亚洲免费av电影一区二区三区,日韩爱爱视频,51精品视频一区二区三区,91视频爱爱,日韩欧美在线播放视频,中文字幕少妇AV,亚洲电影中文字幕,久久久久亚洲av成人网址,久久综合视频网站,国产在线不卡免费播放

        ?

        泡沫混凝土在道路工程中的應(yīng)用研究

        2021-04-09 09:15:42黃朝良
        福建交通科技 2021年3期
        關(guān)鍵詞:混凝土工程質(zhì)量

        黃朝良

        (福州市規(guī)劃設(shè)計研究院 福建福州 350108)

        0 引言

        泡沫混凝土是通過物理或化學(xué)方法將空氣、CO2等氣體通入混凝土漿體中,再經(jīng)過合適的養(yǎng)護方法,最終形成一種具有大量細微封閉氣孔且具有一定強度的水泥制品[1-3]。其憑借較低的導(dǎo)熱系數(shù),最早被廣泛運用于建筑節(jié)能領(lǐng)域。

        近年來,隨著土木工程的快速發(fā)展,交通荷載、結(jié)構(gòu)形式、邊界條件越發(fā)復(fù)雜,對材料的性能要求更高。泡沫混凝土具有施工簡單,材料多孔、輕質(zhì)且強度較低等物理力學(xué)特性,目前已被很多領(lǐng)域大量使用。例如在高速公路、橋頭堡加固工程、體育場外圍地下通道工程等領(lǐng)域中也得到廣泛應(yīng)用[3-6]。但由于其強度偏低,且容易出現(xiàn)開裂、吸水和滲水現(xiàn)象,導(dǎo)致其應(yīng)用存在一定限制[5-8]。

        本文作者結(jié)合自身參與的泡沫混凝土現(xiàn)場施工經(jīng)驗和理論認識,從道路工程中特殊工程部位的技術(shù)特征出發(fā),對泡沫混凝土的結(jié)構(gòu)特點、材料特性、施工工藝及質(zhì)量控制等方面進行總結(jié),并提出其運用過程中存在的技術(shù)問題和研究方向。

        1 結(jié)構(gòu)特點

        作為一種高孔隙材料,泡沫混凝土的物理力學(xué)和工程性能很大程度上取決于氣孔特性(形態(tài)、分布)。如圖1所示,該材料中存在大量均勻分布的橢球或球狀孔隙結(jié)構(gòu)。一般來說,泡沫混凝土的孔隙率高達80%以上,這是顯著區(qū)別于其他普通混凝土材料的特征之一。也正是因為如此,決定了該材料特殊的物理力學(xué)和工程性能。例如,輕質(zhì)、保溫等,但同時也限制了該材料強度[9-10]。

        圖1 泡沫混凝土的細觀結(jié)構(gòu)

        2 泡沫混凝土特性及其在道路工程中的應(yīng)用

        2.1 輕質(zhì)性

        2.1.1 減輕荷重或土壓

        (1)臺背路基換填,是處理軟基路段預(yù)壓不足引起的工后沉降、橋頭跳車等問題的有效辦法。圖2為普通填料和泡沫混凝土在填充臺背路基的沉降關(guān)系示意曲線??梢园l(fā)現(xiàn),一般填土的沉降曲線在路基結(jié)合位置附近發(fā)生了較為明顯突變,而泡沫混凝土填料不會出現(xiàn)明顯的沉降突變。表明泡沫混凝土可作為消除路基工后沉降、解決橋頭跳車的有效方法。近5年來,福州市、南平市新建高架橋橋頭路基填料均要求采用泡沫混凝土,大大緩解了橋頭跳車的發(fā)生。

        (a)采用常規(guī)填土(b)彩泡沫砼圖2 臺背沉降曲線

        (2)泡沫混凝土運用于道路拓寬路基填料時,可有效降低工后不均勻沉降,減少新舊路基不均勻沉降,避免出現(xiàn)縱向開裂。例如,福州市金雞山路拓寬改造工程,拓寬5 m寬的路基填料采用輕質(zhì)泡沫混凝土,填高約4 m~6.5 m,2 m設(shè)置一個臺階,目前使用3年,無出現(xiàn)縱向裂縫,如圖3所示。

