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发泡混凝土精选(九篇)

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发泡混凝土

第1篇:发泡混凝土范文

关键词:基础处理 轻质发泡混凝土 发泡剂

绪论:

本人现在就职于北京绿都基础设施投资有限公司工程一部,我们承担着各类工程的建设工作,包括房建、市政道路、管线等各类工程项目。作为项目的管理者,业主代表,需要对整个工程负责。我现在所管理的项目-平谷区再生水厂及再生水利用工程管线工程辛寨石河与河段附近发现有供水管线,该段不可以剧烈开挖与夯实回填,此时我就想到两年前在北京四方如钢混凝土制品厂时成功应用于南水北调中线京石段应急供水工程(北京段) 102、103号供水管线保护工程中的一种新型基础处理建筑材料-轻质发泡混凝土,我方正考虑将轻质发泡混凝土应用于平谷区再生水厂及再生水利用工程管线工程,现在我将详细介绍下轻质发泡混凝土和在102、103号供水管线保护工程中应用的情况,希望能为类似工程问题提供借鉴的作用。

1.轻质发泡混凝土的定义、特点

1.1轻质发泡混凝土的定义

轻质发泡混凝土是采用机械的方法将发泡剂水溶液制成泡沫,与必须的组分水泥基胶凝材料、水、及可选组分集料、掺和料、外加剂按照一定的比例混合搅拌,并经物理化学作用硬化形成的一种轻质材料。

1.2轻质发泡混凝土的特点

①轻质性,干体积密度可在200~1600Kg/m3内调节;

②强度的可调节性,度可在0.3~7.5MPa的范围内调整;

③高流动性;

④固化后的自立性;

⑤良好的施工性,浇筑时不需振捣和碾压作业,可进行远距离或在窄小空间内施工;

⑥耐久性;

⑦良好的隔热、隔音效果及抗冻融性能;

⑧具有良好的抗震性能,由于其轻质性,地基荷载越小,抗震力越强;

⑨轻质发泡混凝土吸收率较低。

2.工程实例

南水北调中线京石段应急供水工程(北京段) 102、103号供水管线保护工程

2.1工程概况

102、103号供水管线位于京保路东侧,两管线间距10.5米,管径分别为DN1200/DN1500,材质为螺旋焊接钢管。因PCCP主线施工单位在供水管线保护桁架未拆除的情况下用大型土方机械将供水管线回填,后经业主协调由PCCP主线施工单位将回填的土方挖除,但在管线开挖过程中供水管线桁架吊杆出现断裂,导致供水管线保护桁架丧失悬吊作用。目前供水管线周围土方已清至供水管线底部,供水管线处于稳定状态,由于目前正处于冬季,供水管线下部土方已经受冻,由于该回填土回填时间不长,密实度不高,造成地基承载力较低,容易在春天受冻土融化及雨水侵袭影响产生沉陷,严重影响南水北调管道上方长阳路102#和103#两条上水管线的使用和运营安全,管线距离南水北调管道管顶约2m。

根据建设单位要求,为保证施工质量安全,必须对沉陷区域回填进行处理,结合目前气候、环境、工期、质量、费用等因素,供水管线采用发泡轻质混凝土将供水管线周围土方进行换填,保证供水管线不出现下沉。

2.2工程实施方案

本工程采用浇筑发泡混凝土的方法,利用其轻质,减轻荷载, 对102、103号供水管线进行加固保护。根据轻质发泡混凝土密度与强度的关系曲线图(见下图表1),平衡密度与强度最佳状态,我方定以管线中线为界,下方为800容重,上方为600容重轻质发泡混凝土,终凝后的抗压强度可达到2MPa。轻质发泡混凝土与土体产生很好的结合性,从而做到无缝隙连接,达到原状土自密实,且压实系数可达到0.93,完全可以满足对102、103号供水管线进行加固保护的要求。

表1 轻质发泡混凝土的密度与强度值的关系列

2.3轻质发泡混凝土的原材料及配合比

2.3.1水泥

水泥是构成轻质发泡混凝土材料的主要胶凝材料,普通硅酸盐水泥、硫铝酸盐水泥等均可作为泡沫混凝土的胶凝材料。轻质发泡混凝土是一种大水灰比的流态混凝土,采用普通硅酸盐水泥时,水泥完成水化的理论水灰比为0.227左右。由于发泡剂所产生泡沫的稳定时间有限,为了保证气泡不破碎就必须缩短胶凝材料的凝结时间,提高发泡混凝土的性能,本工程采用PO42.5R普通酸盐水泥为胶凝材料来制备轻质发泡混凝土。

2.3.2粉煤灰

粉煤灰在发泡混凝土里掺量比较大,一方面可以降低水泥用量减低水化热,防止硬化过程构件开裂或变形,同时还可以变废为宝,粉煤灰的最高掺量可达60%,在满足性能要求的条件下,大大降低了生产成本。

2.3.3发泡剂

传统发泡剂质量的好坏直接影响到发泡混凝土的质量,能产生泡沫的物质有很多,但并非所有能产生泡沫的物质都能用于泡沫混凝土的生产。只有发泡倍数够大、在泡沫和料浆混合时薄膜不致破坏具有足够的稳定性、对胶凝材料的凝结和硬化不起有害影响的发泡剂,才适合用来生产泡沫混凝土。本工程采用的为复合型发泡剂,与水稀释倍数为1:20左右,产生的泡沫稳定,也不易塌模。

2.3.4高效减水剂

聚羧酸盐为最新一代高性能减水剂,在各种高效减水剂中,它的性能最为优异。高效减水剂的用量一般在水泥量的1.0%~2.5%之间。它的化学结构含有羧基负离子斥力,以及多个醚侧链与水分子反应生成的强力氢键所形成的亲水性立体保护膜产生的立体效应,使它具有极强的水泥分散效果和分散稳定性。它的减水率高达30%~40%,在保持强度不变时节约水泥25%,在保持水泥用量不减时可提高混凝土强度30%以上。

2.3.5轻质发泡混凝土配合比

施工中严格按照试验配比进行操作,轻质发泡混凝土配比表见表2。

图3 现浇轻质发泡混凝土施工流程

2.4.1浆体材料的制备

胶凝材料采用水泥,掺合料为粉煤灰。因泡沫要向料浆体混合,故轻质发泡混凝土的生产首先要制备胶凝材料浆体。浆体制备前,胶凝材料与填充料等称量并输送至拌和机;同时水由计量泵侧送入拌和机,拌制出近似于膏状浆体,为加入泡做准备。

2.4.2 泡的制备

在胶凝材料浆体制备同时,发泡机已制成泡沫,准备加入搅拌机和浆体混合。在制泡沫前,应先将发泡剂计量后加水稀释,制成水稀释液。原状发泡剂不能直接加入发泡机发泡。

2.4.3 泡与胶凝浆体的混合搅拌和输送

泡沫和胶凝浆体分别制好以后,将泡沫和浆料使用ZJ-100型发泡混凝土自动化机械搅拌均匀,生产出泡沫浆体,打开泵体开关,直接输送至仓内卸料。

2.4.4 轻质发泡混凝土浇筑

轻质发泡混凝土按水平分层进行浇筑,当下填筑层终凝后方可进行上填筑层的填筑。分层厚度控制在60cm~80cm,太薄不利于单层轻质发泡混凝土的整体性,太厚容易引起下部轻质发泡混凝土中的气泡压缩影响容重,对施工操作也带来不便。轻质发泡混凝土填筑间隔每12h浇注一层为宜。浇筑时需从软管的前端直接开始,且软管出料口需埋入轻质发泡混凝土中。

