泡沫混凝土实用生产技术及其应用T课件

泡沫混凝土实用生产

技术及其应用主要内容

一、泡沫混凝土的定义及生产二、泡沫混凝土的发展历史三、泡沫混凝土物理力学特性四、泡沫混凝土对泡沫的技术要求五、影响泡沫混凝土生产质量的主要因素六、泡沫混凝土的应用七、泡沫混凝土质量控制和检测八、泡沫混凝土在浙江省的应用实例

一、泡沫混凝土的定义

及生产

泡沫混凝土是通过发泡机的发泡系统将发泡剂用机械方式充分发泡，并将泡沫与水泥浆和其他外掺材料按一定的比例充分均匀混合，然后经过发泡机的泵送系统进行现浇施工，经自然养护所形成的一种含有大量封闭气孔的轻型填筑材料。

泡沫混凝土是加气混凝土中的一个特殊品种,它的孔结构和材料性能都接近于加气混凝土,他们二者的差别,只是在气孔形状和加气手段之间的差别。加气混凝土气孔一般是椭圆形的,而泡沫混凝土受毛细孔作用的影响,产生变形,形成多面体。加气混凝土是利用化学发气,通过化学反应,由内部产生气体而形成气孔,泡沫混凝土则是通过机械制泡的方法,先将发泡剂制成泡沫,然后再将泡沫加入水泥形成泡沫浆体,再经自然养护而成。二、泡沫混凝土发展历史

泡沫混凝土很早以前在房建领域已经得到广范的应用，主要用于屋面的防水保温隔热和地面辐射供暖工程。用于交通建设则是引进日本、韩国、德国等国家的先进技术和成熟经验后于2003年开始试验施工，先后在中江高速公路、京珠高速公路、301国道内蒙古自治区段、武汉长江大桥桥头堡加固工程、国家奥林匹克体育场(鸟巢)外围地下连续通道工程、河北西部沿海高速、唐津高速公路河北段项目上得到应用。随着人类对环境保护问题的重视和国家对建筑节能的拉动，泡沫混凝土这一集新技术、环境保护、资源合理利用为一身的产品前景将会十分广阔。

