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陜西西安泡沫混凝土
泡沫混凝土又稱發(fā)泡水泥、輕質(zhì)混凝土,是一種利廢、環(huán)保、節(jié)能、低廉且具有不燃性的新型建筑節(jié)能材料。泡沫混凝土是通過化學(xué)或物理的方式根據(jù)應(yīng)用需要將空氣或氮?dú)狻⒍趸細(xì)?、氧氣等氣體引入混凝土漿體中,經(jīng)過合理養(yǎng)護(hù)成型,而形成的含有大量細(xì)小的封閉氣孔,并具有相當(dāng)強(qiáng)度的混凝土制品。泡沫混凝土的制作通常是用機(jī)械方法將泡沫劑水溶液制備成泡沫,再將泡沫加入到含硅質(zhì)材料、鈣質(zhì)材料、水及各種外加劑等組成的料漿中,經(jīng)混合攪拌、澆注成型、養(yǎng)護(hù)而成的一種多孔材料。
泡沫混凝土制品具有以下顯著特點(diǎn):
①輕質(zhì)高強(qiáng)
泡沫混凝土密度小,常用泡沫混凝土的密度等級(jí)為300—1200kg/m3,相當(dāng)于普通混凝土的1/5—1/10.抗壓強(qiáng)度大于0.25Mpa,可根據(jù)建筑物設(shè)計(jì)要求生產(chǎn)出不同強(qiáng)度的泡沫混凝土產(chǎn)品。在建筑物的內(nèi)外墻體、層面、露面、立柱等建筑結(jié)構(gòu)中采用該種材料,一般可使建筑物自重降低25%左右,有些可達(dá)結(jié)構(gòu)物總重的30%-40%。近年來,密度為 160 kg/m3的超輕泡沫混凝土也在建筑工程中獲得了應(yīng)用。由于泡沫混凝土的密度小,可顯著降低建筑物自重,提高構(gòu)建的承載能力,增強(qiáng)建筑物的抗震能力。因此,在建筑工程中采用泡沫混凝土具有顯著的經(jīng)濟(jì)效益。
②保溫隔熱
由于泡沫混凝土中含有大量封閉的細(xì)小孔隙,熱工性能良好,密度等級(jí)300—1200kg/m3范圍的泡沫混凝土,導(dǎo)熱系數(shù)為0.06—0.3W(M.K)之間,采用泡沫混凝土作為建筑物墻體及屋面材料,具有良好的保溫節(jié)能效果。
③隔音、防火性能佳
泡沫混凝土屬多孔材料,吸音能力0.09-0.19%,具有良好的隔音性能,在建筑樓層和高速公路隔音板、地下建筑頂層等領(lǐng)域,均可采用該材料作為隔音層。泡沫混凝土區(qū)別于傳統(tǒng)隔音材料,無機(jī)、不燃,從而具有良好的防火性,可提高建筑物的安全防火性能。
④低彈抗震
泡沫混凝土的多孔性使其具有較低的彈性模量,從而使其對載荷具有良好的吸收和分散作用。同時(shí)泡沫混凝土輕質(zhì)高強(qiáng)的特性,可有效減低建筑物的荷載20%–40%,建筑物荷載越小,抗震能力越強(qiáng)。
⑤施工速度快
現(xiàn)場澆注,機(jī)械化施工,其施工速度比聚苯乙烯泡沫塑料板快1/3。
泡沫混凝土的路橋應(yīng)用
泡沫混凝土因其輕質(zhì)高強(qiáng)、不可壓縮、高流動(dòng)性等特點(diǎn)應(yīng)用于道路橋梁換填,為道路橋梁設(shè)計(jì)施工中的一些難題提供了新的解決方案,泡沫混凝土能夠有效地吸收沖擊能量,并且在施工中可根據(jù)設(shè)計(jì)要求選擇相應(yīng)的密度和強(qiáng)度,大大地增加了施工的便捷性,縮短了施工周期。
用于道路橋臺(tái)背路基換填
在橋臺(tái)與路基結(jié)合部之間填充的泡沫輕質(zhì)土體可達(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;
- *消除填料自身的工后沉降;
- 填土自身能夠自立,對橋臺(tái)結(jié)構(gòu)物幾乎沒有推擠作用;
- 施工工期短。
用于道路加寬
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。
- 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)械振搗和碾壓。
- 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。
用于橋梁減跨
采用現(xiàn)澆泡沫輕質(zhì)土填筑橋臺(tái)臺(tái)背,可解決土壓力和臺(tái)前錐坡放坡問題,將橋臺(tái)優(yōu)化為簡單的單排樁式橋臺(tái)并減少因錐坡放坡而增加的橋跨,大幅降低工程造價(jià)。
泡沫混凝土屋面保溫、找坡
泡沫混凝土屋面保溫、找坡,是指通過機(jī)械將泡沫劑制備成泡沫,再將泡沫加入到由水泥、骨料、摻合料、外加劑和水制成的料漿中,經(jīng)混合攪拌、澆注于屋面,經(jīng)自然養(yǎng)護(hù)形成的具有規(guī)定的密度等級(jí)、強(qiáng)度等級(jí)和相應(yīng)的導(dǎo)熱系數(shù)的保溫層(含找坡層的構(gòu)造層)。
