梁建功

【摘 要】公路施工技術(shù)的革新，特別是新型材料的應(yīng)用對(duì)公路建設(shè)帶來了新的發(fā)展。泡沫混凝土因其質(zhì)量輕、強(qiáng)度高、隔熱保溫性能優(yōu)良等特點(diǎn)，在高等級(jí)道路及基礎(chǔ)設(shè)施建設(shè)中獲得廣泛應(yīng)用。從構(gòu)成方式來看，泡沫混凝土主要利用廢物材料，以物理或化學(xué)方式將多種混合氣體融入到混凝土砂漿中，從而實(shí)現(xiàn)特殊的材料性能。本文將從公路工程建設(shè)中，對(duì)泡沫混凝土的應(yīng)用展開探討，從滿足施工要求及環(huán)保節(jié)能上來闡述其優(yōu)勢(shì)和特點(diǎn)。

【關(guān)鍵詞】泡沫混凝土；公路工程；施工；應(yīng)用

泡沫混凝土作為新型施工材料在高等級(jí)道路、地鐵等基礎(chǔ)設(shè)施建設(shè)中應(yīng)用廣泛。材料技術(shù)的發(fā)展，特別是泡沫混凝土，利用其隔熱保溫、輕質(zhì)高強(qiáng)、抗水減震等優(yōu)點(diǎn)，在處理高填方段、地下連續(xù)通道等的回填荷載上作用突出，再加之性能的綜合性，能夠緩解地基應(yīng)力干擾，降低地基差異沉降，更好的緩沖來自公路路面的沖擊力。因此，在公路軟基路堤、公路擴(kuò)寬、高寒地區(qū)路基隔熱保溫上具有廣泛的應(yīng)用價(jià)值。

一、泡沫混凝土概述及性能優(yōu)勢(shì)研究

對(duì)于泡沫混凝土主要是針對(duì)發(fā)泡系統(tǒng)，以機(jī)械方式來將發(fā)泡劑與水泥砂漿進(jìn)行混合，利用發(fā)泡機(jī)泵送系統(tǒng)來進(jìn)行現(xiàn)澆施工或模具成型工藝，經(jīng)自然養(yǎng)護(hù)而形成的具有較多封閉氣孔的輕質(zhì)高強(qiáng)保溫材料。從泡沫混凝土的性能來看，與普通混凝土相比，泡沫混凝土優(yōu)勢(shì)更為突出，特別是在質(zhì)量上要輕、硬度上更高、尤其是在防火隔音、隔熱、抗水、減震等方面，泡沫混凝土都具有優(yōu)越的使用性能。同時(shí)，對(duì)于泡沫混凝土自身的強(qiáng)度偏低，特別是開裂后吸水性較高，也需要從技術(shù)上加以改善。在公路建設(shè)及公路工程施工中，對(duì)于泡沫混凝土的使用范圍也在不斷擴(kuò)大，其技術(shù)性能優(yōu)勢(shì)主要有：一是材料成本相對(duì)較低，從泡沫混凝土施工應(yīng)用實(shí)踐來看，既可以滿足工程上現(xiàn)澆應(yīng)用，還能結(jié)合模具要求，在廠內(nèi)生產(chǎn)各類工程預(yù)制品，特別是技術(shù)上的成熟，利用水泥發(fā)泡劑來進(jìn)行自動(dòng)化作業(yè)，提升人力、物力效應(yīng)；在成本核算上，泡沫混凝土成本較低，平均200-300kg/m3的成本在100元左右，經(jīng)濟(jì)效益更高。二是整體性能指標(biāo)更優(yōu)，優(yōu)于泡沫混凝土自身輕質(zhì)，密度較小，可以在公路工程中替換部分混凝土，還能夠提升公路的承載能力；泡沫混凝土隔熱性能較好，密度等級(jí)在300-1200kg/m3，導(dǎo)熱系數(shù)為0.08-0.2W/（m·K），阻約比普通混凝土高10-20倍，節(jié)能效果突出；另外，由于泡沫混凝土材料自身耐火性能較好，且屬于無機(jī)材料，耐熱度高，使用壽命長(zhǎng)，有效提升公路工程的保溫效果。三是在抗震性能上具有優(yōu)異表現(xiàn)，從公路結(jié)構(gòu)及受力分析來看，由于路面承載力量較大，對(duì)路基的沖擊力較強(qiáng)，泡沫混凝土屬于軟性結(jié)構(gòu)，延展性尤其好，能夠有效吸收和緩解道路震動(dòng)帶來的沖擊力，其多空器壁還能夠吸收地震波產(chǎn)生的沖擊能量。四是泡沫混凝土利用發(fā)泡劑和水泥進(jìn)行組合，減少了水泥的用量，發(fā)泡劑不含苯、甲醛等原料，對(duì)環(huán)境污染較小，也符合經(jīng)濟(jì)效益和環(huán)保目標(biāo)。