        圖3 道路路基拓寬

        (3)山區(qū)滑坡路堤、高填方的填筑時,采用泡沫混凝土,能夠避免新建路堤荷重的增加而引起再次滑動失穩(wěn)或大的沉降。

        2.1.2 橋梁減跨

        采用現(xiàn)澆泡沫混凝土應(yīng)用于橋臺臺背填筑,可有效處理土壓力與錐坡放坡等問題,大幅降低工程造價。

        2.1.3 地下結(jié)構(gòu)工程的覆土減荷

        (1)隧道進出口開挖前,在進出口處先澆筑泡沫混凝土土塊,該方法可明顯減低偏圍壓,避免洞體坍塌,并可維持自然地形、環(huán)保優(yōu)勢突出,如圖4所示。

        圖4 隧道進出口的處理

        (2)上覆土體荷載過大的地下結(jié)構(gòu)工程,可采用該材料替代常規(guī)填料進行有效減荷。例如,近年來一些地鐵車站的回填開始考慮采用輕質(zhì)材料回填。同時地下洞穴的填充也可采用泡沫混凝土。

        2.2 自流平

        流動性良好,可垂直與水平泵送100 m和500 m。同時,其泵送速度快、充實度高、管道內(nèi)浮力小,可用于處理采空區(qū)、建筑基坑、巖溶區(qū)等空洞及空隙等部位,能有效避免普通填料充填不飽滿的是施工缺陷。

        2.3 自立性

        固化后的自立性意味著泡沫混凝土可垂直填筑,其垂直臨空面?zhèn)葔毫榱鉡1,3,5]。原則上,利用泡沫混凝土的自立性可取消路側(cè)擋土墻的設(shè)置,但目前尚未發(fā)現(xiàn)有直接取消路側(cè)擋土墻的做法,后期可開展相關(guān)方面的研究。

        2.4 保溫隔熱性

        大量的閉口空隙能夠阻隔熱量交換。通常其導(dǎo)熱系數(shù)處于0.08W/m·K~0.3W/m·K,并與體積密度相關(guān)性較強。當體積密度為300kg/m3~1200kg/m3之間時,其導(dǎo)熱系數(shù)通一般處于0.08 W/m·K~0.3 W/(m·K)之間,熱阻約為普通混凝土的10~20倍。

        2.5 吸聲特性

        多孔隙材料特性賦予其良好的吸聲性能,吸聲系數(shù)通常在0.8~1.4之間,能夠有效地阻止聲音傳播。其常用作橋梁隔音屏夾層,吸聲效果較好,價格低廉。

        2.6 耐久性

        泡沫混凝土的耐久性主要包括:服役過程中的抗?jié)B、凍、腐蝕、碳化反應(yīng)等性能。表1總結(jié)了有關(guān)泡沫混凝土耐久性的研究成果。研究表明,密度越小時,耐久性越好;滿足規(guī)范要求施工的成品材料,其耐久性幾乎等同于一般混凝土,有效服務(wù)時間大約100年。

        表1 泡沫混凝土的耐久性[1-3,6-9]

        除了以上的六大特性外,泡沫混凝土還具有耐熱、環(huán)保、施工便捷等優(yōu)點。由于其主要組成成分為水泥無機材料,耐熱溫度較高(一般在500℃以上);其主要成分中(包括發(fā)泡劑和外加劑)不含有毒材料,同時不含有揮發(fā)性有害物質(zhì)。在施工時,工程人員只需保證其攤平,同時,其可以批量預(yù)制,也可現(xiàn)場澆筑,使用方式靈活、施工便捷。

        3 施工工藝與質(zhì)量控制

        3.1 配合比設(shè)計

        泡沫混凝土是一種典型的復(fù)合材料,其配合比設(shè)計是指利用各組分按照最經(jīng)濟合理的比例,制備出既能滿足各項性能及技術(shù)要求的產(chǎn)品。泡沫混凝土同普通混凝土配合比設(shè)計要求,需要滿足強度和耐久性要求選擇合理水灰比,且考慮環(huán)境協(xié)調(diào)因素而減少水泥用量,調(diào)整砂、石級配。應(yīng)注意以下兩個方面:

        (1)同時需要滿足強度等級和密度等級的要求。提高強度和降低其密度通常情況下是互相矛盾的一對性能,因此在設(shè)計材料時,綜合考慮提高強度和降低密度成為一個很重要的因素。

        (2)吸水率是另外一個需要著重考慮的因素。泡沫混凝土的高孔隙率,在配合比設(shè)計時,需要根據(jù)不同的使用工況確定吸水率控制范圍,如用于承重的泡沫混凝土比用于保溫有著更高的吸水率[11]。

