泡沫混凝土是什么呢?

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泡沫混凝土是什么呢?

山东茂隆新材料 2023-05-27 3015


小编今天想和大家聊聊泡沫混凝土,大家一起来了解一下吧。

发泡机通过发泡系统将发泡剂机械发泡,然后与水泥浆和其他外掺材料按比例充分混合均匀,最终通过泵送系统现场浇注施工,养护后形成一种轻型填筑材料,其中封闭气孔大量存在。该材料具有轻质、高流动、减震等特点,可根据工程需要通过比例设计达到适当的强度、轻量化、高流动性和环保等要求。

泡沫混凝土的特点在于,其发泡剂产生泡沫,这些泡沫构成了泡沫混凝土的气孔结构,并且在混凝土中均匀分布着许多独立的胶质气泡。这使得泡沫混凝土具有轻质性,但由于缺乏骨料,其混凝土抗压强度较低。由于其特殊的性质,泡沫混凝土被广泛应用于软基路堤填筑、桥台台背填土、滑坡路段路堤填筑、隧道坑口填筑、寒冷地区道路隔热层等部位。因此,泡沫混凝土作为一种减轻重量和环境负荷的混凝土,其研究和应用越来越受到重视。

1、应用泡沫混凝土的案例。

为了解决不良地基、台背填料自身收缩等因素引起的沉降,宁波绕城高速和蒲都高速工程在桥台与路基结合部填充泡沫混凝土,以达到缓慢化、均匀化结合部及其附近沉降曲线的目的。在现建235国道泰顺段改建工程中,根据施工设计图纸要求,泡沫混凝土的设计用量为3万m3,干重度为5.5~6.5kN/m3,抗压强度≥1.0MPa,流动度为160~200mm,同时满足浙江省地方标准《公路工程泡沫混凝土应用技术规范》DB33/T996-2015的其他技术指标。作者设计了泡沫混凝土的材料选用和配合比,以满足标准及规范要求。

2、泡沫混凝土的配比需要进行设计和调整。

选择和使用原材料的种类和数量。

(1)水泥是泡沫混凝土强度的主要来源,也是影响因素之一。由于泡沫混凝土通常在常温下养护,并掺入大量泡沫,因此水泥用量偏少会导致其强度降低。为了保证泡沫混凝土合理的容重,应在满足产品性能的基础上尽量降低水泥用量。通常情况下,水泥用量占干物料总量的70%~100%。因此,需要在加大水泥用量和降低用量之间取得平衡。

本工程采用海螺牌42.5级普通硅酸盐水泥,该水泥由乐清海螺水泥厂生产,符合普通硅酸盐水泥技术指标要求。其终凝时间要求不超过10小时,经过对物理性能指标的检测,结果合格。

(2)根据图纸规定,制备泡沫剂的物质应具备以下特性:稀释倍率不低于40,发泡率不低于20;产生气泡应均匀微小且泌水率低,稳定性强且不互相连通;可产生泡沫的物质众多,但并非全部可用作泡沫剂;只有在净浆混合时不破裂、稳定性足够、不影响胶凝材料凝结硬化的物质才可用于制备泡沫剂。泡沫是制造泡沫混凝土气孔的基础,保持气孔均匀性,提高泡沫混凝土强度是重要的技术指标,因此必须具备符合技术要求的泡沫才能获得符合技术要求的气孔结构。

根据指标,选用了温州国大土木工程技术有限公司所生产的复合发泡剂。经过检测,该发泡剂的沉降高度、排水量和发泡倍数等指标均符合《公路工程泡沫混凝土应用技术规范》的要求。其中,实测泡沫密度为48kg/m3。

(3)水。拌合用水采用山涧溪水,经外委检测符合《混凝土用水标准》、《公路桥涵施工技术规范》中用于素混凝土、钢筋混凝土、预应力混凝土的技术要求。

2.2配合比设计

2.2.1泡沫剂的配比

泡沫的自身的性能决定了泡沫混凝土具有较低的抗压强度,配合比设计时,通过控制泡沫混凝土的干密度,来确定泡沫混凝土强度:

(1)按泡沫混凝土干密度要求,确定水泥用量;

(2)通过水泥用量,确定泡沫混凝土用水量;

(3)按照胶凝材料、用水量,确定水泥净浆体积;

(4)通过水泥净浆体积,确定泡沫体积;

