1、a,1,泡沫混凝土實用生產(chǎn) 技術(shù)及其應(yīng)用,a,2,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 八、泡沫混凝土在浙江省的應(yīng)用實例,a,3,一、泡沫混凝土的定義 及生產(chǎn),a,4,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。,a,5,a,6,a,7,泡沫混凝土是加氣混凝土

2、中的一個特殊品種,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。,a,8,二、泡沫混凝土發(fā)展歷史,a,9,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)則是引進日本、韓國、德國等國家的先進技術(shù)和成熟經(jīng)驗后于2003年開始試驗施工，先后在中

3、江高速公路、京珠高速公路、301國道內(nèi)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(yīng)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(shù)、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。,a,10,日本名神高速公路的滑塌修復(fù)照片,a,11,江鶴高速公路軟基橋臺臺背回填,a,12,國道301內(nèi)蒙古海拉爾公鐵立交橋 臺背減荷回填,a,13,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,a,14,武漢長江大橋橋頭堡減載換填,a,15,甘肅金川集團公司的井下充填照片,

4、a,16,三、泡沫混凝土 物理力學(xué)特性,a,17,1、輕質(zhì)性 在泡沫混凝土內(nèi)均勻分布著大量的獨立閉合膠質(zhì)氣泡，氣泡膜是一種具有較強韌性的物質(zhì)，氣泡之間互不通水，從而使材料的容重可以控制在318kN/m3。,a,18,2、強度的可調(diào)節(jié)性 通過調(diào)整水泥的種類、摻量和氣泡含有率，泡沫混凝土的強度可在0.3-5.0Mpa的范圍內(nèi)調(diào)節(jié)。,a,19,3、高流動性 泡沫混凝土具有良好的流動性，可通過管道泵送，實現(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開始固化自立，固化后對擋土結(jié)構(gòu)物幾乎沒有推擠力，因而可進行垂直填筑,從而可

5、以簡化防護、橋臺等的設(shè)計。,a,20,5、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，從而使其對沖擊載荷具有良好的吸收和分散作用。 6、防水性能強 泡沫混凝土具有相對獨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，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。,a,21,8、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

6、質(zhì)，避免了環(huán)境污染和消防隱患。,a,22,四、泡沫混凝土對泡沫 的技術(shù)要求,a,23,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。對泡沫的基本技術(shù)要求有以下5個方面，缺一不可： 1、泡沫穩(wěn)定性越高越好，穩(wěn)泡時間越長越好 穩(wěn)定性好的泡沫，其液膜堅韌、機械強度好，另外，它有自我保水性，可長時間保持泡沫液膜的厚度和完整性。,a,24,2、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

7、抗壓強度，要比3mm泡徑的泡沫混凝土，至少高20%。,a,25,4、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、泡沫對膠凝材料沒有負(fù)作用 膠凝材料是泡沫混凝土強度的主要來源，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。,a,26,五、影響泡沫混凝土 生產(chǎn)質(zhì)量的主要因素,a,27,發(fā)泡劑、發(fā)泡機、攪拌機和膠凝材料這四個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

8、數(shù)）、泡沫的穩(wěn)定性，和發(fā)泡機共同決定泡沫的泌水率。,a,28,2、發(fā)泡機 發(fā)泡機決定了發(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 攪拌機是水泥漿體與泡沫混合成為泡沫混凝土的場所，他決定了施工過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度，當(dāng)然和泡沫摻量也有很大關(guān)系。同時也影響穩(wěn)定性，快凝膠凝材料的澆筑穩(wěn)定性好。,a,29,六、泡沫混凝土的應(yīng)用,a,30,（一）、用于軟基路堤的填筑 （二）、用于橋臺臺背填土 （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 （

9、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,a,31,（一）用于軟基路堤的填筑,a,32,各種軟基處理技術(shù)的比較,a,33,泡沫混凝土技術(shù)的開發(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）可簡化甚至取消軟基處理，簡化軟基路堤中地下結(jié)構(gòu)物的結(jié)構(gòu)設(shè)計。 （3）施工工期短。,a,34,（二）、用于橋臺臺背填土 1、橋頭跳車產(chǎn)生的原因 不良地基引起的沉降 臺背填料自身壓縮引起的沉降 剛?cè)嵬蛔円鸬某料?/p>

10、跳車,a,35,a,36,2、采用泡沫混凝土技術(shù)緩解橋頭跳車問題 在橋臺與路基結(jié)合部之間填充的楔形泡沫混凝土體則可達到使橋臺與路基結(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。,a,37, 緩解橋臺與路基結(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，對橋臺結(jié)構(gòu)物幾乎沒有推擠任用； 施工工期短。,a,38,使用泡沫輕質(zhì)土后的橋基差異沉降曲線,a,39,（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

11、 。,a,40,新加寬的路基與原路基沉降差異，會導(dǎo)致路面及路堤兩側(cè)附近的結(jié)構(gòu)物被拉裂破壞，增加公路運營后的維修養(yǎng)護費用。 路基加寬施工，需要運入大量的施工設(shè)備及材料，會對已經(jīng)超負(fù)荷運行公路交通帶來更大的壓力。 公路加寬施工環(huán)境受限，因而施工工期長。,a,41,2、泡沫混凝土加寬道路的主要優(yōu)點 泡沫混凝土具有容重小，流動性好，固化后可以自立等特性。這種材料應(yīng)用于道路加寬時，主要有以下一些優(yōu)點： 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，即單幅加寬兩個車道而不需重新征地。,a,42,在