        3.2 軟土地基泡沫混凝土質(zhì)量控制

        在軟土路基中,該材料可以顯著減輕路基自重,降低路基土的附加應(yīng)力,可有效解決軟土地基不均勻沉降的問題。其施工工藝流程如下:開挖路基至泡沫混凝土施工斷面,然后預(yù)制擋板、立模板和澆筑,按照底層、中層和頂層順序依次施工,直至到設(shè)計高度。施工中應(yīng)注意:

        (1)原材料質(zhì)量控制。選擇高質(zhì)量的發(fā)泡劑,使其能夠產(chǎn)生穩(wěn)定、均勻、細微且互不連通的氣泡,滿足泌水性要求。

        (2)施工工藝質(zhì)量控制。保證精準安裝模板,確保其能夠達到設(shè)計斷面尺寸和板縫均勻的要求;避免雨水影響,施工過程應(yīng)做好避雨措施,澆筑完成后,應(yīng)立即鋪放防水材料進行養(yǎng)護,如用土工布或塑料薄膜[12]鋪放。

        3.3 道路拓寬工程泡沫混凝土質(zhì)量控制

        泡沫混凝土的高流動性、自立性和易施工等特性,在道路拓寬工程中,可提供施工作業(yè)面小、與原有道路相適應(yīng)等問題。其施工工藝如下:清除表面、基礎(chǔ)開挖整平、安裝模板和分層澆筑。應(yīng)注意:

        (1)原材料質(zhì)量控制。應(yīng)控制發(fā)泡倍數(shù)≥20的發(fā)泡材料,配合比要滿足濕容重為6.5 kN/m3~7.5 kN/m3。

        (2)施工工藝質(zhì)量控制。注重施工各環(huán)節(jié)的施工質(zhì)量控制。例如:澆筑時需對拌合配合比進行不間斷監(jiān)控,養(yǎng)護期間應(yīng)避免不必要的人員踩踏和雜物堆積[13]。

        3.4 橋梁臺背泡沫混凝土質(zhì)量控制

        泡沫混凝土因其質(zhì)輕和自立性等優(yōu)勢,可作為填筑體替代常規(guī)臺背回填料,降低了側(cè)向不平衡土壓力對橋臺樁的影響,有效控制橋頭不均勻沉降,大大節(jié)約工期。其施工工藝如下:基礎(chǔ)開挖、基底處理、輕質(zhì)土分層澆筑。應(yīng)注意:

        (1)原材料質(zhì)量控制。控制好水灰比,水泥漿的濕密度誤差控制在±2%以內(nèi),泡沫的密度誤差控制在±5%,攪拌時應(yīng)能調(diào)節(jié)水泥漿或氣泡流量。

        (2)施工工藝質(zhì)量控制。澆筑方向自沿著澆筑區(qū)長軸中間方向近兩端澆筑,且采用階梯式澆筑,分3個臺階澆筑,以達到減荷的目的。除頂層外,泡沫混凝土基本可采用連續(xù)施工,無需養(yǎng)護。在適當部位設(shè)置噴淋裝置做好防塵工作,避免揚塵對半成品質(zhì)量的影響[14]。

        4 存在的問題與研究方向

        4.1 存在問題

        雖然泡沫混凝土在國外上已被大量應(yīng)用,但在國內(nèi)卻不普遍。為實現(xiàn)其本土化推廣使用,還需解決以下問題:

        (1)強度偏低

        由于泡沫混凝土內(nèi)部含有豐富的孔洞,這是造成其強度較低的原因。當其容重為800 kg/m3~850 kg/m3時,抗壓強度通常小于2.0 MPa。根據(jù)上述可知,其強度的提高,可通過組成材料、配伍、添加劑等,進而協(xié)調(diào)孔隙占比、孔隙結(jié)構(gòu)與強度的關(guān)系。

        (2)容重問題

        在生產(chǎn)中泡沫占比較大,因此較難分散,密度低于500 kg/m3時,施工成型困難,同時又會降低強度。大量氣泡同時還會增大吸水率,帶來抗凍性較差等問題。

        (3)孔結(jié)構(gòu)問題

        發(fā)泡劑種類繁多,但目前工程應(yīng)用和研究表明,發(fā)泡劑與水泥漿中的孔隙結(jié)構(gòu)尚未發(fā)現(xiàn)顯著規(guī)律,這使得各生產(chǎn)指標關(guān)系的控制與協(xié)調(diào)困難。

        基于以上可以發(fā)現(xiàn),高孔隙率的泡沫混凝土存在強度低、大吸水率、抗凍性低等亟待解決的技術(shù)問題??梢哉f,泡沫混凝土的諸多功能特性是以犧牲其強度性能為代價,因此,各性能之間的相互均衡是其關(guān)鍵性。