(5)按泡沫体积、实测泡沫密度,确定泡沫剂质量。根据这个原则,可以初步确定泡沫混凝土的配合比。

2.2.2的水料比。

泡沫混凝土的一个重要技术参数是水料比,它是总用水量与各种干物料质量的比值。水料比需要考虑水泥水化反应的需求,同时也需要考虑搅拌和浇注成型的需求,以确保浇注稳定而顺畅。

2.3计算初步配合比

2.3.1计算和确定泡沫混凝土配制强度

(1)确定泡沫混凝土立方体抗压强调标准值fcu,k=1.0MPa,

(2)按照《公路工程泡沫混凝土应用技术规范》5.2.3配合比试验28d抗压强度宜采用目标设计值的1.05倍,确定混凝土配制强度fcu,o=1.05MPa。

2.3.2计算和确定泡沫混凝土材料用量

(1)按照《公路工程泡沫混凝土应用技术规范》查附录D混凝土试验配合比推荐值经验数据,选取水泥用量mc=450kg/m3,用水量mw=270kg/m3。

(2)按照《公路工程泡沫混凝土应用技术规范》5.2.2根据已知的水泥用量及水用量确定单位体积泡沫混凝土所需泡沫体积Vf:

Vf=1-mc/pc-mw/pw=0.584m3

(3)确定泡沫用量,泡沫用量mf=pf×Vf=28.03kg/m3

2.3.3确定基准配合比各种材料用量

m∶cm∶fmw=450∶28.03∶270

经试拌,泡沫混凝土流动度为216mm,不满足设计要求,对配合比进行用水量调整,调整用水量为258kg/m3,测得泡沫混凝土流动度为196mm,满足设计要求,确定基准配合比掺配为:m∶cm∶fmw=450∶28.03∶258。

2.4配合比调整

(1)保持泡沫用量不变,以基准配合比水泥用量可分别减少和增加10%进行配合比调整。

配合比1:水泥用量为405kg/m3,各材料为:

m∶cm∶fmw=450∶28.03∶258经试拌流动度为224mm,不满足设计要求,对配合比用水量调整,调整为240kg/m3,测得流动度为192mm,满足设计要求,其配合比1掺配为:m∶cm∶fmw=450∶28.03∶240。

配合比2:水泥用量为495kg/m3,各材料为:

m∶cm∶fmw=495∶28.03∶258经试拌流动度为173mm,满足设计要求。

(2)在泡沫混凝土中,抗压强度与干重度之间呈现出良好的相关性,即在相同的成分、配比和制备工艺条件下,抗压强度和干重度具有一一对应的关系。因此,在泡沫混凝土的配比设计中,应以干重度为基础,确保符合结构所需强度的前提下,考虑密度等级产品的使用性能作为强度标准。

(3)性能测试采用了28天龄期的抗压强度和干重度试件,并按照DB33/T996-2015《公路工程泡沫混凝土应用技术规范》进行测试。成型试件尺寸为100mm x 100mm x 100mm。

泡沫混凝土浇筑横断面可采用到梯形、矩形或者结合工程功能需要而确定,浇筑宜分层浇筑,单层厚度宜0.3m~0.8m,基础底部应设置排水垫层并结合现场情况设置排水盲沟或泄水孔,当浇筑厚度大于一定程度时,应与常规填土路基的纵向、横向衔接宜设置台阶式过渡,当泡沫混凝土单体长度超过15m或结构物截面形态发生变化时应设置沉降缝,可用一定厚度的聚苯乙烯板、沥青麻絮等进行填塞。

材料组成是影响泡沫混凝土强度的主要因素,其中包括水泥种类、强度等级、发泡剂种类和倍数。在施工过程中,需严格控制材料用量和搅拌工艺。泡沫混凝土可用于多种工程中,如新建路堤、拓宽路堤和特殊部位处的治理。在实际应用中,泡沫混凝土能够有效减轻桥台及其周边的荷载,对其他结构物的推挤作用几乎为零,具有高度的稳定性。经过业主和设计单位的现场观摩,泡沫混凝土达到了预期效果。随着科研的不断深入和原材料的改进,泡沫混凝土在工程中的应用前景将更加广阔。

以上就是今天的内容,感谢大家的阅读和观看,希望对大家有帮助,如果您有什么不懂的,欢迎联系我们的工作人员,我们将竭诚为您服务,期待我们以后的合作。



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