12、軟基路段進行擴幅填土?xí)r，可大幅度地降低填土荷重，減少新老路堤的沉降差異。 施工時不需機械震搗和碾壓。 通過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，給投資者帶來超前收益。,a,43,a,44,a,45,（四）、滑坡路段路堤的填筑,當(dāng)公路路線經(jīng)過山區(qū)滑坡體時，常規(guī)工法通常會增加滑坡體荷重，使滑坡體可能再次失穩(wěn)（如上圖），需要對滑坡體進行額外的抗滑處治；當(dāng)滑坡體規(guī)模較大時，設(shè)計上一般采用調(diào)整線路避開滑坡體的方法來解決抗滑處理難題。,a,46,如采用泡沫混凝土對滑坡體進行部分換填，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

13、），無需對滑坡體進行處治，即使滑坡體規(guī)模很大，亦無須調(diào)整線路而增加公路里程長度，可取得顯著的技術(shù)經(jīng)濟效益和社會效益。,a,47,（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。,a,48,a,49,a,50,（六）、隧道進出口的處理,隧道進出口的處理對環(huán)境、景觀的影響較大，應(yīng)盡 量采用零開挖洞口，淡化洞口處理的方式。,隧道進出口附近通常存在著偏土壓、山體容易坍塌， 給施工帶來較大的不便。,通常采用人工化的洞門結(jié)構(gòu)處理方式對進出口進行 較大面積的處理。,工期長，所需人力、財力多，對進出口附近的環(huán)境 景觀破壞較大。,a,5

14、1,在隧道的進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)上進行隧道的進出口開挖處理。,1、緩解隧道進出口開挖的偏 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)勢明顯。 3、泡沫混凝土填筑體可作為 隧道進出口的附屬構(gòu)造景觀。 4、施工便捷高效而安全。,a,52,（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行路堤的填筑時，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

15、土，則可為解決上述難題提供一種新的技術(shù)手段。,a,53,（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。當(dāng)用作寒冷地區(qū)凍土與填土路堤之間的隔熱層時，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。,a,54,（九）、地下空洞的填充 在土建工程中，常遇到一些人、機械設(shè)備無法進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)的施工法常無法確?？斩吹某?/p>

16、分填充，給工程質(zhì)量帶來較大的安全隱患。泡沫混凝土具有良好的流動性、自硬性、施工過程中不需震搗和機械碾壓作業(yè)、施工后不需要養(yǎng)生等特點，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）,a,55,a,56,泡沫混凝土在涵洞背部填筑上應(yīng)用典型縱斷面,a,57,（十）、隧道空隙的填充,a,58,七、質(zhì)量控制和檢測,a,59,（一）澆注方式,a,60,（二）、單層澆注厚度 一次澆注厚度過大時，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1.0m，同時考慮到單層澆注厚度太薄時消泡對泡沫混凝土容重的影響，原則上單層澆注厚度不

17、應(yīng)小于25cm。,a,61,（三）、澆注時間 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，單次澆注時間應(yīng)以不超過水泥初凝時間為控制標(biāo)準(zhǔn)：上下相鄰層位之間的澆注間隔時間以下層泡沫混凝土頂面可行人且不留腳印為標(biāo)準(zhǔn)，一般這個間隔時間均大于水泥終凝時間。,a,62,（四）、原材料的計量精度,a,63,（五）、施工時的質(zhì)量管理,a,64,（六）、固化后的質(zhì)量管理,a,65,八、泡沫混凝土在浙江省的應(yīng)用實例,a,66,練杭高速軟基處理-泡沫混凝土施工現(xiàn)場,a,67,09省道軟基臺背回填,a,68,諸永高速K120+030K120+200段 高邊坡坡腳滑坡（2005年11月16日滑坡）,

18、a,69,諸永高速公路滑坡路基填筑 設(shè)計斷面,a,70,諸永高速臺州段滑坡體處置全景圖-泡沫混凝土路基填筑,a,71,橋臺側(cè)面,a,72,諸永高速臺州段滑坡體路段路基填筑橋頭處理,a,73,諸永高速公路臺州段滑坡體路段路基填筑,a,74,處 理 前,坡面防護：泡沫混凝土滑坡體治理抗滑樁坡面防護工程,a,75,諸永滑坡體坡面防護,施工,施 工,a,76,諸永高速臺州段滑坡體路段上邊坡防護,a,77,浙江省交通運輸廳總工卞鈞霈（右）向省委副書記、省長呂祖善（左）詳細(xì)介紹泡沫混凝土在諸永高速的應(yīng)用,a,78,諸永高速金華段烏竹嶺隧道塌腔回填,a,79,施工設(shè)備布置,由于高差太大，拌合分兩級進行，第一級水泥漿攪拌，第二級混泡，再通過泵送至回填口,總體,第一級,第二級,a,80,臺縉高速公路東延段路基泡沫混凝土換填工程,a,81,上山高速公路上虞段路基泡沫混凝土拼寬工程,a,82,嘉紹高速公路南