路桥填充泡沫混凝土减荷
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产品描述

泡沫混泥土用于隧道预留变形层填充
隧道在二次衬砌施工后仍会产生较大的蠕变变形,单纯依靠提高二次衬砌的厚度,并不能完全控制住围岩的蠕变变形,而且衬砌结构很容易由于变形压力过大而发生破坏。由于泡沫混凝土具有较高压缩性和良好延性,由于纤维材料对骨料的连接作用,使泡沫混凝土在发生较大的变形之后,不发生整体破坏,因此可以作为隧道初期支护与二次衬砌之间预留变形层填充材料,缓解二次衬砌承担的蠕变变形压力,减小衬砌的变形,改善其受力,采用厚度较小的二次衬砌即可满足隧道长期运营的要求。
路桥填充泡沫混凝土减荷
泡沫混凝土发展现状
1泡沫混凝土取得的成果
泡沫混凝土的种类很多,但常用的是水泥泡沫混凝土。水泥泡沫混凝土根据其掺合料不同又可分为水泥-粉煤灰-石灰型、水泥-矿渣-石灰-石膏型、水泥-粉煤灰-砂-石灰型、水泥一砂一石灰型、水泥-矿渣-粉煤灰-石灰-植物纤维型[4]、水泥-砂-玻璃纤维型等类型。
谢明辉、成跃民等对水泥-粉煤灰-石灰型的泡沫混凝土进行了试验研究,获得了密度为691kg/m3、抗压强度为3.4MPa、导热系数为0.210W/(m·K、抗15次冻融循环合格、碳化系数为0.89的理想的泡沫混凝土墙体材料。
陆爱萍、郭玉顺等对水泥-矿渣-石灰-石膏型的泡沫混凝土进行了试验研究,研究表明常压养护矿渣多孔混凝土是一种较理想的隔热保温材料(密度为910 kg/m3, 28d抗压强度为9.81MPa),同时在价格上优势明显,具有一定的市场竞争力。
高波[7]对水泥-粉煤灰-砂-石灰型的泡沫混凝土进行了试验研究,获得良好配合比粉煤灰60%,石灰5%,发泡液3kg,细砂15%,水泥20%所对应的性能为密度创6kglm3、 吸水率229岛、28d抗压强度3.4MPa。
宋旭辉等对水泥-砂-石灰型的泡沫混凝土进行了试验研究,在得了密度为812kg/m³、抗压强度为2.8MPa、导热系数为0.108W/(m·K、抗15次冻融循环合格、干燥收缩率0.43mmlm的泡沫混凝土。
高波、王群力等对水泥-矿渣-粉煤灰-石灰-植物纤维型的泡沫混凝土进行了试验研究,获得了干密度648kg/m3、抗压强度3.6MPa、吸水率12.0%、抗25次冻融循环合格、干燥收缩0.72mm/m、工艺简单、价格低廉的优异产品。
詹炳根等[10]对水泥-砂-玻璃纤维型的泡沫混凝土进行了试验研究,结果表明玻璃纤维增加了泡沫混凝土的抗压和抗折强度,极大地改善了韧性,并在一定程度上抑制了早期的干缩开裂现象。
2 泡沫混凝土存在的缺陷
(1)强度偏低:体积密度为800-859kg/m³的泡沫混凝土的抗压强度严重偏低,一般低于2.0MPa,有的甚至不足1.0MPa。但目前国内泡沫混凝土技术发展迅猛,已经将500公斤每立方的泡沫混凝土强度提高到2.5MPa。
(2)开孔率偏高:由于泡沫混凝土中存在Na,K,等对气泡的破坏作用,使得其中的气孔多为开孔,严重影响了泡沫混凝土的保温性能。现今,已经将180公斤级别泡沫混凝土做到0.4MPa以上,且开孔率已经控制在10%以下。
(3)开裂、吸水:硬化泡沫混凝土表面开裂,导致吸收大量外来水分。开裂可以添加纤维缓解,吸水可以加憎水剂解决。
路桥填充泡沫混凝土减荷
泡沫混凝土 (新型轻质保温材料)
性能特点
轻质
泡沫混凝土的密度较小,密度等级一般为300-1600kg/
