泡沫混凝土實(shí)用生產(chǎn)技術(shù)及其應(yīng)用ppt課件

.,泡沫混凝土實(shí)用生產(chǎn)技術(shù)及其應(yīng)用,.,主要內(nèi)容,一、泡沫混凝土的定義及生產(chǎn)二、泡沫混凝土的發(fā)展歷史三、泡沫混凝土物理力學(xué)特性四、泡沫混凝土對(duì)泡沫的技術(shù)要求五、影響泡沫混凝土生產(chǎn)質(zhì)量的主要因素六、泡沫混凝土的應(yīng)用七、泡沫混凝土質(zhì)量控制和檢測(cè)八、泡沫混凝土在浙江省的應(yīng)用實(shí)例,.,一、泡沫混凝土的定義及生產(chǎn),.,泡沫混凝土是通過(guò)發(fā)泡機(jī)的發(fā)泡系統(tǒng)將發(fā)泡劑用機(jī)械方式充分發(fā)泡，并將泡沫與水泥漿和其他外摻材料按一定的比例充分均勻混合，然后經(jīng)過(guò)發(fā)泡機(jī)的泵送系統(tǒng)進(jìn)行現(xiàn)澆施工，經(jīng)自然養(yǎng)護(hù)所形成的一種含有大量封閉氣孔的輕型填筑材料。,.,.,.,泡沫混凝土是加氣混凝土中的一個(gè)特殊品種,它的孔結(jié)構(gòu)和材料性能都接近于加氣混凝土,他們二者的差別,只是在氣孔形狀和加氣手段之間的差別。加氣混凝土氣孔一般是橢圓形的,而泡沫混凝土受毛細(xì)孔作用的影響,產(chǎn)生變形,形成多面體。加氣混凝土是利用化學(xué)發(fā)氣,通過(guò)化學(xué)反應(yīng),由內(nèi)部產(chǎn)生氣體而形成氣孔,泡沫混凝土則是通過(guò)機(jī)械制泡的方法,先將發(fā)泡劑制成泡沫,然后再將泡沫加入水泥形成泡沫漿體,再經(jīng)自然養(yǎng)護(hù)而成。,.,二、泡沫混凝土發(fā)展歷史,.,泡沫混凝土很早以前在房建領(lǐng)域已經(jīng)得到廣范的應(yīng)用，主要用于屋面的防水保溫隔熱和地面輻射供暖工程。用于交通建設(shè)則是引進(jìn)日本、韓國(guó)、德國(guó)等國(guó)家的先進(jìn)技術(shù)和成熟經(jīng)驗(yàn)后于2003年開(kāi)始試驗(yàn)施工，先后在中江高速公路、京珠高速公路、301國(guó)道內(nèi)蒙古自治區(qū)段、武漢長(zhǎng)江大橋橋頭堡加固工程、國(guó)家?jiàn)W林匹克體育場(chǎng)(鳥(niǎo)巢)外圍地下連續(xù)通道工程、河北西部沿海高速、唐津高速公路河北段項(xiàng)目上得到應(yīng)用。隨著人類對(duì)環(huán)境保護(hù)問(wèn)題的重視和國(guó)家對(duì)建筑節(jié)能的拉動(dòng)，泡沫混凝土這一集新技術(shù)、環(huán)境保護(hù)、資源合理利用為一身的產(chǎn)品前景將會(huì)十分廣闊。,.,日本名神高速公路的滑塌修復(fù)照片,.,江鶴高速公路軟基橋臺(tái)臺(tái)背回填,.,國(guó)道301內(nèi)蒙古海拉爾公鐵立交橋臺(tái)背減荷回填,.,奧林匹克公園市政配套工程-成府路隧道工程泡沫混凝土回填工程,.,武漢長(zhǎng)江大橋橋頭堡減載換填,.,甘肅金川集團(tuán)公司的井下充填照片,.,三、泡沫混凝土物理力學(xué)特性,.,1、輕質(zhì)性在泡沫混凝土內(nèi)均勻分布著大量的獨(dú)立閉合膠質(zhì)氣泡，氣泡膜是一種具有較強(qiáng)韌性的物質(zhì)，氣泡之間互不通水，從而使材料的容重可以控制在318kN/m3。