泡沫混凝土實用生產(chǎn)技術及其應用T課件

泡沫混凝土實用生產(chǎn)

技術及其應用主要內容

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特性四、泡沫混凝土對泡沫的技術要求五、影響泡沫混凝土生產(chǎn)質量的主要因素六、泡沫混凝土的應用七、泡沫混凝土質量控制和檢測八、泡沫混凝土在浙江省的應用實例

一、泡沫混凝土的定義

及生產(chǎn)

泡沫混凝土是通過發(fā)泡機的發(fā)泡系統(tǒng)將發(fā)泡劑用機械方式充分發(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)過發(fā)泡機的泵送系統(tǒng)進行現(xiàn)澆施工，經(jīng)自然養(yǎng)護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特殊品種,它的孔結構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發(fā)氣,通過化學反應,由內部產(chǎn)生氣體而形成氣孔,泡沫混凝土則是通過機械制泡的方法,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域已經(jīng)得到廣范的應用，主要用于屋面的防水保溫隔熱和地面輻射供暖工程。用于交通建設則是引進日本、韓國、德國等國家的先進技術和成熟經(jīng)驗后于2003年開始試驗施工，先后在中江高速公路、京珠高速公路、301國道內蒙古自治區(qū)段、武漢長江大橋橋頭堡加固工程、國家奧林匹克體育場(鳥巢)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目上得到應用。隨著人類對環(huán)境保護問題的重視和國家對建筑節(jié)能的拉動，泡沫混凝土這一集新技術、環(huán)境保護、資源合理利用為一身的產(chǎn)品前景將會十分廣闊。