日本名神高速公路的滑塌修复照片江鹤高速公路路软基桥台台台背回填国道301内蒙古海拉尔尔公铁立交桥桥台背减荷回填填奥林匹克公园园市政配套工工程----成府路隧道工工程泡沫混凝凝土回填工程程武汉长江大桥桥桥头堡减载载换填甘肃金川集团团公司的井下下充填照片三、泡沫混凝凝土物物理力学特性性1、轻质性在泡沫混凝土土内均匀分布布着大量的独独立闭合胶质质气泡，气泡泡膜是一种具具有较强韧性性的物质，气气泡之间互不不通水，从而而使材料的容容重可以控制制在3—18kN/m3。2、强度的可调调节性通过调整水泥泥的种类、掺掺量和气泡含含有率，泡沫沫混凝土的强强度可在0.3-5.0Mpa的范围内调节节。3、高流动性泡沫混凝土具具有良好的流流动性，可通通过管道泵送送，实现垂直直高度100米、水平距离离500米的远距离输输送。4、固化后的自自立性泡沫混凝土由由于使用水泥泥作为固化剂剂，通常在水水泥初凝后就就会开始固化化自立，固化化后对挡土结结构物几乎没没有推挤力，，因而可进行行垂直填筑,从而可以简化化防护、桥台台等的设计。。5、低弹减震性性好泡沫混凝土的的多孔性使其其具有低的弹弹性模量，从从而使其对冲冲击载荷具有有良好的吸收收和分散作用用。6、防水性能强强泡沫混凝土具具有相对独立立的封闭气泡泡及良好的整整体性，其透透水系数为10-5cm/s量级，吸水率率较低，使其其具有一定的的防水性能。。7、耐久性能好好泡沫混凝土属属水泥类材料料，具有与水水泥砼材料同同等的耐久性性。8、良好好的隔隔热、、隔音音效果果及抗抗冻融融性能能泡沫混混凝土土含有有大量量的气气泡，，其气气泡体体积含含有率率可达达40-70%，导热热系数数小，，具有有良好好的隔隔热、、隔音音效果果及抗抗冻融融性能能。9、环保保性能能好泡沫混混凝土土所需需原料料为水水泥和和发泡泡剂，，发泡泡剂大大都接接近中中性，，不含含苯、、甲醛醛等有有害物物质，，避免免了环环境污污染和和消防防隐患患。四、泡泡沫混混凝土土对泡泡沫的的技技术要要求泡沫是是形成成泡沫沫混凝凝土气气孔的的基础础，要要获得得符合合技术术要求求的气气孔结结构，，就必必须得得先有有符合合技术术要求求的泡泡沫。。对泡泡沫的的基本本技术术要求求有以以下5个方面面，缺缺一不不可：：1、泡沫沫稳定定性越越高越越好，，稳泡泡时间间越长长越好好稳定性性好的的泡沫沫，其其液膜膜坚韧韧、机机械强强度好好，另另外，，它有有自我我保水水性，，可长长时间间保持持泡沫沫液膜膜的厚厚度和和完整整性。。2、泡沫沫越均均匀越越好，，泡径径应大大小一一致最大泡泡径和和最小小泡径径之间间相差差不能能太大大，可可以避避免压压应力力在大大泡孔孔处集集中而而降低低抗压压强度度。3、泡径径越小小越好好，应应以0.1～1mm为主相同的的原料料和配配方，，相同同的设设备和和工艺艺，1mm泡径的的泡沫沫混凝凝土的的抗压压强度度，要要比3mm泡径的的泡沫沫混凝凝土，，至少少高20%。4、泡沫沫泌水水率越越低越越好，，避免免使用用乳状状泡沫沫主要是是保证证泡沫沫中的的气泡泡数量量和泡泡沫混混凝土土的气气孔率率，也也就是是保证证泡沫沫混凝凝土的的密度度。5、泡沫沫对胶胶凝材材料没没有负负作用用胶凝材材料是是泡沫沫混凝凝土强强度的的主要要来源源，泡泡沫的的加入入不能能影响响其胶胶凝性性，也也就是是不产产生胶胶凝负负作用用。五、影影响泡泡沫混混凝土土生生产质质量的的主要要因素素发泡剂剂、发发泡机机、搅搅拌机机和胶胶凝材材料这这四个个要素素是决决定泡泡沫混混凝土土生产产质量量的主主要因因素。。1、发泡泡剂发泡剂剂就是是能使使其水水溶液液在机机械作作用力力引入入空气气的情情况下下，产产生大大量泡泡沫的的一类类物质质，发发泡剂剂是影影响泡泡沫混混凝土土浇注注稳定定性的的第一一因素素，主主要决决定了了泡沫沫量（（发泡泡倍数数）、、泡沫沫的稳稳定性性，和和发泡泡机共共同决决定泡泡沫的的泌水水率。。2、发泡泡机发泡机机决定定了发发泡剂剂能否否制成成泡沫沫，制制成的的泡沫沫泡径径的大大小和和泡沫沫的均均匀性性。