泡沫混凝土
泡沫混凝土
m³,常用泡沫混凝土的密度等级为300-1200 kg/m3,密度为 160 kg/m3的超轻泡沫混凝土也在建筑工程中获得了应用。由于泡沫混凝土的密度小,在建筑物的内外墙体、层面、楼面、立柱等建筑结构中采用该种材料,一般可使建筑物自重降低25%左右,有些可达结构物总重的30%-40%。而且,对结构构件而言,如采用泡沫混凝土代替普通混凝土,可提高构件的承截能力。因此,在建筑工程中采用泡沫混凝土具有显著的经济效益。
保温隔热
由于泡沫混凝土中含有大量封闭的细小孔隙,因此具有良好的热工性能,即良好的保温隔热性能,这是普通混凝土所不具备的。通常密度等级在300-1200 kg/m3范围的泡沫混凝土,导热系数在0.08-0.3w/(m·K)之间,热阻约为普通混凝土的10-20倍。采用泡沫混凝土作为建筑物墙体及屋面材料,具有良好的节能效果。 [1]
隔音耐火
泡沫混凝土属多孔材料,因此它也是一种良好的隔音材料,在建筑物的楼层和高速公路的隔音板、地下建筑物的顶层等可采用该材料作为隔音层。泡沫混凝土是无机材料,不会燃烧,从而具有良好的耐火性,在建筑物上使用,可提高建筑物的防火性能。
整体性能
可现场浇注施工,与主体工程结合紧密。
低弹减震
泡沫混凝土的多孔性使其具有低的弹性模量,从而使其对冲击载荷具有良好的吸收和分散作用。
防水性好
现浇泡沫混凝土吸水率较低,相对独立的封闭气泡及良好的整体性,使其具有一定的防水性能。
耐久性能
与主体工程寿命相同。
加工方便
泡沫混凝土不但能在厂内生产成各种各样的制品,而且还能现场施工,直接现浇成屋面、地面和墙体。
环保性好
泡沫混凝土所需原料为水泥和发泡剂,发泡剂大都接近中性,不含苯、甲醛等有害物质,避免了环境污染和消防隐患。
施工方便
只需使用水泥发泡机可实现自动化作业,可泵送实现垂直高度200米的远距离输送,工作量为150—300立方/工作日。
其它性能
泡沫混凝土还具有施工过程中可泵性好,抗压强度高(0.5-22.2Mpa),冲击能量吸收性能好,可大量利用工业废渣,价格低廉等优点。
路桥填充泡沫混凝土减荷
泡沫混泥土用于路基处理
地铁线路经过软基路段或者岩溶地区,为提高基底摩擦系数和地基承载力,确保基坑施工安全及预防铁路运营期间基底塌陷造成的危险,轨道交通设计中对部分工程进行换填,传统换填方案采用水平分层填筑、逐层碾压夯实、逐层检验的方法进行施工。传统工艺不仅施工速度慢,而且由于受到地下水等侵蚀易对填充材料的密实度产生影响,从而影响铁路行驶安全。 采用泡沫混凝土对路基进行换填,不管是在前期建设阶段还是后期维护阶段,因为其轻质高强、填筑自密实、沉降量小、施工速度快等特点,都决定了这个材料的高性价比。
地铁路线经常会跨越岩溶区或采空区,在这些区段修建路基,尤其是高路基,必须采取措施避免岩溶区出现塌陷,这些措施包括注浆、强夯等。但由于岩溶区、采空区地下空洞分布极不规则,且地质复杂,常规的处理要么代价高昂,要么无法处理,及时采用桥梁跨越这些区段也由于地下岩溶区、采空区分布的复杂性,桩基施工依旧存在巨大风险。而采用泡沫混凝土路基,由于荷载可减到常规路基的1/3左右,对岩溶区和采空区承载力的要求也可大幅降低,其相应的处理措施可大大简化或不做处理,且技术质量更有保障,与常规路基填筑比较,优势非常明显。
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