附施工过程中的照片:

2.4.5 轻质发泡混凝土施工注意事项

①.避免在雨天浇筑:在泡沫混凝土尚未凝结硬化时,雨水会导致严重的消泡现象及水泥浆流失,使泡沫混凝土容重和抗压强度难以控制。

②.避免在高温天气施工:在高温天气施工时必须加强养护工作。

③.避免在负温下施工:在负温下施工时,应首选快硬硫铝酸盐水泥作为固化剂。为防止消泡现象产生,应避免使用早强剂、防冻剂等外加剂,如必须使用此类外加剂时,应事先通过试验确定外加剂品种及配合比,试验结果应包括表观密度、湿密度、流值、28d无侧限抗压强度。当时为3月初,北京天气还比较冷,我们采取在每天上午十点到下午五点进行浇筑,以保证轻质发泡混凝土的质量。

④.轻质发泡混凝土专用发泡剂应避免在负温下使用。如必须在负温下使用时,应使用电加热棒预热,并使用温度计连续测量,液体温度达到5℃以上时,方可投入搅拌。

2.4.6轻质发泡混凝土的养护

现场浇筑泡沫混凝土采用常规的自然养护法,由于当时气温比较低,所以浇筑完之后用草栅覆盖,以保证混凝土与室外温差不会太大。

2.5轻质发泡混凝土施工现场质量控制要点

工程的质量不但与技术相关,也与管理有着密切的关系,本人在绿都公司工作的这几年深深体会到了,管理给工程和工作带来的卓越成效。一套好的管理体系能给工作带来事半功倍的效果。

普通填土在正常情况下经过一段时间会慢慢变得稳定。相反,气泡混合轻质混凝土成品的质量如果不认真管理却会给使用带来长期的影响。因此,气泡混合轻质混凝土在质量管理方面比普通填土要重要的多。

轻质发泡混凝土的最大特点是具有流动性和轻重性。因此,在轻质发泡混凝土的质量管理方面,确认是否达到了规定的流动性和轻重性标准非常重要。

2.5.1原材料的质量管理

原材料的质量是轻质发泡混凝土质量好坏的关键,所以要严格控制气泡混合轻质混凝土中原料水泥、粉煤灰、水、发泡剂、减水剂的质量。

①.水泥:采用能达到所要求的等级、不过期、不受潮的水泥。

②.水:可采用一般工程用水,参照普通混凝土用水标准。不能采用对气泡混合轻质土的强度和耐久性有不良影响的含有垃圾和油污的水。

③.发泡剂:采用能保证发泡质量,并能确保轻质发泡混凝土的轻质性和流动性的发泡剂,保证浇筑后不塌模。

2.5.2搅拌及浇筑工程中的质量管理

和普通混凝土一样,轻质发泡混凝土在搅拌时的质量管理要求更高。因为在搅拌时的质量管理中要确保轻质发泡混凝土的流动性和轻质性,所以投料要准确,必须按照湿密度、空气量、流动值的标准进行控制。

湿密度是控制轻质发泡混凝土干密度最重要的步骤,所以再刚刚浇筑时及浇筑期间要不定时、多次检测,以保证轻质发泡混凝土的干密度。

2.5.3固化后的质量管理

检测龄期7d的抗压强度,然后根据7d的抗压强度与28d强度的线性关系判断28d强度。

①.轻质发泡混凝土强度

②.在进行轻质发泡混凝土顶面回填土方施工前,侧面回填土方的顶面不得低于轻质发泡混凝土顶面;

③.轻质发泡混凝土层浇注完成后7d内,严禁直接在轻质发泡混凝土顶面行驶车辆和其他施工机械。路面施工必须在顶层泡沫砼养护7d以后进行;

④.如果在轻质发泡混凝土内有后埋管线,在开挖沟槽时对钢丝网应进行切割,防止大范围破坏钢丝网。

结束语

该低密度轻质发泡混凝土的强度能较好地控制在设计要求的范围内,质轻的特性较好的又为工程减小自重,自密实无需夯实,成功解决了102、103号供水管线保护工程的难点,且经济、实用,截止目前状况良好。轻质发泡混凝土在该项目的成功应用为类似工程的基础处理堤供了一种新的借鉴经验,为我们管理的项目中碰到基础处理时就可以优先推荐轻质发泡混凝土。

参考文献:

[1]平,气泡混合轻质填土先技术 1-10,100-104;

第2篇:发泡混凝土范文

1表观密度对砌块强度的影响

试验配比为:水泥30%、尾矿68.5%、增强剂0.8%、减水剂0.3%、促凝剂0.4%,水料比0.45;调整泡沫掺量得到不同密度等级的砌块,砌块脱模后在90℃条件下养护24h,结果见表1。结果显示,砌块的表观密度与其抗压强度呈非线性关系,随着砌块表观密度的增加,砌块的抗压强度增长率逐渐增大。小于650kg/m3时,砌块表观密度每提高100kg/m3,抗压强度增长约为0.5MPa左右;超过650kg/m3时,砌块表观密度每提高100kg/m3,强度增长都超过2MPa。总体上,砌块的抗压强度随着表观密度的增加而增大。

2水泥对砌块强度的影响

试验配比:增强剂0.8%、减水剂0.3%、促凝剂0.4%,改变水泥的用量,水料比0.45;砌块在90℃条件下养护24h。水泥水化生成水化硅酸钙等水化产物将尾矿固结,这是泡沫混凝土砌块强度的主要来源。控制泡沫掺量使砌块的表观密度一致(在950~980kg/m3范围),调整水泥掺量。随着水泥掺量的增加砌块强度逐渐增大。水泥掺量为10%时砌块强度仅为4.6MPa,25%时达到10.8MPa,40%时达到15.1MPa。在表观密度相同时,水泥掺量对砌块强度性能起到了决定性作用。

3养护温度对砌块强度的影响

试验配比为水泥25%、尾矿73.5%、增强剂0.8%、减水剂0.3%、促凝剂0.4%,水料比0.45;砌块在不同温度条件下湿热养护24h,结果见表3。结果表明,在相同的时间内(24h),砌块的强度随着养护温度的升高而提高。这是因为,常温条件下水泥水化需要较长的时间,甚至一年后为水化的水泥颗粒还在继续缓慢水化。提高砌块的养护温度加速了水泥的水化进程,温度越高水泥水化的越快,生成的水化产物越多,砌块强度越高。因此,在生产场地受限的情况下和缩短养护时间,可以对砌块进行高温湿热养护,以提高生产效率。

4增强剂对砌块强度的影响

试验配比:水泥25%、减水剂0.3%、促凝剂0.4%,水料比0.45,调整增强剂用量;砌块在90℃条件下湿热养护24h。试验结果表明,增强剂对砌块具有明显的增强作用,增强剂掺量超过1.0%时,对砌块的增强作用减弱。矿渣硅酸盐水泥中含有大量的具有较高活性的矿渣微粉,矿渣微粉在水泥熟料水化产生的Ca(OH)2的激发作用下发生水化反应,但此反应比较缓慢,早期强度偏低。增强剂中的改性石膏和硅酸盐成分,能促进矿渣微粉水化,快速生成钙矾石和水化硅酸钙产物,有利于砌块强度的提高。

5工艺优化

综合以上试验结果,得到尾矿承重泡沫混凝土砌块的优化配比:水泥25%、尾矿73.3%、增强剂1.0%、减水剂0.3%、促凝剂0.4%,水料比0.45;加入适量泡沫,将砌块的表观密度控制在950kg/m3左右。优化后的砌块,性能稳定、强度高、保温性好,各项性能指标达到《泡沫混凝土砌块》标准。该砌块可以代替实心砖作为承重墙体材料使用,能有效提高建筑的保温性。