日本名神高速公路的滑塌修復照片江鶴高速公公路軟基橋橋臺臺背回回填國道301內蒙古海拉拉爾公鐵立立交橋臺背減荷回回填奧林匹克公公園市政配配套工程----成府路隧道道工程泡沫沫混凝土回回填工程武漢長江大大橋橋頭堡堡減載換填填甘肅金川集集團公司的的井下充填填照片三、泡沫混混凝土物物理理力學特性性1、輕質性在泡沫混凝凝土內均勻勻分布著大大量的獨立立閉合膠質質氣泡，氣氣泡膜是一一種具有較較強韌性的的物質，氣氣泡之間互互不通水，，從而使材材料的容重重可以控制制在3—18kN/m3。2、強度的可可調節(jié)性通過調整水水泥的種類類、摻量和和氣泡含有有率，泡沫沫混凝土的的強度可在在0.3-5.0Mpa的范圍內調調節(jié)。3、高流動性性泡沫混凝土土具有良好好的流動性性，可通過過管道泵送送，實現(xiàn)垂垂直高度100米、水平距距離500米的遠距離離輸送。4、固化后的的自立性泡沫混凝土土由于使用用水泥作為為固化劑，，通常在水水泥初凝后后就會開始始固化自立立，固化后后對擋土結結構物幾乎乎沒有推擠擠力，因而而可進行垂垂直填筑,從而可以簡簡化防護、、橋臺等的的設計。5、低彈減震震性好泡沫混凝土土的多孔性性使其具有有低的彈性性模量，從從而使其對對沖擊載荷荷具有良好好的吸收和和分散作用用。6、防水性能能強泡沫混凝土土具有相對對獨立的封封閉氣泡及及良好的整整體性，其其透水系數(shù)數(shù)為10-5cm/s量級，吸水水率較低，，使其具有有一定的防防水性能。。7、耐久性能能好泡沫混凝土土屬水泥類類材料，具具有與水泥泥砼材料同同等的耐久久性。8、良好的隔隔熱、隔音音效果及抗抗凍融性能能泡沫混凝土土含有大量量的氣泡，，其氣泡體體積含有率率可達40-70%，導熱系數(shù)數(shù)小，具有有良好的隔隔熱、隔音音效果及抗抗凍融性能能。9、環(huán)保性能能好泡沫混凝土土所需原料料為水泥和和發(fā)泡劑，，發(fā)泡劑大大都接近中中性，不含含苯、甲醛醛等有害物物質，避免免了環(huán)境污污染和消防防隱患。四、泡沫混混凝土對泡泡沫的的技術要要求泡沫是形成成泡沫混凝凝土氣孔的的基礎，要要獲得符合合技術要求求的氣孔結結構，就必必須得先有有符合技術術要求的泡泡沫。對泡泡沫的基本本技術要求求有以下5個方面，缺缺一不可：：1、泡沫穩(wěn)定定性越高越越好，穩(wěn)泡泡時間越長長越好穩(wěn)定性好的的泡沫，其其液膜堅韌韌、機械強強度好，另另外，它有有自我保水水性，可長長時間保持持泡沫液膜膜的厚度和和完整性。。2、泡沫越均均勻越好，，泡徑應大大小一致最大泡徑和和最小泡徑徑之間相差差不能太大大，可以避避免壓應力力在大泡孔孔處集中而而降低抗壓壓強度。3、泡徑越小小越好，應應以0.1～1mm為主相同的原料料和配方，，相同的設設備和工藝藝，1mm泡徑的泡沫沫混凝土的的抗壓強度度，要比3mm泡徑的泡沫沫混凝土，，至少高20%。4、泡沫泌水水率越低越越好，避免免使用乳狀狀泡沫主要是保證證泡沫中的的氣泡數(shù)量量和泡沫混混凝土的氣氣孔率，也也就是保證證泡沫混凝凝土的密度度。5、泡沫對膠膠凝材料沒沒有負作用用膠凝材料是是泡沫混凝凝土強度的的主要來源源，泡沫的的加入不能能影響其膠膠凝性，也也就是不產(chǎn)產(chǎn)生膠凝負負作用。五、影響泡泡沫混凝土土生生產(chǎn)質量的的主要因素素發(fā)泡劑、發(fā)泡泡機、攪拌機機和膠凝材料料這四個要素素是決定泡沫沫混凝土生產(chǎn)產(chǎn)質量的主要要因素。1、發(fā)泡劑發(fā)泡劑就是能能使其水溶液液在機械作用用力引入空氣氣的情況下，，產(chǎn)生大量泡泡沫的一類物物質，發(fā)泡劑劑是影響泡沫沫混凝土澆注注穩(wěn)定性的第第一因素，主主要決定了泡泡沫量（發(fā)泡泡倍數(shù)）、泡泡沫的穩(wěn)定性性，和發(fā)泡機機共同決定泡泡沫的泌水率率。2、發(fā)泡機發(fā)泡機決定了了發(fā)泡劑能否否制成泡沫，，制成的泡沫沫泡徑的大小小和泡沫的均均勻性。3、攪拌機攪拌機是水泥泥漿體與泡沫沫混合成為泡泡沫混凝土的的場所，他決決定了施工過過程中混泡的的速度和均勻勻性，影響泡泡沫的穩(wěn)定性性和泡沫存留留率。4、膠凝材料膠凝材料決定定了泡沫混凝凝土的強度，，當然和泡沫沫摻量也有很很大關系。同同時也影響穩(wěn)穩(wěn)定性，快凝凝膠凝材料的的澆筑穩(wěn)定性性好。六、泡沫混凝凝土的應用（一）、用于于軟基路堤的的填筑