二、我國泡沫混凝土的應(yīng)用現(xiàn)狀

近年來，我國越來越重視建筑節(jié)能工作，隨著與建筑節(jié)能有關(guān)政策的實(shí)施，墻體材料改革取得了顯著的成就，節(jié)能材料倍受歡迎。泡沫混凝土以其良好的特性，已用于節(jié)能墻體材料中，在其它方面也獲得了應(yīng)用。目前，泡沫混凝土在我國的應(yīng)用情況如下。

1.泡沫混凝土砌塊

泡沫混凝土砌塊是泡沫混凝土在墻體材料中應(yīng)用量最大的一種材料。在我國南方地區(qū)，一般用密度等級(jí)為900-1200kg/m3的泡沫混凝土砌塊作為框架結(jié)構(gòu)的填充墻，主要是利用該砌塊隔熱性能好和輕質(zhì)高強(qiáng)的特點(diǎn)。尤以廣東省應(yīng)用最多，目前該省泡沫混凝土砌塊的年用量達(dá)60萬平方米。

哈爾濱建筑大學(xué)研制了聚苯乙烯泡沫混凝土砌塊，并用于城市樓房建設(shè)。此種砌塊是以聚苯乙烯泡沫塑料作為骨料，水泥和粉煤灰作膠凝材料，加入少量外加劑，經(jīng)攪拌、成型和自然養(yǎng)護(hù)而成，其規(guī)格為200×200×200mm，可用于內(nèi)、外非承重墻體材料，也可用于屋面保溫材料。它具有質(zhì)量輕、導(dǎo)熱系數(shù)小、抗凍性高、防火、生產(chǎn)簡(jiǎn)單、造價(jià)較低、施工方便等優(yōu)點(diǎn)。

2.泡沫混凝土輕質(zhì)墻板

目前用于建筑物分戶和分室隔墻的主要材料是GRC輕質(zhì)墻板，由于其原料價(jià)格較高，影響了其推廣應(yīng)用。中國建筑材料科學(xué)研究院采用GRC隔墻板生產(chǎn)工藝結(jié)合固體泡沫劑和泡沫水泥的研究成果，開發(fā)出了粉煤灰泡沫水泥輕質(zhì)墻板的生產(chǎn)技術(shù)，并得到了應(yīng)用。該產(chǎn)品生產(chǎn)采用的原料如下：30%-40%的粉煤灰，45%-65%的硫鋁酸鹽水泥，0-15%的膨脹珍珠巖以及一定體積的泡沫。與傳統(tǒng)的GRC輕質(zhì)墻板相比，采用泡沫混凝土生產(chǎn)技術(shù)，不但能明顯降低產(chǎn)品的成本，而且大大改善了漿體的流動(dòng)性，使成型更為方便。

3.泡沫混凝土補(bǔ)償?shù)鼗?/p>

現(xiàn)代建筑設(shè)計(jì)與施工越來越重視建筑物在施工過程中的自由沉降。由于建筑物群各部分自重的不同，在施工過程中將產(chǎn)生自由沉降差，在建筑物設(shè)計(jì)過程中要求在建筑物自重較低的部分其基礎(chǔ)須填軟材料，作為補(bǔ)償?shù)鼗褂?。泡沫混凝土能較好地滿足補(bǔ)償?shù)鼗牧系囊蟆＠?，在北京團(tuán)結(jié)湖大廈的部分基礎(chǔ)中，現(xiàn)場(chǎng)澆注了厚度為150mm、抗壓強(qiáng)度在0.10±0.02Mpa，密度小于200 kg/m3泡沫混凝土，取得了良好的效果。據(jù)現(xiàn)場(chǎng)測(cè)試，此種低密度泡沫混凝土的強(qiáng)度可很好地控制在設(shè)計(jì)的范圍內(nèi)，且具有良好的壓縮性。

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