6结语

第3篇:发泡混凝土范文

关键词:泡沫 混凝土 保温材料

一、引言

随着建筑物向高层、大跨度方向发展,建筑物的自重也越来越受到人们的关注。由于具备质轻、隔热、耐火、抗冻性好等特点,发泡混凝土及其制品具有广阔的应用前景,发泡混凝土砌块、发泡混凝土轻质墙板等已经应用于建筑节能墙体材料中。

泡沫混凝土是由发泡剂,稳定剂与水泥、粉煤灰、石膏等主要材料混合均匀后浇注,发泡、硬化而成的,内部有大量封闭气泡的“密孔”轻质建筑材料。发泡剂是生产泡沫混凝土的一个关键因素,它的性能直接觉定着泡沫混凝土的性能。能产生泡沫的物质很多,但并非所有能产生泡沫的物质都能作为发泡剂用于泡沫混凝土的生产。只有在泡沫浆料混合时,薄膜不致破坏,具有足够稳定性,对凝胶材料的凝结和硬化没有害影响的发泡剂,才能用来生产泡沫混凝土。目前我国的泡沫混凝土发泡剂的功能少、产量低,所产生的气泡稳定性、均匀性、分散性都不理想,与水泥结合性也不好。通常产生气泡而制成泡沫制品的过程有两种,即物理发泡和化学发泡。物理发泡只由发泡剂在机械搅拌下产生大量气泡活用压缩空气的方法形成气泡分散于浆料中;而化学发泡是发泡剂在浆料中发生化学反应,放出气体而形成细小气泡。化学发泡中的发泡剂又可分为金属和非金属两大类,金属发泡剂有锌粉,铝粉等,非金属发泡剂有碳酸钙、碳酸氢铵等。有些无机发泡剂产生气泡的速率较快,泡沫稳定、均匀且分散性好,非常适和作为发泡剂。

本文采用双氧水(27.5%)与硬脂酸钙,分别作为发泡混凝土的发泡剂和稳定剂,制备了一种发泡混凝土材料。

二、实验材料、药品及仪器

2.1 材料

水泥、粉煤灰、石膏、抗裂纤维、自来水

2.2 药品

30%H2O2溶液、明胶、硬质酸钙(稳定剂)、十二烷基苯磺酸钠(减水剂)、氯化钠(促凝剂)

2.3 仪器

电子天平、烘箱、搅拌器、量筒、模具。

2.4 原材料的作用

(1)用粉煤灰取代部分快硬硫铝酸盐水泥,对发泡混凝土的后期强度和耐久性都有所帮助;

(2)硬脂酸钙可以增大浆体的黏度,使泡沫致密、稳定;

(3)促凝剂可以使水泥水化诱导期消失,水泥加水后直接进入水化加速期,从而与双氧水的发泡时间相一致;

(4)减水剂可降低水灰比,提高材料强度,降低吸水率。

三、实验内容

3.1 浆料的制备

按一定比例称取一定量的粉煤灰、石膏、水泥并混合均匀,然后加水搅拌至混合物成浆状。

3.2 发泡剂的制备

将稀释好的H2O2溶液与明胶水,十二烷基苯磺酸钠、硬质酸钙按一定比例进行复配,然后加入适量氯化钠。

3.3 泡沫混凝土的制备

将上述发泡剂溶液适量加入到浆料中,搅拌均匀,然后注入模具中待其在50℃环境下养护6h后脱模。

四、结果与讨论

泡沫混凝土与普通混凝土在组成材料上的最大据别在于:泡沫混凝土中没有普通混凝土中使用的粗集料,同时含有大量气泡。因此,与普通混凝土相比,无论是新拌泡沫混凝土浆体,还是硬化后的泡沫混凝土,都表现出许多特殊性能。同时泡沫混凝土作为保温材料与普通材料相比也有许多特殊性能。

4.1 环保、无毒无害

发泡混凝土所需原材料主要为水泥和发泡剂

4.2 轻质

泡沫混凝土的密度较小,密度等级一般为300-1800kg/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。

4.3 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。

4.4 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。整体性能好可现场浇注施工,与主体工程结合紧密。

4.5 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。

4.6 防水性能强

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。耐久性能好与主体工程寿命相同。

五、结语

我国正在大力推行节能政策,泡沫混凝土以其良好的性能,具有广阔的应用前景。从现阶段的生产和应用来看,研制高效发泡剂寻求替代原料、利用工业废料、优化工艺流程是急需解决的问题,进一步在理论实践中解决好这些问题,对泡沫混凝土的发展及应用具有重要意义。

参考文献:

[1]丁 益,任启芳,闻 超 发泡混凝土的研制进展[J]。混凝土,2011(10):13-03

[2]石 岩,师恩强,辛德胜,郭 宇,王越松,吴长龙 发泡混凝土材料的制备及性能研究[J].新型建筑材料,2012(5):66-03

第4篇:发泡混凝土范文

关键词:发泡剂;混凝土;

中图分类号:TU37 文献标识码:A 文章编号:

应用将发泡剂引人混凝土.在混凝土内部产生微小密闭的均匀气泡,可形成轻质高强、保温隔热性能良好的泡沫混凝土。发泡剂引入的微小气泡在泡沫混凝土中类似滚珠轴承.帮助填充集料与胶凝材料之间的空隙.可以很好地提高混凝土的流动性和施工性:而大量泡沫的存在使得混凝土中的固相成分与气相形成相互交织的特殊结构.保证了其具有优良的抗冻隔热性能。泡沫混凝土还可以明显降低因应力集中而造成的开裂现象。

混凝土发泡剂的出现为配制高流动性、高耐久性的混凝土提供了重要保证。是制备高性能混凝土材料的重要组成部分。应用于泡沫混凝土中的发泡剂主要有表面活性剂类发泡剂、蛋白质类发泡剂、蛋白质,表面活性剂复合型发泡剂。

1.泡沫混凝土特性泡沫混凝土是利用机械方式将发泡剂溶液制作成泡沫。再将泡沫混入到硅质材料、钙质材料等以及各种外加剂和水组成的混合料中,搅拌均匀浇筑成各种所需的规格,经养护而成的含有大量封闭气孔的轻质混凝土。相比普通混凝土。泡沫混凝土具有质轻、保温隔热、隔音耐火、抗震、不燃等特性,是一种环保节能的新型建筑材料。质量轻、密度小:泡沫混凝土的密度一般为300~1200ks/m3.比常规的建筑材料降低自重30%左右。可降低结构和基础的造价.具有很好的抗震性能。可应用于对材料自身荷载有要求的领域。牛宁民研制的轻质发泡剂混凝土保温隔热性良好,容重较高密度硫铝酸盐泡沫混凝土减轻50%。热工性能好:泡沫混凝土内含有众多独立、不贯通的细小孔洞,热工性能良好,其保温隔热隔音效果明显。泡沫混凝土还是很好的吸音材料.由于其内部含有大量的泡孔,当声波传到材料中时。由于泡孔的存在。相当一部分声能会转化为热能或在漫反射中损耗掉,声波被衰减。高流态:由于掺入的泡沫是水膜性的.在与水泥(砂)浆混合搅拌时.部分泡沫会破裂变成水。因此泡沫混凝土是一种大水灰比的材料。一般均在O.6以上.具有很高的流动性,具有自密实的特点。隔热防火性能好:由于泡沫混凝土属于多孔轻质材料,可用于楼层的向阳隔热层和沿公路一侧的隔音层。同时在防火、防水性能方面也具有良好的效果.而且可充分利用废弃材料、节省耕地和能源、降低成本。王玉宝将胶液和松香碱液与自制防水剂按等比例混合后制得复合发泡剂。制备的泡沫混凝土在防水、隔热性能都有显著提高。1.低弹性模量(耗能减震):泡沫混凝土的弹性模量值明显低于普通的混凝土。其干密度在500~1500kg/m3时,其对应的弹性模量在1.0~8.0KN/mm2之间。应力波在相邻介质达到平衡前在泡沫混凝土泡壁与泡孑L之间进行多次的反射和透射,从而将一部分能量耗散:动载作用下泡沫混凝土材料本身可以产生大变形来消耗冲击能量.泡沫混凝土相对于普通混凝土来说,具有波阻抗低、大孔隙率的特性。比普通混凝土更容易进入塑性阶段。能够更有效的反射和吸收冲击能量。因此泡沫混凝土具有很好的吸能减震的作用。