3、搅拌拌机搅拌机机是水水泥浆浆体与与泡沫沫混合合成为为泡沫沫混凝凝土的的场所所，他他决定定了施施工过过程中中混泡泡的速速度和和均匀匀性，，影响响泡沫沫的稳稳定性性和泡泡沫存存留率率。4、胶凝凝材料料胶凝材材料决决定了了泡沫沫混凝凝土的的强度度，当当然和和泡沫沫掺量量也有有很大大关系系。同同时也也影响响稳定定性，，快凝凝胶凝凝材料料的浇浇筑稳稳定性性好。。六、泡泡沫混混凝土土的应应用（一））、用用于软软基路路堤的的填筑筑（（二））、用用于桥桥台台台背填填土（（三三）、、用于于道路路加宽宽（（四））、滑滑坡路路段路路堤的的填筑筑（（五））、陡陡峭及及急转转弯地地段的的填筑筑（（六））、隧隧道坑坑口的的填筑筑（（七））、作作为溶溶岩覆覆盖层层表面面路堤堤的填填料（（八八）、、作为为寒冷冷地区区道路路的隔隔热层层（（九））、地地下空空洞的的填充充（（十））、隧隧道空空隙的的填充充（一））用于于软基基路堤堤的填填筑各种软软基处处理技技术的的比较较泡沫混混凝土土技术术的开开发及及在公公路建建设中中的成成功应应用将将为软软基处处理提提供一一种新新的技技术手手段。。其主主要优优点如如下：：（（1）可大大幅度度地降降低填填土荷荷载，，减少少软基基的附附加应应力，，抑制制软基基的沉沉降和和侧移移，提提高路路堤的的稳定定性。。（（2）可简简化甚甚至取取消软软基处处理，，简化化软基基路堤堤中地地下结结构物物的结结构设设计。。（（3）施工工工期期短。。（二））、用于桥桥台台台背填填土1、桥头头跳车车产生生的原原因①①不不良良地基基引起起的沉沉降②②台台背填填料自自身压压缩引引起的的沉降降③③刚刚柔突突变引引起的的沉陷陷跳车车2、采用用泡沫沫混凝凝土技技术缓缓解桥桥头跳跳车问问题在桥台台与路路基结结合部部之间间填充充的楔楔形泡泡沫混混凝土土体则则可达达到使使桥台台与路路基结结合部部附近近沉降降曲线线的梯梯度变变化缓缓慢化化、均均匀化化目的的。其其优点点主要要体现现在以以下方方面：：①①可可大大幅度度地降降低填填土荷荷载，，减少少软基基的附附加应应力，，抑制制软基基的沉沉降和和侧移移，提提高路路堤的的稳定定性。。②缓解桥台台与路基基结合部部材料的的刚性突突变；③③彻彻底底消除填填料自身身的工后后沉降；；④④填填土自身身能够自自立，对对桥台结结构物几几乎没有有推挤任任用；⑤⑤施施工工工期短短。使用泡沫沫轻质土土后的桥桥基差异异沉降曲曲线（三）、、用于道路路加宽1、在公路路的道路路加宽工工程中，，大多采采用原路路基两侧侧拼接加加宽的方方式。①①公公路加宽宽就需要要新征土土地。。②新加宽的的路基与与原路基基沉降差差异，会会导致路路面及路路堤两侧侧附近的的结构物物被拉裂裂破坏，，增加公公路运营营后的维维修养护护费用。。③③路基加加宽施工工，需要要运入大大量的施施工设备备及材料料，会对对已经超超负荷运运行公路路交通带带来更大大的压力力。④④公路路加宽施施工环境境受限，，因而施施工工期期长。2、泡沫混混凝土加加宽道路路的主要要优点泡沫混凝凝土具有有容重小小，流动动性好，，固化后后可以自自立等特特性。这这种材料料应用于于道路加加宽时，，主要有有以下一一些优点点：①①可垂垂直填土土，节省省用地、、减少拆拆迁，节节省投资资。以5米高的填填土路堤堤为例，，假设路路堤坡度度为1:1.5，如果从从路堤坡坡角内侧侧开始垂垂直填土土，单幅幅路堤可可增加7.5米的宽度度，即单单幅加宽宽两个车车道而不不需重新新征地。。②在软基路路段进行行扩幅填填土时，，可大幅幅度地降降低填土土荷重，，减少新新老路堤堤的沉降降差异。。③③施工时时不需机机械震捣捣和碾压压。④④通过过配管泵泵送泡沫沫混凝土土，作业业面小，，几乎不不影响现现有交通通。⑤⑤施工工工期短短，可使使工程提提前投入入使用，，给投资资者带来来超前收收益。（四）、、滑坡路段段路堤的的填筑当公路路路线经过过山区滑滑坡体时时，常规规工法通通常会增增加滑坡坡体荷重重，使滑滑坡体可可能再次次失稳（（如上图图），需需要对滑滑坡体进进行额外外的抗滑滑处治；；当滑坡坡体规模模较大时时，设计计上一般般采用调调整线路路避开滑滑坡体的的方法来来解决抗抗滑处理理难题。。