泡沫混凝土工法及加铺法效果对比分析 徐道正

发表时间:2021/7/19   来源:《基层建设》2021年第12期   作者:徐道正
[导读] 随着经济和各行各业的快速发展,泡沫混凝土轻质墙板的优劣很大程度上是由泡沫混凝土的性能来决定的

        台州市椒江交通建设工程有限公司  浙江省台州市  318000
        摘要:随着经济和各行各业的快速发展,泡沫混凝土轻质墙板的优劣很大程度上是由泡沫混凝土的性能来决定的,包括强度、密度、吸水率、导热系数、耐冻融等等,达到强度要求的前提下,密度越小越好,因为密度越小保温性能越好,同时也要求吸水率越小越好,因为小的吸水率不仅冻融性能好,收缩也会小,大大减少水对泡沫混凝土乃至墙板制品的性能危害,这就要求泡沫混凝土具有一定的防水抗渗性。从目前的研究情况来看,提高泡沫混凝土的的防水抗渗的途径包括降低泡沫混凝土的吸水率、减少泡孔的连通率、增加泡沫混凝土的强度、增加泡沫混凝土孔周围浆体的密实程度等。提高轻质材料的防水性最直接的防水是掺加憎水剂,憎水剂能较好的降低低密度泡沫混凝土的吸水率,提高抗渗性,但也会影响强度。复合矿物掺合料对混凝土和砂浆能起到增强和提高耐久性的作用,同时也能降低泡沫混凝土的吸水率。
        关键词:泡沫混凝土;应用;分析


        引言
        以生土、水泥、聚羧酸减水剂及实验室自制微生物发泡剂为原材料,采用预制气泡再与水泥浆体混合的方法,制备了不同密度等级配比生土泡沫混凝土.研究了泡沫掺量对生土泡沫混凝土干密度、抗压强度、导热系数、吸水率及其孔结构的影响。对维护结构的材料提出了轻质高强、保温节能、隔声防火等性能要求,对高强高性能墙板的需求日益增大,尤其是装配式钢结构建筑,需要配套的轻质复合墙板及其应用体系。而泡沫混凝土在节能、保温、隔热、轻质、耐火等方面有着天生的优势,泡沫混凝土在轻质保温板中的研究和应用较多,尤其是在外墙保温、屋面保温隔热、地面保温等方面,但将泡沫混凝土应用在装配式建筑中的研究不多。
        1泡沫混凝土定义
        泡沫混凝土是通过发泡系统将发泡剂用机械方式充分发泡,并将泡沫与水泥浆和其他外掺材料按一定比例充分均匀混合,然后经过泵送系统进行现浇施工,经自然养护所形成的一种含有大量封闭气孔的轻型填筑材料。泡沫混凝土在房建、公路、桥梁等领域有广泛的应用,在地基处理、边坡处理、洞口填充、隔热隔音等方面有明显优势。
        2试验
        2.1原材料
        试验使用的原材料包括:水泥:冀东水泥厂生产的P•O42.5级水泥。粉煤灰:某电厂的II级粉煤灰,细度(45μm筛筛余)13%,需水量101%,7d活性指数71%,28d活性指数74%。
        2.2制备方法
        试验采用预制泡沫混合法制备泡沫混凝土,制备流程如下:(1)将胶凝材料(水泥、粉煤灰及硅灰)与纤维搅拌3min,随后再向其中加入水和外加剂充分搅拌7min即可得到混凝土浆体;(2)将发泡机制备好的泡沫加入混凝土浆体中搅拌3min,得到泡沫混凝土浆体;(3)把泡沫混凝土浆体倒入模具,养护24h后方可拆模。
        2.3试验设备
        试验设备主要使用的是发泡机和搅拌机,发泡机是北京某公司提供的轻型发泡机,搅拌机是提供的40型专用发泡水泥搅拌机。检测设备包括压力试验机、电子天平、JW-III型导热系数仪等。
        2.4配合比
        根据JGJ/T341—2014《泡沫混凝土应用技术规程》(以下简称《规程》)的要求进行泡沫混凝土的制备。固定胶凝材料质量18.75kg不变,硅灰掺量为胶凝材料质量的5%,减水剂掺量为胶凝材料质量的0.25%。首先通过比较不同水胶比下泡沫混凝土的抗压强度和导热系数,确定适宜的水胶比。然后以此类推,再以较优的水平为基础依次确定泡沫掺量、粉煤灰掺量和PP纤维掺量。