        4.2 研究方向

        綠色、生態(tài)、節(jié)能的新型建筑材料的研究、開發(fā)和應(yīng)用,是我國目前工程建筑領(lǐng)域的重要方向之一。高性能、可控、廉價的發(fā)泡材料的研究,對其成品材料的工程性能、施工應(yīng)用等具有極其重要的意義。另外,基于泡沫混凝土的功能性砌塊、墻體材料等產(chǎn)品,將備受重視,市場前景廣闊。

        基于上述認識,以下總結(jié)了泡沫混凝土的研究方向:①精確可控的生產(chǎn)工藝;②經(jīng)濟、高效的發(fā)泡劑;③原料與復(fù)合外加劑的選用、配伍;④各產(chǎn)品性能的影響因素研究;⑤施工工藝流程及設(shè)備優(yōu)化;⑥進一步擴大其應(yīng)用范圍。

        5 結(jié)論

        本文基于工程經(jīng)驗、理論認識和文獻調(diào)研,圍繞泡沫混凝土的結(jié)構(gòu)特點,主要性能及其在道路工程中的應(yīng)用,施工工藝與質(zhì)量控制,技術(shù)問題和研究方向進行了闡述。主要結(jié)論如下:

        (1)泡沫混凝土是一種高孔隙材料,其物理力學(xué)和工程性能很大程度上取決于氣孔特性(形態(tài)、分布)。

        (2)泡沫混凝土工程特性,主要包括:輕質(zhì)、自流平、自立、保溫隔熱、吸聲、耐久;其工程特性在道路工程中都有著較為廣泛的應(yīng)用場景。

        (3)泡沫混凝土配合比設(shè)計時,需考慮提高強度和降低密度的均衡,需依據(jù)實際服役工況確定吸水率控制范圍,并指出其在軟土地基處理、道路拓寬工程和橋梁臺背應(yīng)用的質(zhì)量控制要點。

        (4)泡沫混凝土仍存在強度低、大吸水率、抗凍性低等亟待解決的技術(shù)問題,未來需加強在生產(chǎn)工藝、發(fā)泡劑、材料性能等方面的研究。

        本文的總結(jié)與論述可為相關(guān)工程人員開展泡沫混凝土的應(yīng)用與研究提供思路。

        猜你喜歡
        混凝土工程質(zhì)量
        混凝土試驗之家
        關(guān)于不同聚合物對混凝土修復(fù)的研究
        “質(zhì)量”知識鞏固
        質(zhì)量守恒定律考什么
        混凝土預(yù)制塊模板在堆石混凝土壩中的應(yīng)用
        做夢導(dǎo)致睡眠質(zhì)量差嗎
        混凝土,了不起
        子午工程
        太空探索(2016年6期)2016-07-10 12:09:06
        質(zhì)量投訴超六成
        汽車觀察(2016年3期)2016-02-28 13:16:26
        工程
        s级爆乳玩具酱国产vip皮裤| 国内精品女同一区二区三区| 国产主播性色av福利精品一区| 国产精品成熟老女人| 午夜成人无码福利免费视频| 337p日本欧洲亚洲大胆色噜噜 | 久久精品国产亚洲av日韩精品 | 婷婷开心深爱五月天播播| 欧美zozo另类人禽交| 中文字幕午夜精品一区二区三区| 天天做天天添av国产亚洲| 欧美aa大片免费观看视频| 女同av在线观看网站| 精品国产a毛片久久久av| 人成午夜大片免费视频77777| 无码国产一区二区三区四区| 日本精品免费一区二区三区| 亚洲一区二区三区精品久久av | 中文字幕被公侵犯的漂亮人妻| 久久久久久人妻精品一区百度网盘| 我和丰满老女人性销魂| 91精品国产乱码久久久| 国产成人精品亚洲午夜| 精品国产又大又黄又粗av| 国产国拍精品亚洲av在线观看 | 欧美成人免费看片一区| 亚洲av熟女天堂久久天堂| 丰满少妇高潮惨叫久久久| 亚洲精品国产av成拍色拍| 久久dvd| 一区二区在线观看日本视频| 女人色熟女乱| 日日摸夜夜添夜夜添无码免费视频| 女优av福利在线观看| 日韩精品中文一区二区三区在线 | 人成午夜大片免费视频77777| 亚洲 高清 成人 动漫| 国产精品亚洲一区二区极品| 精品视频在线观看日韩| 免费无码一区二区三区蜜桃大| 成年奭片免费观看视频天天看|