,.,2、強(qiáng)度的可調(diào)節(jié)性通過(guò)調(diào)整水泥的種類、摻量和氣泡含有率，泡沫混凝土的強(qiáng)度可在0.3-5.0Mpa的范圍內(nèi)調(diào)節(jié)。,.,3、高流動(dòng)性泡沫混凝土具有良好的流動(dòng)性，可通過(guò)管道泵送，實(shí)現(xiàn)垂直高度100米、水平距離500米的遠(yuǎn)距離輸送。4、固化后的自立性泡沫混凝土由于使用水泥作為固化劑，通常在水泥初凝后就會(huì)開(kāi)始固化自立，固化后對(duì)擋土結(jié)構(gòu)物幾乎沒(méi)有推擠力，因而可進(jìn)行垂直填筑,從而可以簡(jiǎn)化防護(hù)、橋臺(tái)等的設(shè)計(jì)。,.,5、低彈減震性好泡沫混凝土的多孔性使其具有低的彈性模量，從而使其對(duì)沖擊載荷具有良好的吸收和分散作用。6、防水性能強(qiáng)泡沫混凝土具有相對(duì)獨(dú)立的封閉氣泡及良好的整體性，其透水系數(shù)為10-5cm/s量級(jí)，吸水率較低，使其具有一定的防水性能。7、耐久性能好泡沫混凝土屬水泥類材料，具有與水泥砼材料同等的耐久性。,.,8、良好的隔熱、隔音效果及抗凍融性能泡沫混凝土含有大量的氣泡，其氣泡體積含有率可達(dá)40-70%，導(dǎo)熱系數(shù)小，具有良好的隔熱、隔音效果及抗凍融性能。9、環(huán)保性能好泡沫混凝土所需原料為水泥和發(fā)泡劑，發(fā)泡劑大都接近中性，不含苯、甲醛等有害物質(zhì)，避免了環(huán)境污染和消防隱患。,.,四、泡沫混凝土對(duì)泡沫的技術(shù)要求,.,泡沫是形成泡沫混凝土氣孔的基礎(chǔ)，要獲得符合技術(shù)要求的氣孔結(jié)構(gòu)，就必須得先有符合技術(shù)要求的泡沫。對(duì)泡沫的基本技術(shù)要求有以下5個(gè)方面，缺一不可：1、泡沫穩(wěn)定性越高越好，穩(wěn)泡時(shí)間越長(zhǎng)越好穩(wěn)定性好的泡沫，其液膜堅(jiān)韌、機(jī)械強(qiáng)度好，另外，它有自我保水性，可長(zhǎng)時(shí)間保持泡沫液膜的厚度和完整性。,.,2、泡沫越均勻越好，泡徑應(yīng)大小一致最大泡徑和最小泡徑之間相差不能太大，可以避免壓應(yīng)力在大泡孔處集中而降低抗壓強(qiáng)度。3、泡徑越小越好，應(yīng)以0.11mm為主相同的原料和配方，相同的設(shè)備和工藝，1mm泡徑的泡沫混凝土的抗壓強(qiáng)度，要比3mm泡徑的泡沫混凝土，至少高20%。,.,4、泡沫泌水率越低越好，避免使用乳狀泡沫主要是保證泡沫中的氣泡數(shù)量和泡沫混凝土的氣孔率，也就是保證泡沫混凝土的密度。5、泡沫對(duì)膠凝材料沒(méi)有負(fù)作用膠凝材料是泡沫混凝土強(qiáng)度的主要來(lái)源，泡沫的加入不能影響其膠凝性，也就是不產(chǎn)生膠凝負(fù)作用。,.,五、影響泡沫混凝土生產(chǎn)質(zhì)量的主要因素,.,發(fā)泡劑、發(fā)泡機(jī)、攪拌機(jī)和膠凝材料這四個(gè)要素是決定泡沫混凝土生產(chǎn)質(zhì)量的主要因素。1、發(fā)泡劑發(fā)泡劑就是能使其水溶液在機(jī)械作用力引入空氣的情況下，產(chǎn)生大量泡沫的一類物質(zhì)，發(fā)泡劑是影響泡沫混凝土澆注穩(wěn)定性的第一因素，主要決定了泡沫量（發(fā)泡倍數(shù)）、泡沫的穩(wěn)定性，和發(fā)泡機(jī)共同決定泡沫的泌水率。