其中泡沫掺量、粉煤灰掺量和PP纤维掺量为质量分数,如无特别说明,文中出现的百分数均为占胶凝材料的质量分数。
        3结果与讨论
        3.1泡沫混凝土施工流程
        (1)制作方法。泡沫混凝土是气泡和水泥砂浆混合形成的,工程中常用的制作方法是先发泡后混合。将发泡液稀释后鼓入空气,经过发泡装置后形成泡沫,成型后的泡沫与砂浆混合搅拌均匀后形成泡沫混凝土。这样的制作过程便于控制气泡数量,保证气泡分布的均匀性。(2)输送。①输送方式。泡沫混凝土中大量的小直径气泡有较好的润滑作用,故其和易性较好且自重轻,制作完成后一般采用管道泵送。泵送过程能保持比较平稳的流动状态,对泡沫影响小;而采用混凝土搅拌车或翻斗车运输过程中因为混合料装卸产生多次振动,使得气泡破裂,影响气泡含量和混合料性能。因此,要求施工过程中采用泵管运输;②输送距离。根据现有工程经验,在常用配合比范围内的泡沫混凝土最大泵送距离可达500m,泵送过程保证混合料的性能,骨料不离析,气泡无明显消解。因此,施工过程中泵送管道设计运输距离不宜超过500m。如果明显超过500m,则需采取适当措施,如设置中继泵,输送出口进行气泡混合等,具体措施还需进行现场试验验证。
        3.2水胶比对泡沫混凝土性能的影响
        水胶比对泡沫混凝土的作用主要有两方面:一是水胶比可以控制水泥水化程度,从而影响泡沫混凝土强度;二是水胶比通过控制浆体流动性影响泡沫混凝土性能。水胶比较小时,浆体较为黏稠,混泡时泡沫易出现破损导致泡沫所占的比重下降,致使干密度随水胶比的增大而降低。由于气相所占的比例越高,热量传递的效率越低,因此泡沫混凝土导热系数降低,与水胶比为0.45时相比,导热系数降低最多可达5.2%。水胶比较大时,随着水胶比的增大,浆体流动性升高,泡沫容易上浮,泡沫混凝土的干密度和导热系数升高,与水胶比为0.65时相比,导热系数升高最多可达0.9%。当水胶比小于0.6时,随着水胶比的增大,水泥水化反应更充分,且泡沫更容易与浆体拌合均匀,因此泡沫混凝土抗压强度随水胶比的增大而升高,与水胶比为0.45时相比,抗压强度升高最多可达163.4%。当水胶比大于0.6时,随着水胶比的增大,水分蒸发会增加连通孔的数量,还会增加干燥收缩裂缝的数量,从而使泡沫混凝土抗压强度下降,与水胶比为0.6时相比,抗压强度降低最多可达10.5%。
        3.3吸水率
        随着泡沫掺量占固体材料比例的增大,生土泡沫混凝土的吸水率逐渐增加.当泡沫掺量为6.1%时,当泡沫掺量为19.1%时,吸水率为26.4%;当泡沫掺量从19.1%增加至26.4%时,吸水率增加至67.7%.生土泡沫混凝土中孔隙可分为两种,一种是生土颗粒本身存在或堆积形成的微观孔,这种微观孔本身具有较强的吸湿吸水能力,随着泡沫掺量增加,生土占比降低,这部分孔隙所占比例减少,吸水率随之减低.一种是生物发泡剂引入的宏观孔,随着泡沫掺量增加,其孔隙率随之增大.当泡沫掺量低于17.8%时,生土泡沫混凝土中气孔大多是被凝固的水泥石等固相材料所包围的封闭孔;当泡沫掺量超过19.1%时,大部分孔隙由封闭变成连通,提高了宏观孔的吸水率。
        结语
        泡沫混凝土是泡沫与混凝土浆体经过充分搅拌而制成的多孔无机材料,具有轻质、隔声、保温隔热等优点。泡沫混凝土在技术、经济、环保等方面具有一系列的优势,同时根据工程实际情况,为今后类似工程的施工提供有效的方法和经验,从而最终保障施工效果,提升泡沫混凝土的施工质量。
        参考文献
        [1]廖伦辉,王冠枫.桥台软基泡沫混凝土处理技术[J].建筑技术开发,2018,45(24):73-74.
        [2]何培勇,薛洪华,郭艳玲,等.厂拌热再生技术在湖北随岳高速公路路面提升改造工程中的应用[J].公路交通科技:应用技术版,2020,16(1):96-98.
        [3]傅禹铭.泡沫轻质土在陈海公路提升改造工程中的应用[J].智城建设,2021,7(1):22-24.

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