泡沫混凝土保溫、找坡材料利用水泥等膠凝材料,可添加粉煤灰、礦渣、石粉等工業(yè)廢料,是一種利廢、環(huán)保、節(jié)能的新型屋頂保溫、找坡材料。泡沫混凝土保溫、找坡層一般采用現(xiàn)場施工直接澆筑,機(jī)械化施工省時(shí)、省力、降低工程成本,具有輕質(zhì)高強(qiáng)、保溫隔熱、物美價(jià)廉、施工速度快等顯著特點(diǎn)。
泡沫混凝土屋面保溫、找坡材料具有以下特性:
(1)輕質(zhì)高強(qiáng):泡沫混凝土密度小,屋面常用泡沫混凝土密度等級(jí)為A300、A400、A500級(jí),密度280~500KG/m3,強(qiáng)度大于0.30~1.00MPa,作為屋面保溫、找坡材料質(zhì)量輕、強(qiáng)度高,減輕建筑物自重、承載能力強(qiáng)。
(2)良好的保溫、隔熱性能:由于泡沫混凝土中含有大量封閉的細(xì)小孔隙,熱工性能優(yōu)良,屋面常用泡沫混凝土密度等級(jí)導(dǎo)熱系數(shù)在0.06~0.12W/(M.K)之間,具有良好的保溫節(jié)能效果,滿足65%的建筑節(jié)能要求。
(3)保溫、找坡一體化:泡沫混凝土屋面保溫、找坡層主要原料采用普通水泥,現(xiàn)場制作、機(jī)械化生產(chǎn)、泵送,保溫、找坡一體化施工,與基層材質(zhì)相同,整體性能優(yōu)良。
(4)物美價(jià)廉:泡沫混凝土主要原料為:水泥、發(fā)泡劑、水,現(xiàn)場施工制作,生產(chǎn)方便、綜合施工成本低,節(jié)約工程造價(jià),物美價(jià)廉。
(5)施工速度快:現(xiàn)澆泡沫混凝土屋面保溫、找坡層,作業(yè)注入能力強(qiáng)、機(jī)械化程度高、流動(dòng)性強(qiáng),可遠(yuǎn)距離輸送,進(jìn)行大面積施工,施工作業(yè)快,工期短,省工,省時(shí)。
泡沫混凝土的地鐵隧道應(yīng)用
泡沫混凝土具有輕質(zhì)高強(qiáng)、節(jié)能利廢、保溫隔熱、隔聲等優(yōu)良特性,可用于降低高填方段、地鐵隧道、地下連續(xù)通道等的回填荷載。這種新型材料的應(yīng)用,可以有效降低地基應(yīng)力,減小地基差異沉降,降低工程造價(jià),提升社會(huì)效益等,具有很大的發(fā)展前景。
泡沫混凝土在隧道減荷中的應(yīng)用
廣州新光快速路在番禺區(qū)部分路段與廣州地鐵三號(hào)線重疊。
由于地鐵建設(shè)先行,為確保地鐵隧道結(jié)構(gòu)的安全,要求重疊區(qū)新光快速路路堤荷載不超過60KPa,如不做任何處理,實(shí)際路堤部分路段荷載將達(dá)90KPa以上。為滿足荷載要求,需要對路堤進(jìn)行減荷處理;設(shè)計(jì)上則采用了現(xiàn)澆泡沫混凝土路堤?,F(xiàn)澆泡沫混凝土目前在高速公路加寬擴(kuò)建工程中已逐步推廣應(yīng)用,但應(yīng)用于廣州地鐵三號(hào)線與快速路的重疊區(qū)尚屬*,該工程用現(xiàn)澆泡沫混凝土對路堤進(jìn)行了減荷處理,抽芯試驗(yàn)結(jié)果表明,現(xiàn)澆泡沫混凝土在地鐵隧道減荷是*可行的。
泡沫混凝土在隧道襯砌中的應(yīng)用
鐵峰山2號(hào)隧道工程中在膏鹽段為了抵抗膏鹽吸水膨脹后產(chǎn)生的膨脹壓力,要求在隧道初襯與二次襯砌間設(shè)置一層泡沫混凝土。根據(jù)隧道圍巖的地質(zhì)狀況,由于主要為白云巖、膏巖互層,膨脹壓力不大,加之要求施工過程中嚴(yán)格防水,所以要求的泡沫混凝土應(yīng)具有一定的性能指標(biāo):抗壓強(qiáng)度為0.4~0.7MPa,孔隙率68%,堆密度800kg/m3 。
泡沫混凝土的管線回填應(yīng)用
氣泡混合輕質(zhì)土管槽填充技術(shù),即是利用現(xiàn)澆泡沫漿料的高流動(dòng)、自密實(shí)、輕質(zhì)、固化自立等特性,在管線安裝后對管槽進(jìn)行現(xiàn)澆填充恢復(fù),保護(hù)管線,預(yù)防管線施工后沉降的發(fā)生。
氣泡混合輕質(zhì)土填充材料的特性:
輕質(zhì)性
保溫、隔熱、防腐
未成型前得高流動(dòng)性
填充自密實(shí)
密度和強(qiáng)度可調(diào)節(jié)
固化后的直立性
低彈抗震
耐久性好
氣泡混合輕質(zhì)土管線填充早年在國內(nèi)的應(yīng)用
低密度氣泡混合輕質(zhì)土的保溫、隔熱性能特別突出,在地表淺層管槽內(nèi),鋪設(shè)管道完成后,使用氣泡混合輕質(zhì)土進(jìn)行回填,施工簡單、速度快、成本低,保溫效果突出;
早在1979年,北京動(dòng)物園暖氣外線工程中,對1000米直埋敷設(shè)暖氣管道保溫即采用了氣泡混合輕質(zhì)土材料,取得了良好的效果。既解決了路面工后沉降問題,又對暖氣管道進(jìn)行了保溫處理,經(jīng)多年使用實(shí)踐驗(yàn)證表現(xiàn)良好。