,.,2、發(fā)泡機(jī)發(fā)泡機(jī)決定了發(fā)泡劑能否制成泡沫，制成的泡沫泡徑的大小和泡沫的均勻性。3、攪拌機(jī)攪拌機(jī)是水泥漿體與泡沫混合成為泡沫混凝土的場(chǎng)所，他決定了施工過(guò)程中混泡的速度和均勻性，影響泡沫的穩(wěn)定性和泡沫存留率。4、膠凝材料膠凝材料決定了泡沫混凝土的強(qiáng)度，當(dāng)然和泡沫摻量也有很大關(guān)系。同時(shí)也影響穩(wěn)定性，快凝膠凝材料的澆筑穩(wěn)定性好。,.,六、泡沫混凝土的應(yīng)用,.,（一）、用于軟基路堤的填筑（二）、用于橋臺(tái)臺(tái)背填土（三）、用于道路加寬（四）、滑坡路段路堤的填筑（五）、陡峭及急轉(zhuǎn)彎地段的填筑（六）、隧道坑口的填筑（七）、作為溶巖覆蓋層表面路堤的填料（八）、作為寒冷地區(qū)道路的隔熱層（九）、地下空洞的填充（十）、隧道空隙的填充,.,（一）用于軟基路堤的填筑,.,各種軟基處理技術(shù)的比較,.,泡沫混凝土技術(shù)的開(kāi)發(fā)及在公路建設(shè)中的成功應(yīng)用將為軟基處理提供一種新的技術(shù)手段。其主要優(yōu)點(diǎn)如下：（1）可大幅度地降低填土荷載，減少軟基的附加應(yīng)力，抑制軟基的沉降和側(cè)移，提高路堤的穩(wěn)定性。（2）可簡(jiǎn)化甚至取消軟基處理，簡(jiǎn)化軟基路堤中地下結(jié)構(gòu)物的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)。（3）施工工期短。,.,（二）、用于橋臺(tái)臺(tái)背填土1、橋頭跳車產(chǎn)生的原因不良地基引起的沉降臺(tái)背填料自身壓縮引起的沉降剛?cè)嵬蛔円鸬某料萏?.,.,2、采用泡沫混凝土技術(shù)緩解橋頭跳車問(wèn)題在橋臺(tái)與路基結(jié)合部之間填充的楔形泡沫混凝土體則可達(dá)到使橋臺(tái)與路基結(jié)合部附近沉降曲線的梯度變化緩慢化、均勻化目的。其優(yōu)點(diǎn)主要體現(xiàn)在以下方面：可大幅度地降低填土荷載，減少軟基的附加應(yīng)力，抑制軟基的沉降和側(cè)移，提高路堤的穩(wěn)定性。,.,緩解橋臺(tái)與路基結(jié)合部材料的剛性突變；徹底消除填料自身的工后沉降；填土自身能夠自立，對(duì)橋臺(tái)結(jié)構(gòu)物幾乎沒(méi)有推擠任用；施工工期短。,.,使用泡沫輕質(zhì)土后的橋基差異沉降曲線,.,（三）、用于道路加寬1、在公路的道路加寬工程中，大多采用原路基兩側(cè)拼接加寬的方式。公路加寬就需要新征土地。,.,新加寬的路基與原路基沉降差異，會(huì)導(dǎo)致路面及路堤兩側(cè)附近的結(jié)構(gòu)物被拉裂破壞，增加公路運(yùn)營(yíng)后的維修養(yǎng)護(hù)費(fèi)用。路基加寬施工，需要運(yùn)入大量的施工設(shè)備及材料，會(huì)對(duì)已經(jīng)超負(fù)荷運(yùn)行公路交通帶來(lái)更大的壓力。公路加寬施工環(huán)境受限，因而施工工期長(zhǎng)。,.,2、泡沫混凝土加寬道路的主要優(yōu)點(diǎn)泡沫混凝土具有容重小，流動(dòng)性好，固化后可以自立等特性。