如采用泡泡沫混凝凝土对滑滑坡体进进行部分分换填，，利用轻轻质性，，使路基基路面总总荷载小小于换填填部分的的重量，，则可确确保滑坡坡体的稳稳定（如如上图）），无需需对滑坡坡体进行行处治，，即使滑滑坡体规规模很大大，亦无无须调整整线路而而增加公公路里程程长度，，可取得得显著的的技术经经济效益益和社会会效益。。（五）、、陡峭及急急转弯地地段的填填筑1、可减少少填挖工工程量2、避免对对原地形形、地貌貌的破坏坏，消除除工程的的安全隐隐患3、可缩短短施工工工期。（六）、、隧道进出出口的处处理隧道进出出口的处处理对环环境、景景观的影影响较大大，应尽尽量采用零零开挖洞洞口，淡淡化洞口口处理的的方式。。隧道进出出口附近近通常存存在着偏偏土压、、山体容容易坍塌塌，给施工带带来较大大的不便便。通常采用用人工化化的洞门门结构处处理方式式对进出出口进行行较大面积积的处理理。工期长，，所需人人力、财财力多，，对进出出口附近近的环境境景观破坏坏较大。。在隧道的的进出口口处先期期浇筑一一定形状状尺寸的的泡沫混混凝土土土块，在在此基础础上进行行隧道的的进出口口开挖处处理。1、缓解隧道进进出口开挖的的偏围围压，避免山山体坍塌。2、避免破坏自自然山体形态态。尽可能维维持自然地质质地理环境平平衡，环保优优势明显。3、泡沫混凝土土填筑体可作作为隧隧道进出口的的附属构造景景观。4、施工便捷高高效而安全。。（七）、作为为溶岩覆盖层层表面路堤填填料在溶岩分布地地区，地下溶溶洞多，溶洞洞的覆盖层的的情况较为复复杂。在这些些地段覆盖层层上直接进行行路堤的填筑筑时，由于填填土荷载的作作用（特别是是高填土路堤堤），有可能能出现溶洞覆覆盖层的承载载力不足的问问题，如将这这些路堤改为为桥梁，同样样存在着桩基基施工等难题题。如果将原原路堤填料改改用泡沫混凝凝土，则可为为解决上述难难题提供一种种新的技术手手段。（八）、作为寒冷地区区道路的隔热热层在泡沫混凝土土中，气泡的的体积含有率率可高达40%～70%，气泡的含有有率大，不但但容重小，减减震性能好，，而且导热系系数小，隔热热、隔音效果果好，抗冻融融性能强。当当用作寒冷地地区冻土与填填土路堤之间间的隔热层时时，可较好地地切断原冻土土与外界的能能量交换，起起到隔热保温温的效果，为为解决寒冷地地区道路的冻冻胀病害提供供一种新的技技术手段。（九）、地下空洞的填填充在土建工程中中，常遇到一一些人、机械械设备无法进进入但又不得得不充分填充充的特殊空间间，如各种原原因形成的地地下空洞，形形状不规则、、狭窄、矮小小的建筑空隙隙，桥头搭板板下的空洞等等，常规的施施工法常无法法确保空洞的的充分填充，，给工程质量量带来较大的的安全隐患。。泡沫混凝土土具有良好的的流动性、自自硬性、施工工过程中不需需震捣和机械械碾压作业、、施工后不需需要养生等特特点，为一些些特殊的地下下空洞的填充充提供了一种种较好的、新新的技术手段段（图5）泡沫混凝土在在涵洞背部填填筑上应用典典型纵断面（十）、隧道空隙的填填充七、质量控制制和检测（一）浇注方方式（二）、单层层浇注厚度一次浇注厚度度过大时，由由于泡沫混凝凝土自身重量量的影响，深深处的气泡受受到压缩而使使轻泡沫混凝凝土的湿容重重有所增加。。故原则上单单层次浇注厚厚度不宜超过过1.0m，同时考虑到到单层浇注厚厚度太薄时消消泡对泡沫混混凝土容重的的影响，原则则上单层浇注注厚度不应小小于25cm。（三）、浇注注时间为避免泡沫混混凝土初凝后后受到外力干干扰，初凝固固化后气泡出出现破裂现象象，单次浇注注时间应以不不超过水泥初初凝时间为控控制标准：上上下相邻层位位之间的浇注注间隔时间以以下层泡沫混混凝土顶面可可行人且不留留脚印为标准准，一般这个个间隔时间均均大于水泥终终凝时间。（四）、原材材料的计量精精度（五）、施工工时的质量管管理（六）、固化化后的质量管管理八、泡沫混凝土在在浙江省的应应用实例练