2.泡沫混凝土的生产工艺泡沫混凝土的基本原料为水泥、石灰、水、泡沫。在此基础上掺加一些填料、骨料及外加剂。常用的填料及骨料为:砂、粉煤灰、陶粒、碎石屑、膨胀聚苯乙烯、膨胀珍珠岩、苯脱克细骨料,常用的外加剂与普通混凝土一样。为减水剂、防水剂、缓凝剂、促凝剂等。泡沫混凝土的生产方法有湿砂浆法和干砂浆法两种。湿砂浆法通常是在混凝土搅拌站将水泥、砂与水等搅拌成砂浆。并用汽车式搅拌机车运至工地.再将单独制成的泡沫加入砂浆.搅拌机将泡沫及砂浆拌匀,然后将制备好的泡沫混凝土注入泵车输送或现场直接施工。千砂浆法是将各千组份通过散装运输或传动系统输送至施工现场.干组份与水在施工现场拌合。然后将单独制成的泡沫加入砂浆,两者在匀化器内拌合,然后用于现场施工。发泡剂的检测方法主要有两种:一种是高速搅拌法。将发泡剂溶液倒入高速搅拌机中,然后高速搅拌发泡液制取泡沫后加入混凝土充分搅拌。此法操作方便.重现性好。能较准确地反映出发泡剂的起泡能力和泡沫稳定性。是国内制泡技术普遍采用的测试方法。另一种是压缩空气法。此法直接用于生产泡沫混凝土的预制泡。,此法将泡沫直接吹入搅拌好的水泥浆中。减少了中间环节。更好地防止了中间环节导致的泡沫破灭。

3.国外泡沫混凝土应用的新进展泡沫混凝土既可现场制备、就地浇注,又可集中生产,还可在工厂预制成各种泡沫混凝土制品用于各种建筑工程.还可以加快工程进度.提高工程质量.在国内外的应用均呈扩大趋势。第一,用作挡土墙。主要用作港口的岩墙。泡沫混凝土在岸墙后用作轻质回填材料可降低垂直载荷.也减少了对岸墙的侧向载荷。这是因为泡沫混凝土是一种粘结性能良好的刚性体,它并不沿周边对岸墙施加侧向压力。沉降降低了。维修费用随之减少。从而节省很多开支。泡沫混凝土也可用来增进路堤边坡的稳定性,用它取代边坡的部分土壤。由于减轻了质量,从而就降低了影响边坡稳定性的作用力。用于减少侧向压力的泡沫混凝土的密度为400―600kg/m3。第二.作夹芯构件。在预制钢筋混凝土构件时可采用泡沫混凝土作为内芯.使其具有轻质高强隔热的良好性能。通常采用密度为400-600kg/m3的泡沫混凝土。第三。用作复合墙板。用泡沫混凝土制作成各种轻质板材.在框架结构中用作隔热填充墙体或与薄钢板制成复合墙板。泡沫混凝土的密度通常为600kg/ms左右。第四。用作贫混凝土填层。由于使用可弯曲的软管,泡沫混凝土具有很大的工作度及适应性.因此它经常用于贫混凝土填层。如对隔热性要求不很高.采用密度为1200kg.,/ms左右的贫混凝土填层,平均厚度为0.05nl:如对隔热性要求很高,则采用密度为500kedms的贫混凝土填层,平均(第五,屋面边坡。泡沫混凝土用于屋面边坡。具有重量轻、施工速度快、价格低廉等优点。坡度一般为10mJIl,m,厚度为0.03―0.2m。采用密度为800―1200kc/m3的泡沫混凝土。第六。用作储罐底脚的支撑。将泡沫混凝土浇阶在钢储罐(内装粗油、化学品)底脚的底部,必要时也可形成一凸形地基,这样可确保整个箱底的支撵在焊接时年处于最佳应力状态,这一连续的支撑可使储罐采用薄板箱底。同时凸形地基也易于清洁.

参考文献

[1]刘佳奇,霍冀川,雷永林.发泡荆及泡沫混凝土的研究

第5篇:发泡混凝土范文

关键词:

中图分类号:TU7文献标识码: A

前言

泡沫混凝土不仅具有生产工艺简单、投资规模小、轻质减震、保温隔热好的特点,而且能够制成各种样式的预制品,满足各种形体的需要,在房屋建筑施工中应用的越来越广泛。

一、泡沫混凝土的性能优点

泡沫混凝土与传统建筑材料相比,在性能方面有诸多优点,但尚且存在吸水率、干缩较大、强度偏低等问题。

1、轻质

相对于普通混凝土而言,泡沫混凝土的密度比较小,泡沫混凝土密度等级一般为300~1800kg/m3左右,密度等级为300~1200kg/m3的泡沫混凝土是最为常用的,近些年来,密度等级为160kg/m3的超轻质泡沫混凝土也被应用于建筑工程中。

2、隔音耐火性能好

由于泡沫混凝土是一种多孔材料,因此具备良好的隔音效果,该材料可用于高速公路的隔音板和建筑物的楼层、地下建筑物的顶层等隔音层。泡沫混凝土属于无机质材料,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。

3、抗震性能强

泡沫混凝土由于密度小,质量轻,弹性模量低,在地震荷载作用下所承受的地震力小,震动波的传递速度也较慢,且结构的自震周期长,对冲击能量的吸收快,因而减震效果显著。

二、泡沫混凝土的强度的影响因素

泡沫混凝土的制备具有广泛的材料来源,其原材料可分为三类:一是胶凝材料,也是其主要原料和基本材料,如水、水泥和发泡剂等;二是在泡沫混凝土的制备过程中,通常通过添加一些填料来改善其某些性能,即是通常所说的填料――砂、粉煤灰、陶粒、矿渣等,这一方面也降低了泡沫混凝土的成本;三是在制备过程中为了保证各个材料能够满足性能要求,常用一些外加剂,如缓凝剂、促凝剂、稳泡剂等。泡沫混凝土中,最普通的即是以水泥为主要原料的泡沫混凝土。水泥可与不同的掺和料,如矿渣、石灰、粉煤灰、砂以及植物纤维等组合成多种类型的水泥泡沫混凝土。本试验选用的泡沫混凝土原材料体系为水泥―粉煤灰―砂―石灰型,主要包括水泥、粉煤灰、细砂、石灰、发泡剂及稳泡剂等。

1、发泡剂对泡沫混凝土强度的影响

发泡剂的好坏直接关系到泡沫混凝土的质量,泡沫混凝土的性能在很大程度上取决于发泡剂的性能。

发泡剂的主要性能是指其起泡能力和经时泡沫稳定性。泡沫的质量主要用发泡倍数、泌水量、坚韧性等指标来衡量。发泡倍数是指产生的泡沫体积大于所用发泡剂溶液体积的倍数。泌水量是指泡沫破坏后所产生的发泡剂水溶液的体积。泡沫的坚韧性就是在规定时间内泡沫在空气中不致破坏的特性,通常用单位时间内泡沫的沉陷距来确定。