（二二）、用于橋橋臺臺背填土土

（三）、、用于道路加加寬

（四））、滑坡路段段路堤的填筑筑

（五）、、陡峭及急轉轉彎地段的填填筑

（六））、隧道坑口口的填筑（（七）、作為為溶巖覆蓋層層表面路堤的的填料

（八八）、作為寒寒冷地區(qū)道路路的隔熱層（（九）、地地下空洞的填填充

（十））、隧道空隙隙的填充（一）用于軟軟基路堤的填填筑各種軟基處理理技術的比較較泡沫混凝土技技術的開發(fā)及及在公路建設設中的成功應應用將為軟基基處理提供一一種新的技術術手段。其主主要優(yōu)點如下下：（（1）可大幅度地地降低填土荷荷載，減少軟軟基的附加應應力，抑制軟軟基的沉降和和側移，提高高路堤的穩(wěn)定定性。（（2）可簡化甚至至取消軟基處處理，簡化軟軟基路堤中地地下結構物的的結構設計。。（（3）施工工期短短。（二）、用于橋臺臺背背填土1、橋頭跳車產(chǎn)產(chǎn)生的原因①①不不良地基引起起的沉降②②臺臺背填料自身身壓縮引起的的沉降③③剛柔突突變引起的沉沉陷跳車2、采用泡沫混混凝土技術緩緩解橋頭跳車車問題在橋臺與路基基結合部之間間填充的楔形形泡沫混凝土土體則可達到到使橋臺與路路基結合部附附近沉降曲線線的梯度變化化緩慢化、均均勻化目的。。其優(yōu)點主要要體現(xiàn)在以下下方面：①①可可大幅度度地降低填土土荷載，減少少軟基的附加加應力，抑制制軟基的沉降降和側移，提提高路堤的穩(wěn)穩(wěn)定性。②緩解橋臺與路路基結合部材材料的剛性突突變；③③徹徹底消除填填料自身的工工后沉降；④④填土自自身能夠自立立，對橋臺結結構物幾乎沒沒有推擠任用用；⑤⑤施施工工期短。。使用泡沫輕質質土后的橋基基差異沉降曲曲線（三）、用于道路加寬寬1、在公路的道道路加寬工程程中，大多采采用原路基兩兩側拼接加寬寬的方式。①①公路加寬就就需要新征土土地。②新加寬的路基基與原路基沉沉降差異，會會導致路面及及路堤兩側附附近的結構物物被拉裂破壞壞，增加公路路運營后的維維修養(yǎng)護費用用。③③路基加加寬施工，需需要運入大量量的施工設備備及材料，會會對已經(jīng)超負負荷運行公路路交通帶來更更大的壓力。。④④公路加寬寬施工環(huán)境受受限，因而施施工工期長。。2、泡沫混凝土土加寬道路的的主要優(yōu)點泡沫混凝土具具有容重小，，流動性好，，固化后可以以自立等特性性。這種材料料應用于道路路加寬時，主主要有以下一一些優(yōu)點：①①可垂直填土土，節(jié)省用地地、減少拆遷遷，節(jié)省投資資。以5米高的填土路路堤為例，假假設路堤坡度度為1:1.5，如果從路堤堤坡角內側開開始垂直填土土，單幅路堤堤可增加7.5米的寬度，即即單幅加寬兩兩個車道而不不需重新征地地。②在軟基路段進進行擴幅填土土時，可大幅幅度地降低填填土荷重，減減少新老路堤堤的沉降差異異。③③施工時時不需機械震震搗和碾壓。。④④通過配管管泵送泡沫混混凝土，作業(yè)業(yè)面小，幾乎乎不影響現(xiàn)有有交通。⑤⑤施施工工期短，，可使工程提提前投入使用用，給投資者者帶來超前收收益。（四）、滑坡路段路堤堤的填筑當公路路線經(jīng)經(jīng)過山區(qū)滑坡坡體時，常規(guī)規(guī)工法通常會會增加滑坡體體荷重，使滑滑坡體可能再再次失穩(wěn)（如如上圖），需需要對滑坡體體進行額外的的抗滑處治；；當滑坡體規(guī)規(guī)模較大時，，設計上一般般采用調整線線路避開滑坡坡體的方法來來解決抗滑處處理難題。如采用泡沫混混凝土對滑坡坡體進行部分分換填，利用用輕質性，使使路基路面總總荷載小于換換填部分的重重量，則可確確?；麦w的的穩(wěn)定（如上上圖），無需需對滑坡體進進行處治，即即使滑坡體規(guī)規(guī)模很大，亦亦無須調整線線路而增加公公路里程長度度，可取得顯顯著的技術經(jīng)經(jīng)濟效益和社社會效益。（五）、陡峭及急轉彎彎地段的填筑筑1、可減少填挖挖工程量2、避免對原地地形、地貌的的破壞，消除除工程的安全全隱患3、可縮短施工工工期。（六）、隧道進出口的的處理隧道進出口的的處理對環(huán)境境、景觀的影影響較大，應應盡量采用零開挖挖洞口，淡化化洞口處理的的方式。