這種材料應(yīng)用于道路加寬時(shí)，主要有以下一些優(yōu)點(diǎn)：可垂直填土，節(jié)省用地、減少拆遷，節(jié)省投資。,以5米高的填土路堤為例，假設(shè)路堤坡度為1:1.5，如果從路堤坡角內(nèi)側(cè)開(kāi)始垂直填土，單幅路堤可增加7.5米的寬度，即單幅加寬兩個(gè)車道而不需重新征地。,.,在軟基路段進(jìn)行擴(kuò)幅填土?xí)r，可大幅度地降低填土荷重，減少新老路堤的沉降差異。施工時(shí)不需機(jī)械震搗和碾壓。通過(guò)配管泵送泡沫混凝土，作業(yè)面小，幾乎不影響現(xiàn)有交通。施工工期短，可使工程提前投入使用，給投資者帶來(lái)超前收益。,.,.,.,（四）、滑坡路段路堤的填筑,當(dāng)公路路線經(jīng)過(guò)山區(qū)滑坡體時(shí)，常規(guī)工法通常會(huì)增加滑坡體荷重，使滑坡體可能再次失穩(wěn)（如上圖），需要對(duì)滑坡體進(jìn)行額外的抗滑處治；當(dāng)滑坡體規(guī)模較大時(shí)，設(shè)計(jì)上一般采用調(diào)整線路避開(kāi)滑坡體的方法來(lái)解決抗滑處理難題。,.,如采用泡沫混凝土對(duì)滑坡體進(jìn)行部分換填，利用輕質(zhì)性，使路基路面總荷載小于換填部分的重量，則可確?；麦w的穩(wěn)定（如上圖），無(wú)需對(duì)滑坡體進(jìn)行處治，即使滑坡體規(guī)模很大，亦無(wú)須調(diào)整線路而增加公路里程長(zhǎng)度，可取得顯著的技術(shù)經(jīng)濟(jì)效益和社會(huì)效益。,.,（五）、陡峭及急轉(zhuǎn)彎地段的填筑,1、可減少填挖工程量2、避免對(duì)原地形、地貌的破壞，消除工程的安全隱患3、可縮短施工工期。,.,.,.,（六）、隧道進(jìn)出口的處理,隧道進(jìn)出口的處理對(duì)環(huán)境、景觀的影響較大，應(yīng)盡量采用零開(kāi)挖洞口，淡化洞口處理的方式。,隧道進(jìn)出口附近通常存在著偏土壓、山體容易坍塌，給施工帶來(lái)較大的不便。,通常采用人工化的洞門結(jié)構(gòu)處理方式對(duì)進(jìn)出口進(jìn)行較大面積的處理。,工期長(zhǎng)，所需人力、財(cái)力多，對(duì)進(jìn)出口附近的環(huán)境景觀破壞較大。,.,在隧道的進(jìn)出口處先期澆筑一定形狀尺寸的泡沫混凝土土塊，在此基礎(chǔ)上進(jìn)行隧道的進(jìn)出口開(kāi)挖處理。,1、緩解隧道進(jìn)出口開(kāi)挖的偏圍壓，避免山體坍塌。2、避免破壞自然山體形態(tài)。盡可能維持自然地質(zhì)地理環(huán)境平衡，環(huán)保優(yōu)勢(shì)明顯。3、泡沫混凝土填筑體可作為隧道進(jìn)出口的附屬構(gòu)造景觀。4、施工便捷高效而安全。,.,（七）、作為溶巖覆蓋層表面路堤填料在溶巖分布地區(qū)，地下溶洞多，溶洞的覆蓋層的情況較為復(fù)雜。在這些地段覆蓋層上直接進(jìn)行路堤的填筑時(shí)，由于填土荷載的作用（特別是高填土路堤），有可能出現(xiàn)溶洞覆蓋層的承載力不足的問(wèn)題，如將這些路堤改為橋梁，同樣存在著樁基施工等難題。如果將原路堤填料改用泡沫混凝土，則可為解決上述難題提供一種新的技術(shù)手段。,.,（八）、作為寒冷地區(qū)道路的隔熱層在泡沫混凝土中，氣泡的體積含有率可高達(dá)40%70%，氣泡的含有率大，不但容重小，減震性能好，而且導(dǎo)熱系數(shù)小，隔熱、隔音效果好，抗凍融性能強(qiáng)。