通常还从以下方面评定泡沫剂的性能:泡沫稳定性:泌水通常与稳定是相关的,凡是泌水性大的发泡剂的泡沫无论是单独存在或是与水泥、矿粉、粉煤灰料浆等接触其稳定性都不好。泡沫使用效率:使用效率是施工和企业特别关注的指标之一,也是反映泡沫质量的一个重要指标。粘度:发泡剂的粘度太大,搅拌时需加热水并强力搅拌才能溶解。如,加骨胶改性后的松香皂发泡剂。发泡剂与水泥、矿粉等料浆的结合性。发泡剂的保质期、外观、气味、毒副作用等。

2、材料配合比对泡沫混凝土强度的影响

如果加入的材料只有水泥和发泡剂等主料,而不加其它的辅料,那么所用的水泥量越多、强度越强,生产出来的混凝土强度也就越大。如果加入的是混合材料,虽然会降低混凝土的早期强度,但对其后期影响不大,这种情况最好的解决办法就是在其早期加入合适的强度激发剂,减缓强度的降低。当加入是如硅灰等超细的材料时,对混凝土的强度影响不会太大,有时反而还会对其强度有所增加。如果在混凝土的制作当中,掺用砂子作细集料,可以减少泡沫混凝土的收缩,保证其体积的稳定性,但也会对泡沫混凝土的强度产生一定的不良影响。在实际的操作当中,一般采用的是材料与砂子共同掺入的做法,因此,需要进行研究试验,对泡沫混凝土的配合比进行详细、精确的研究与证明。

3、体积密度对泡沫混凝土强度的影响

大量的理论与实践证明,泡沫混凝土的强度与内部的孔隙大小与多少在某种程度上存在着一定的数学关系。孔隙的大小决定了泡沫混凝土的体积密度,其体积密度越小,强度就越低。

4、纤维对泡沫混凝土性能的影响

针对泡沫混凝土强度偏低及干燥收缩较大,在对纤维混凝土和一些国内外文献分析的基础上,在固定胶凝材料,填充材料及化学外加剂的基础上通过改变纤维的掺量,研究纤维对泡沫混凝土性能的影响,设计密度等级为800kg/m3。泡沫混凝土中掺入适量的聚丙烯纤维,可使泡沫混凝土的强度得到一定程度的提高,纤维掺量在0~0.32%变化时,随着聚丙烯纤维掺量的增加,泡沫混凝土的抗压强度先有所增大,而后又有一定程度的降低,当纤维掺量为总物料的0.25%时,泡沫混凝土28d的抗压强度为2.78MPa,比不掺纤维的增大14%。当纤维掺量超过0.25%时,在相同水料比的情况下,随着纤维掺量的增加,纤维在料浆中分散不是特别均匀,会造成局部团聚,这样可能造成硬化后的混凝土局部受力不均匀,致使抗压强度有所降低。抗折强度的变化和抗压强度的变化趋势不同,泡沫混凝土抗折强度随聚丙烯纤维掺量的增加而不断增大,不掺纤维的抗压强度为0.86MPa,当纤维掺量为物料的0.32%时,抗折强度增大到1.15MPa,增大34%,增强效果非常明显。由此可见聚丙烯纤维可以明显改善泡沫混凝土的力学性能。

三、物理性能

1、泡孔系统

胶凝材料的孔隙结构是一个很重要的特性,它用孔隙率、渗透性和气孔分布评价。孔隙结构影响泡沫混凝土的强度等性能和耐久性。泡沫混凝土的孔结构是由凝胶孔,毛细孔以及气泡组成。泡沫混凝土是一个自流动自密实混凝土,没有粗骨料,夹带的空气是可以忽略不计的。泡沫混凝土的气泡可以通过体积、泡孔大小、泡孔分布、形状以及泡孔间距进行描述和测量。泡孔分布是重要的微观特征,它影响泡沫混凝土的强度。泡沫混凝土具有均匀细密的泡孔分布表明有更高的强度。利用粉煤灰作为填料有助于实现更均匀分布的泡孔,填料均匀涂布在每个泡沫,从而防止气泡的合并。在更高的泡沫体积中,气泡的合并导致不同尺寸的孔隙广泛存在引起低强度。除了孔隙大小及其分布,泡沫混凝土抗压强度还受到孔浆比、泡孔间距,泡孔数量(频率)的影响。泡沫混凝土在研究由水泥-磨细高炉渣混合物的泡孔系统中,实现了高强度重量比,在这个泡孔系统中泡孔间距、泡孔大小和空气含量分别为0.04mm,0.12mm和42%,这是迄今为止报道过的最佳研究成果。好的填充材料有助于泡孔的均匀分布

2、干燥收缩

由于没有粗骨料,泡沫混凝土具有较高的干燥收缩,是普通混凝土的10倍以上。据报道,高温蒸汽养护能显著降低泡沫混凝土的干燥收缩,比常温湿养的普通混凝土降低12%~50%。如果产品要满足使用的强度和收缩要求,高温蒸养是必须的。泡沫混凝土的收缩随着密度的降低而减少。对于低密度的泡沫混凝土拌合物,低的胶凝材料含量影响收缩性能。在粉煤灰颗粒作为填料与砂子进行的收缩行为对比研究中发现,使用砂子的泡沫混凝土有更低的收缩。据报道,轻骨料可以用来减少泡沫混凝土的收缩。

结束语

泡沫混凝土是混凝土大家庭当中的重要一员,它的出现,给混凝土的发展注入新的生机与活力。泡沫混凝土的发展虽快,但到目前为止,它还存在着强度偏低、吸水、开裂等质量问题,因此,为了对泡沫混凝土的应用范围进行进一步的扩大,就必须在工艺流程、施工设备、发泡、配合比等方面得到更进一步的研究结果。

参考文献

[1]吕虎虎.泡沫混凝土在建筑工程中的应用研究[J].科技资讯,2012,(7).

第6篇:发泡混凝土范文

杨亚楠(1989-),女,河南周口人,湖南工业大学财经学院研究生,专业:项目管理专业,研究方向:工程项目管理。

摘 要:本文探讨利用聚苯乙烯(EPS)、炉渣、建筑废渣等城市固体废弃物,掺入水泥、砂、发泡剂等材料,通过试验室调整原材料与发泡剂的配合比,研制出了一种节能、利用废弃物,又具备良好的物理、力学、热工性能等新型墙体的材料。该轻质砌块节能、利废、经济、环保,产品的所有指标都能达到国家规定的标准指标,同时有效地实现了城市固体废物变“废”为宝的目的。非常适合目前砌块材料的发展方向,展现出良好地工程实用价值。

关键词:废弃物EPS泡沫;炉渣;建筑废渣;研制;经济效益

引言

当前,能源问题已经成为全世界最热门话题之一,我国作为世界上最大的发展中国家,更是把能源上升到前所前所未有的国家战略高度。近几年来,我国对房屋建筑节能方面的工作已越来越关注,在一些相对特殊的地方,对于新的建筑已经开始节能的要求。充分利用当地自然资源,开发出节能、保温、轻质、利废的建筑材料是我国节能工作地有利保证。