隧道進出口附附近通常存在在著偏土壓、、山體容易坍坍塌，給施工帶來較較大的不便。。通常采用人工工化的洞門結結構處理方式式對進出口進進行較大面積的處處理。工期長，所需需人力、財力力多，對進出出口附近的環(huán)環(huán)境景觀破壞較大大。在隧道的進出出口處先期澆澆筑一定形狀狀尺寸的泡沫沫混凝土土塊塊，在此基礎礎上進行隧道道的進出口開開挖處理。1、緩解隧道進進出口開挖的的偏圍圍壓，避免山山體坍塌。2、避免破壞自自然山體形態(tài)態(tài)。盡可能維維持自然地質質地理環(huán)境平平衡，環(huán)保優(yōu)優(yōu)勢明顯。3、泡沫混凝土土填筑體可作作為隧隧道進出口的的附屬構造景景觀。4、施工便捷高高效而安全。。（七）、作為為溶巖覆蓋層層表面路堤填填料在溶巖分布地地區(qū)，地下溶溶洞多，溶洞洞的覆蓋層的的情況較為復復雜。在這些些地段覆蓋層層上直接進行行路堤的填筑筑時，由于填填土荷載的作作用（特別是是高填土路堤堤），有可能能出現(xiàn)溶洞覆覆蓋層的承載載力不足的問問題，如將這這些路堤改為為橋梁，同樣樣存在著樁基基施工等難題題。如果將原原路堤填料改改用泡沫混凝凝土，則可為為解決上述難難題提供一種種新的技術手手段。（八）、作為寒冷地區(qū)區(qū)道路的隔熱熱層在泡沫混凝土土中，氣泡的的體積含有率率可高達40%～70%，氣泡的含有有率大，不但但容重小，減減震性能好，，而且導熱系系數(shù)小，隔熱熱、隔音效果果好，抗凍融融性能強。當當用作寒冷地地區(qū)凍土與填填土路堤之間間的隔熱層時時，可較好地地切斷原凍土土與外界的能能量交換，起起到隔熱保溫溫的效果，為為解決寒冷地地區(qū)道路的凍凍脹病害提供供一種新的技技術手段。（九）、地下空洞的填填充在土建工程中中，常遇到一一些人、機械械設備無法進進入但又不得得不充分填充充的特殊空間間，如各種原原因形成的地地下空洞，形形狀不規(guī)則、、狹窄、矮小小的建筑空隙隙，橋頭搭板板下的空洞等等，常規(guī)的施施工法常無法法確保空洞的的充分填充，，給工程質量量帶來較大的的安全隱患。。泡沫混凝土土具有良好的的流動性、自自硬性、施工工過程中不需需震搗和機械械碾壓作業(yè)、、施工后不需需要養(yǎng)生等特特點，為一些些特殊的地下下空洞的填充充提供了一種種較好的、新新的技術手段段（圖5）泡沫混凝土在在涵洞背部填填筑上應用典典型縱斷面（十）、隧道空隙的填填充七、質量控制制和檢測（一）澆注方方式（二）、單層層澆注厚度一次澆注厚度度過大時，由由于泡沫混凝凝土自身重量量的影響，深深處的氣泡受受到壓縮而使使輕泡沫混凝凝土的濕容重重有所增加。。故原則上單單層次澆注厚厚度不宜超過過1.0m，同時考慮到到單層澆注厚厚度太薄時消消泡對泡沫混混凝土容重的的影響，原則則上單層澆注注厚度不應小小于25cm。（三）、澆注注時間為避免泡沫混混凝土初凝后后受到外力干干擾，初凝固固化后氣泡出出現(xiàn)破裂現(xiàn)象象，單次澆注注時間應以不不超過水泥初初凝時間為控控制標準：上上下相鄰層位位之間的澆注注間隔時間以以下層泡沫混混凝土頂面可可行人且不留留腳印為標準準，一般這個個間隔時間均均大于水泥終終凝時間。（四）、原材材料的計量精精度（五）、施工工時的質量管管理（六）、固化化后的質量管管理八、泡沫混凝土在在浙江省的應應用實例練杭高速軟基基處理-泡沫混凝土施施工現(xiàn)場09省道軟軟基臺臺背回回填諸永高高速K120+030～K120+200段高高邊坡坡坡腳腳滑坡坡（2005年11月16日滑坡坡）諸永高高速公公路滑滑坡路路基填填筑設設計計斷面面諸永高高速臺臺州段段滑坡坡體處處置全全景圖圖-泡沫混混凝土土路基基填筑筑橋臺側側面諸永高高速臺臺州段段滑坡坡體路路段路路基填填筑橋橋頭處處理諸永高高速公公路臺臺州段段滑坡坡體路路段路路基填填筑處理理前前坡面防防護：：泡沫沫混凝凝土滑滑坡體體治理理抗滑滑樁坡坡面防防護工工程諸永滑滑坡體體坡面面防護護施工施工工諸永高高速臺臺州段段滑坡坡體路路段上上邊坡坡防護護浙江省省交通通運輸輸廳總總工卞卞鈞霈霈（右右）向向省委委副書書記、、省長長呂祖祖善（（左））詳細細介紹紹泡