當(dāng)用作寒冷地區(qū)凍土與填土路堤之間的隔熱層時(shí)，可較好地切斷原凍土與外界的能量交換，起到隔熱保溫的效果，為解決寒冷地區(qū)道路的凍脹病害提供一種新的技術(shù)手段。,.,（九）、地下空洞的填充在土建工程中，常遇到一些人、機(jī)械設(shè)備無(wú)法進(jìn)入但又不得不充分填充的特殊空間，如各種原因形成的地下空洞，形狀不規(guī)則、狹窄、矮小的建筑空隙，橋頭搭板下的空洞等，常規(guī)的施工法常無(wú)法確?？斩吹某浞痔畛?，給工程質(zhì)量帶來(lái)較大的安全隱患。泡沫混凝土具有良好的流動(dòng)性、自硬性、施工過(guò)程中不需震搗和機(jī)械碾壓作業(yè)、施工后不需要養(yǎng)生等特點(diǎn)，為一些特殊的地下空洞的填充提供了一種較好的、新的技術(shù)手段（圖5）,.,.,泡沫混凝土在涵洞背部填筑上應(yīng)用典型縱斷面,.,（十）、隧道空隙的填充,.,七、質(zhì)量控制和檢測(cè),.,（一）澆注方式,.,（二）、單層澆注厚度一次澆注厚度過(guò)大時(shí)，由于泡沫混凝土自身重量的影響，深處的氣泡受到壓縮而使輕泡沫混凝土的濕容重有所增加。故原則上單層次澆注厚度不宜超過(guò)1.0m，同時(shí)考慮到單層澆注厚度太薄時(shí)消泡對(duì)泡沫混凝土容重的影響，原則上單層澆注厚度不應(yīng)小于25cm。,.,（三）、澆注時(shí)間為避免泡沫混凝土初凝后受到外力干擾，初凝固化后氣泡出現(xiàn)破裂現(xiàn)象，單次澆注時(shí)間應(yīng)以不超過(guò)水泥初凝時(shí)間為控制標(biāo)準(zhǔn)：上下相鄰層位之間的澆注間隔時(shí)間以下層泡沫混凝土頂面可行人且不留腳印為標(biāo)準(zhǔn)，一般這個(gè)間隔時(shí)間均大于水泥終凝時(shí)間。,.,（四）、原材料的計(jì)量精度,.,（五）、施工時(shí)的質(zhì)量管理,.,（六）、固化后的質(zhì)量管理,.,八、泡沫混凝土在浙江省的應(yīng)用實(shí)例,.,練杭高速軟基處理-泡沫混凝土施工現(xiàn)場(chǎng),.,09省道軟基臺(tái)背回填,.,諸永高速K120+030K120+200段高邊坡坡腳滑坡（2005年11月16日滑坡）,.,諸永高速公路滑坡路基填筑設(shè)計(jì)斷面,.,諸永高速臺(tái)州段滑坡體處置全景圖-泡沫混凝土路基填筑,.,橋臺(tái)側(cè)面,.,諸永高速臺(tái)州段滑坡體路段路基填筑橋頭處理,.,諸永高速公路臺(tái)州段滑坡體路段路基填筑,.,處理前,坡面防護(hù)：泡沫混凝土滑坡體治理抗滑樁坡面防護(hù)工程,.,諸永滑坡體坡面防護(hù),施工,施工,.,諸永高速臺(tái)州段滑坡體路段上邊坡防護(hù),.,浙江省交通運(yùn)輸廳總工卞鈞霈（右）向省委副書記、省長(zhǎng)呂祖善（左）詳細(xì)介紹泡沫混凝土在諸永高速的應(yīng)用,.,諸永高速金華段烏竹嶺隧道塌腔回填,.,施工設(shè)備布置,由于高差太大，拌合分兩級(jí)進(jìn)行，第一級(jí)水泥漿攪拌，第二級(jí)混泡，再通過(guò)泵送至回填口,總體,第一級(jí),第二級(jí),.,臺(tái)縉高速公路東延段路基泡沫混凝土換填工程,.,上山高速公路上虞段路基泡沫混凝土