提高资源的利用效率、开发资源使用新的高效技术,实现对环境有益模式,是我国可持续发展经济的一项持久战略方针。利用聚苯乙烯泡沫、炉渣、建筑废渣这类工业废料研制混凝土保温砌块,不但可以保护耕地、治理环境的污染、节省治污资金[1],而且可以将聚苯乙烯泡沫、炉渣、建筑废渣这类工业的废料作为再生材料利用,为国家及企业创造相当可观的经效益。

本文研究的主要目的是利用废弃的聚苯乙烯泡沫、炉渣和建筑废渣研制轻质节能型的混凝土砌块,研究的主要内容为:

试验研究废弃聚苯乙烯与建筑废渣及炉渣混凝土轻质砌块的力学性能及物理性质,用工程实践的方式来证明其优越性。具体包括两个步骤:

a材料准备

配备好水泥、砂、水、粉碎的泡沫塑料、建筑废渣、炉渣、增粘剂。

b制作砌块

(1)根据市场需求生产砌块的模具,在研制砌块前,要在模具的内壁涂废旧的机油,为了便利于脱模。

(2)采用一定比例的水泥、骨料、水与发泡剂均匀混合,再加入粉碎的塑料泡沫颗粒,均匀混合,制成砂浆。

(3)将浆体灌入模具中,制成所需的砌块。

(4)根据所掺的泡沫塑料的不同与水泥、骨料等制成砂浆,浇制成所掺塑料不同的砌块。

(5)用试验与对比的方法测试砌块的力学性质与物理性质,评估其经济与产品优势。

1.砌块的研制

1.1原材料的选取

(1)聚苯乙烯:选取用聚苯乙烯塑料的各类包装材料,用在一些贵重限量的易碎物件和一些熟食品的包装。聚苯乙烯泡沫粒径宜小于等于10mm(聚苯乙烯可用电动砂轮粉碎成泡沫)。

(2)炉渣、建筑废渣:炉渣、建筑废渣都属于工业废渣。经过一系列的物理力学试验研究,发现含建筑废渣属于非均质级配良好土,具有较高的抗剪强度指标[2]。

(3)水泥:水泥作为较重要的钙质材料,在轻质泡沫混凝土中使用,它是此砌块材料中Ca(OH)2的主要来源。所以选取32.5#普通硅酸盐水泥;

(4)砂:中砂;

(5)水:就是普通的自来水;

(6)发泡剂:泡沫的作用是研制此新型砌块的关键,所以发泡剂的选择会直接影响到砌块的质量,因此,就选取了杭州妙能生物科技生产的砌块的发泡剂。5000元/吨;

实际施工时,可视原材料情况及地区气温,适当添加减水剂、增粘剂、早强剂。

1.2配合比及工艺流程

1.2.1EPS泡沫、炉渣和建筑废渣制混凝土的配合比

配合比是生产EPS泡沫、炉渣和建筑废渣制混凝土砌块的核心技术,较佳的一般需要经过小试试验、期间试验并在生产中经过多次调整才能得到。下面就简要介绍EPS泡沫、炉渣和建筑废渣制混凝土砌块配合比的确定。

(1)聚苯乙烯材料用量的确定:因为聚苯乙烯具有相对密度小(1.05g/cm)、热导率较低、吸水性很小、耐冲击及振动、隔热、隔音、介电性能优良、防潮、减振等优点,以聚苯乙烯泡沫作为轻骨料取代石子,可以降低砌块的容重,提高保温隔热性能和其抗折、抗压性能等特点;该墙体材料研制试验主要分为两个阶段,首先是对EPS、建筑废渣、炉渣的原材料的性能和作用的分析比较,同时对EPS颗粒表面进行预处理的研究,通过这些研究初步确定材料掺量,并对不同掺量做对比试验;其次是根据第一阶段得出的数据,进一步不断的调整原材料和外加剂材料的用量,以便确定最佳配合比。通过这两个过程的试验,最终确定了砌块混凝土优化质量配合比[3]。

(2)炉渣、建筑废渣材料用量地确定:对炉渣及建筑垃圾作为细集料取代天然河砂,我们通过压制成型的方法对制备水泥基材料进行研究,探索了在建筑垃圾掺量固定的前提下,同时掺加炉渣对水泥基材料强度、吸水率及抗冻融性能的影响规律,经查阅相关资料及试验研究:在建筑垃圾取代40%天然河砂的前提下,水泥基材料的强度随天然河砂被炉渣取代量的逐渐增加先增大后减小,吸水率则呈逐渐增大的变化趋势;在抗冻融性方面,在一定掺量范围内,炉渣、建筑垃圾复掺制备的水泥基材料满足《普通混凝土长期性能和耐久性能实验方法标准》中D25抗冻等级指标要求[4],并对其机理进行分析。

(3)水料比和用水量的确定

在试验中如果使用的原材料不同,那么就会引起水料比的不一样,而实际生产中,水料比在很大程度上仍主要凭经验试配确定。

(4)发泡剂用量的确定及配比原则

本试验所使用的发泡剂为浓缩很高效复合的发泡液,它具有抗碱能力强、稳气性强等优点;发泡液产生的气泡不仅体积小,而且分布均匀,提高了混凝土的工作度和粘聚性,减少离析和泌水,提高抗冻融性和耐久性;在新拌混凝土浇注时或浇注后,水泥浆凝结前产生的气泡,减少了混凝土沉陷和泌水这些现象,使混凝土更接近于浇注时的体积。加入轻质砌块制品中使其具有保温、轻质、保湿、抗渗、隔音的效果。发泡液用量取决于发泡混凝土体积质量,体积质量大,发泡液用量少;体积质量小,发泡液用量多[5]。发泡液用量(AL)可由下面公式求得[6]。

AL=[V-(C/r1+SL/r2+F/r3+W)]/Vtp

式中:V―发泡混凝土膨胀后总体积,L;AL―发泡剂用量,kg;C―水泥用量,kg;

r1―水泥密度,kg/m3;SL―炉渣超细粉用量,kg;r2―炉渣超细粉密度,kg/m3;

F―建筑废渣用量,kg;r3―建筑废渣密度,kg/m3;W―总用水量,L;

Vtp―发泡液理论发气量,L/kg。

1.2.2工艺流程

砌块生产的工艺流程是先将水泥、聚苯乙烯泡沫、砂、建筑废渣、炉渣、和水分别的计量、搅拌混合,再计量发泡剂、搅拌,然后把得到的混合料加入制得的泡沫搅拌均匀。其中发泡剂的泡沫是采用发泡剂通过机械制出的泡沫,搅拌均匀后,立即注模、进行预养护、脱模、养护得到制品。

1.3试验的调整

经过多次试验的调整,其原材料的配合比(范围):水:水泥:聚苯乙烯泡沫:砂:建筑废渣:粉煤灰或煤渣:发泡剂=1.8:1.0:0.012~0.018:0.4:2.0:3.0:0.015

1.4测试数据

(1)试件密度:0.95g/cm3

(2)保温性能:我们分别用普通粘土砖、加气混凝土砌块及研制出EPS泡沫、炉渣和建筑废渣制轻质砌块,制作出尺寸完全相同的三个密封的实验室,实验室的四周均用相同的材料制作。内放功率一样的电炉,室外的温度平均为26℃。对三个实验间的电炉进行3h的加热后断电,持续观察三个实验间的温度变化,其变化如下面的温度―时间变化曲线:

(3)力学性能:在EPS泡沫、炉渣和建筑废渣制混凝土砌块上安放钢制承压板,保持均匀的加荷速度为0.1Mpa/s。对每一组(五块)砌块进行抗压试验,得到的抗压强度范围为3~6MPa。

