìn)行用水量調(diào)整，調(diào)整用水量為258kg/m3，測(cè)得泡沫混凝土流動(dòng)度為196mm，滿足設(shè)計(jì)要求，確定基準(zhǔn)配合比摻配為：m∶cm∶fmw=450∶28.03∶258。

2.4配合比調(diào)整

（1）保持泡沫用量不變，以基準(zhǔn)配合比水泥用量可分別減少和增加10%進(jìn)行配合比調(diào)整。

配合比1：水泥用量為405kg/m3，各材料為：

m∶cm∶fmw=450∶28.03∶258經(jīng)試拌流動(dòng)度為224mm，不滿足設(shè)計(jì)要求，對(duì)配合比用水量調(diào)整，調(diào)整為240kg/m3，測(cè)得流動(dòng)度為192mm，滿足設(shè)計(jì)要求，其配合比1摻配為：m∶cm∶fmw=450∶28.03∶240。

配合比2：水泥用量為495kg/m3，各材料為：

m∶cm∶fmw=495∶28.03∶258經(jīng)試拌流動(dòng)度為173mm，滿足設(shè)計(jì)要求。

（2）在泡沫混凝土中，抗壓強(qiáng)度與干重度之間呈現(xiàn)出良好的相關(guān)性，即在相同的成分、配比和制備工藝條件下，抗壓強(qiáng)度和干重度具有一一對(duì)應(yīng)的關(guān)系。因此，在泡沫混凝土的配比設(shè)計(jì)中，應(yīng)以干重度為基礎(chǔ)，確保符合結(jié)構(gòu)所需強(qiáng)度的前提下，考慮密度等級(jí)產(chǎn)品的使用性能作為強(qiáng)度標(biāo)準(zhǔn)。

（3）性能測(cè)試采用了28天齡期的抗壓強(qiáng)度和干重度試件，并按照DB33/T996-2015《公路工程泡沫混凝土應(yīng)用技術(shù)規(guī)范》進(jìn)行測(cè)試。成型試件尺寸為100mm x 100mm x 100mm。

泡沫混凝土澆筑橫斷面可采用到梯形、矩形或者結(jié)合工程功能需要而確定，澆筑宜分層澆筑，單層厚度宜0.3m～0.8m，基礎(chǔ)底部應(yīng)設(shè)置排水墊層并結(jié)合現(xiàn)場(chǎng)情況設(shè)置排水盲溝或泄水孔，當(dāng)澆筑厚度大于一定程度時(shí)，應(yīng)與常規(guī)填土路基的縱向、橫向銜接宜設(shè)置臺(tái)階式過渡，當(dāng)泡沫混凝土單體長(zhǎng)度超過15m或結(jié)構(gòu)物截面形態(tài)發(fā)生變化時(shí)應(yīng)設(shè)置沉降縫，可用一定厚度的聚苯乙烯板、瀝青麻絮等進(jìn)行填塞。

材料組成是影響泡沫混凝土強(qiáng)度的主要因素，其中包括水泥種類、強(qiáng)度等級(jí)、發(fā)泡劑種類和倍數(shù)。在施工過程中，需嚴(yán)格控制材料用量和攪拌工藝。泡沫混凝土可用于多種工程中，如新建路堤、拓寬路堤和特殊部位處的治理。在實(shí)際應(yīng)用中，泡沫混凝土能夠有效減輕橋臺(tái)及其周邊的荷載，對(duì)其他結(jié)構(gòu)物的推擠作用幾乎為零，具有高度的穩(wěn)定性。經(jīng)過業(yè)主和設(shè)計(jì)單位的現(xiàn)場(chǎng)觀摩，泡沫混凝土達(dá)到了預(yù)期效果。隨著科研的不斷深入和原材料的改進(jìn)，泡沫混凝土在工程中的應(yīng)用前景將更加廣闊。

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