2.经济效益分析

市场分析:按照我国土地资源保护政策的规定,中国东部一些地级市于2008年前,明确禁止使用实心粘土砖。所以,新型砌块的市场需求有很大的空间,虽然中国沿海发达地区加气砌块已经广泛使用了很多年,但是市场还是有非常大的空挡,伴随着城市房屋设计的步伐,住房对环境保护、节能方面的要求不断上升,越来越重视对外墙保温材料等级需求,新型混凝土轻质砌块起开正碰到难得的机遇。这种砌块由于自身多孔及轻质,而且有很低的热膨胀系数、很好的隔热性、隔音性和耐火性能,这些优异的性能使得聚苯乙烯与建筑废渣及炉渣混凝土轻质砌块的研究和应用在国内受到越来越多的重视[7-8]。

社会效益:聚苯乙烯与建筑废渣及炉渣研制的轻质砌块具有重量轻、保温隔热性能好,造价低、投资小、原料来源广等优势,从未来建筑保温趋势看加此砌块的推广为社会节约了大量的土地,充分利用了聚苯乙烯泡沫、炉渣、建筑废渣,节约了处理它们对环境污染的治理的费用,提升了建筑的质量,达到节能环保的目的。

鼓励政策:我国为了鼓励和开发节能、节地、利废的新型墙体材料,代替大量的实心粘土砖,推出了一些新的政策,内容包括:“发展新型材料的基建、扩建、技改项目,实行固定资产投资方向调节税率为0%的政策;发展新型墙体材料的项目,可列入国家开发银行的基本建设政策性投资项目,可享受政策性贷款;凡企业利用本企业外的大宗煤矸石、炉渣、粉煤灰作主要原料、生产建材产品的所得,自生产经营之日起,免征所得税5年;对企业生产的原料中掺有不少于30%的煤矸石、粉煤灰、炉渣及其它废渣的建材产品,免征产品增值税;发展节能建筑和新型墙体建筑纳入城市建设总体规划,确保新型墙材建筑每年按一定比例增长;采暖地区要按期达到国际颁布的民用建筑节能设施标准,非采暖地区要结合改善建筑物热环境制定应用新型墙材的具体规划,其人力组织实施,以此推动新型墙体材料和保温隔热材料发展,促进节能建筑全面推广。”[9]。

本实验采用1强度等级为32.5的水泥:价格为309元/吨;砂的价格为88元/吨;水的价格为3元/吨;发泡剂的价格为5000元/吨;聚苯乙烯泡沫的价格约8元/千克左右;磨细炉渣的单价约为180元/吨;磨细建筑废渣的价110元/吨。

在砌块中水的比例为约21.9%,水泥的比例约为12.2%,聚苯乙烯泡沫的比例约为0.18%,砂的比例约为4.9%,建筑废渣的比例约为24.3%,炉渣的比例约为36.5%,发泡剂的比例约为0.18%。

本试验研制的节能型的砌块采用建筑废渣、炉渣占总比的53.2%。此取代水泥,成本有很明显的降低,取重1000Kg该砌块,则其体积就是1.05m3。价格约168元,所以经计算砌块是160元/m3。

经测试该试件密度为0.95g/cm3,采用此砌块作为承重保温墙体和用于屋面隔热都能很大程度上降低建筑结构的自重,从而减小了梁柱等受力构件的尺寸,减少了工程量、缩短了工期和降低工程费用,还可用来实现结构的高层化,屋面保温隔热工程、耐热工程、吸音隔声工程等如果将其作为高层建筑结构的填充墙,可以减轻结构的自重,从而减少钢筋用量,降低成本;由于该砌块较轻,可以减少人力物力的投入和消耗,同时便于施工,从而降低了成本。

3.结论

本文研究了以水泥、炉渣、建筑废渣为复合胶凝材料,适当加入添加剂,以聚苯乙烯泡沫为轻骨料,掺入发泡剂,研制而成的砌块,得出如下结论:所研制的砌块符合墙体材料的表观密度、抗压强度、保温性能的要求;不仅解决了废旧泡沫塑料、建筑废渣、炉渣污染环境的问题,而且可使它们得到二次利用;该砌块大量利用废旧泡沫塑料、建筑废渣、炉渣,对消除白色污染与建筑废渣及炉渣利用起到了积极作用,有利于环境保护,可大量节约土地资源;隔声性能良好,可以避免噪声污染;有极佳的隔热保温的性能;抗震性极其突出。因为比同等大小的砖要轻得多,密度在0.8~0.9g/cm3,比水的密度低。适用于框架结构非受力墙,尤其适用于高层建筑,能大大减轻建筑物的自身的重量,减轻了地基承受的荷载;可根据所需强度的不同而选择所掺的泡沫塑料的量,能是材料得到更充分的利用;砌块的泡沫塑料材料本身价格低廉生产工艺简单,有较大的利润空间,经营得法,将可形成一个大产业。

(作者单位:湖南工业大学)

项目来源:湖南省科技厅科学研究项目“粘贴混杂碳纤维复合材料加固混凝土梁补强机理及应用研究”。湘财企指[2014]53号2014GK20133159,2014-2015年。

参考文献:

[1] 发泡沫混凝土保温砌块产品的效益分析[J].建材发展导向,2012年第16期:95-95页.

[2] 杨德生,张孟喜,崔振清,等.含建筑垃圾土的物理力学特性[J].上海大学学报(自然科学版),2011年6期.

[3] 蔡丽朋,孙艳.用聚苯乙烯泡沫塑料生产混凝土保温砌块的研制[J].建筑施工,2005(3):56-57.

[4] 李清海,王菲菲,周胜男,等.炉渣、建筑垃圾复掺对水泥基材料性能影响的研究[J].建材世界,2014(2):13-16.

[5] 吴喜军,王群力.赤泥发泡混凝土的试验研究与工程应用[D].西安理工大学,2006.

[6] 高波,王群力,周孝德.免蒸发泡混凝土砌块的研制[B]新型墙体材料与施工,文章编号:1001-702x(2003)12-0022-03.

[7] ALAETTIN Kilic,CENGIZ Duran Atis,ERGUL Yasar,et a1.High-strength lightwdight concrete made with scoria aggregate containing mineral admixtures[J].Cement and Concrete Research,2003,33(10):1595―1599.

第7篇:发泡混凝土范文

关键词:气泡混合轻质土;软基;长距离;输送;技术;措施

1、引言

气泡混合轻质土是通过成套小型机械发泡系统将发泡剂用机械方式充分发泡,并将泡沫与水泥浆均匀混合,然后经过发泡机的泵送系统进行现浇施工或模具成型,经自然养护所形成的一种含有大量封闭气孔的新型轻质材料。气泡混合轻质土具有密度和强度可调节性;良好的施工性,自流平,自硬化,无需碾压或振捣。由于气泡混合轻质土的特性,其用于道路工程中,可大幅降低填土荷载,减少软基沉降和侧移,提高路堤的稳定性,消除填料自身的工后沉降,大大缩短工期;解决道路桥头跳车、高路堤失稳,新旧路基沉降等问题。

2、施工工艺

气泡混合轻质土在软基地段工程中的施工工艺。

2.1路基反开挖

在浇筑气泡混合轻质土之前应首先做好防、排水工程等施工准备工作。根据施工图纸尺寸要求对现场放样后进行路基反开挖,气泡混合轻质土路堤底部台阶坡面放坡开挖应尽可能做到精细,要求每开挖一级即对放坡面进行平整处理。反开挖完成后、轻质土施工前,对轻质土基底进行碾压,确保基底路基土压实度不低于90%。

2.2发泡、混合搅拌

在水泥、水充分混合成浆状之后,通过发泡装置产生的气泡加入其中而成。

2.3气泡混合轻质土输送

气泡混合轻质土中的气泡,在由管道或泵管输送的过程中消解量是极小的。采用管道进行泵送。为保证气泡混合轻质土的稳定性,减少材料离析,混合后的气泡混合轻质土泵送距离控制在500米以内。

2.4浇注、铺设

气泡混合轻质土路堤每隔10m设置沉降缝,缝宽2cm,缝间才用木板填充。路堤顶面纵向应分段做成台阶状连接,台阶高差根据路线纵坡而定。路堤底面沿纵向横向均为水平状以便于施工。

气泡混合轻质土中气泡既有独立细微的特点,也具有分散性。为减少气泡的消解及材料分离现象,施工过程中要避免过度振动,并且要控制好浇筑厚度,根据施工经验得出,一次浇注的最大厚度不能超过1m;最小不小于0.25m。同时,要避免雨天施工。

2.5养护

采用聚氯乙烯薄膜养护,覆盖保温保湿。

3、工程概况及分析

省道366线是珠海市唯一一条全线都在市行政区内的省道,随着珠海市经济发展,珠海市作为珠江口西岸核心城市。

本工程全长8.07千米,其中需进行气泡混合轻质土填筑施工范围跨越长度2170m,施工面积总量5.76万m2,浇筑体积总量9.3万m3的轻质土施工任务,根据试验段的施工经验和相关资料、规范要求,气泡混合轻质土的泵送距离上限为500m。

4、长距离输送的施工技术

从前述施工工艺上看,轻质土的浇筑施工并不复杂,工艺比较简单,且容易保证其质量,但在混合轻质土的生产及运输过程是个难点。很显然,本工程需进行气泡混合轻质土填筑施工范围跨度为2170m,按常规需设置3个轻质土拌站点,费用十分高昂,即便是1建2迁实现周转,虽然降低了一些成本但十分耗时,如何实现长距输送是个问题,也是个难题;5.8万m2、9.3万m3的轻质土的输送质量保证是个问题,也是个难题。

轻质土混合料的泵送距离一般都控制在500米范围内,因为距离超出500米的话,轻质土容易出现严重的消泡现象,极其影响轻质土的质量,而且轻质土泵送距离太长也容易造成堵管。

气泡混合轻质土用物理方法将发泡剂水溶液制备成泡沫,与必须组分水泥基胶凝材料、水等按照一定的比例混合搅拌,并经物理化学作用硬化形成的一种轻质材料。

我们根据轻质土的特性,发现其具有很多优点,其中针对长距离输送所具有的优点如下:

4.1可调节性。根据不同的材料组成用量、不同的气泡率,可按工程需要调整。

5、长距离输送的质量控制措施

5.1气泡质量控制措施

原材料的计量精度是确保施工配合比满足强度设计要求的基本前提。施工过程主要是控制泡沫密度和轻质土的湿密度。保持强度要求的前提下,轻质土的容重控制是关键。硬化后的质量检验指标为抗压强度和准干密度。

因此在施工过程实施动态监控浆液和轻质土配合比的措施,是保证配比可控的重要措施。在制备气泡轻质土时根据泡沫的容重,即可直观地测量气泡的容重,可根据其测量结构反应气泡的质量,因此气泡的容重是判断气泡质量的主要指标。

(1)测定发泡倍数:根据测量发泡剂的质量以及气泡泡沫的容重,可得出发泡剂的发泡倍数。发泡倍数越大,同等体积的气泡轻质土所用水泥就越少。

(2)测定发泡容重:发泡剂发泡泡沫的容重直接可以判断泡沫的大小,同单位容积的泡沫均匀、气泡大的泡沫体积就大,泡沫容重小,同单位容积如泡沫不均匀、气泡小的泡沫体积就小,泡沫容重就大。也就是发泡效率越高,发泡剂变为泡沫越充分、越多,同单位的气泡容积就越轻,当泡沫发泡效率越低,说明发泡剂发泡不充分,泡沫内含有未发泡的发泡剂,同单位的气泡容重就越大。发发泡效率越高,同等体积的气泡轻质土容重越小。

(3)测定气泡稳定性:在制作泡沫后,每隔一段时间测试一次泡沫容重,得出泡沫的变化情况。泡沫容重变化较小,泡沫发泡比较稳定,如果泡沫容重变化较大,说明泡沫发泡不稳定。泡沫发泡越稳定,所制备的气泡轻质土质量就越有保障。

5.2集中拌浆质量控制措施

由于混凝土浆液制备站占地面积较大,设备笨重,同时混凝土浆液可以远距输送,因此选用产量为60m3/h的搅拌站,集中搅拌混凝土浆液。使用集中制浆,利用浆液制备站的标准化生产流程,确保了水泥浆液配比的准确。

5.3输送质量控制措施

(1)混合及输送设备

现场发泡混合搅拌采用容积为1m3的立式搅拌缸,用于缓冲并搅拌一级泵送设备泵送过来的水泥浆,再为二级泵提供水泥浆。泵送气泡混合轻质土的采用工业软管泵,最大泵送能力35m3/h,最大压力为0.8MPa,可满足工程需求。

启动搅拌机、水泥输送机和水泵,调节至要求的水泥和水的用量,水泥浆达到搅拌机容量的五分之四时停止水泥输送机和水泵,以防止溢出。

水泥浆的配比对发泡砼的后期强度影响很大。当发泡机连续泵送发泡砼时,搅拌机应连续生产出适合要求配比的水泥浆。

(2)包裹防晒,减少温度效应

大多数泡沫在高温下是不稳定的,随着温度的升高,气泡会膨胀,气泡壁会变薄。因此在长距离输送的过程中,气泡轻质土不断吸收管道传来的热量,导致气泡膨胀,末端出料质量受到影响。针对长管路温度效应,我们采用了包裹防晒的措施,有效降低温度效应。

6、结语

针对气泡混合轻质土泵送距离短的问题,大面积浇筑气泡混合轻质土密度和强度不稳定的问题,对传统的施工方法进行改革创新,经过输送方式的实验和研究,最终实现了气泡混合轻质土远距输送,保证大面积气泡混合轻质土浇筑的质量,节约了轻质土搅拌站的投入,节约了施工成本,加快了施工工期。

【参考文献】

[1] 《气泡混合轻质土填筑工程技术规程》(CJJ/T177-2012),中国建筑工业出版社。

第8篇:发泡混凝土范文

什么是发泡水泥

发泡水泥,顾名思义,是一种有“泡泡”的水泥。“泡泡”是如何产生的呢?首先,将发泡剂用机械搅拌方式,或者高压空气雾化气动方式进行充分发泡,形成大量大小均一、直径适宜、稳定的泡沫。然后将泡沫与水泥浆均匀混合,经过发泡机的泵送系统进行现浇施工或模具成型.经自然养护,就形成了一种内部含有大量封闭气孔的新型轻质保温混凝土。

20世纪30年代,瑞典开发研制了发泡水泥,在挪威一举获得成功,后来在欧美地区迅速得到广泛应用;1973年韩国能源大波动以后,为了节约能源,发泡水泥在韩国得到推广应用;在日本、韩国的带动下,发泡水泥在东南亚国家快速发展。我国最早的发泡水泥应用,是黑龙江地区的墙体保温层。该工程由上世纪50年代初期的前苏联专家指导施工,至今近60年依然完好无损,仍在使用。

发泡水泥的优势

最早的保温层,是通过传统的实心粘土砖增加墙体厚度,但这已不能适应节能和环保的要求,取而代之的是新型复合墙体。但这些复合墙体大多采用聚苯乙烯材料,这种材料属于易燃物质,而且在供暖时会随着温度的升高而释放苯和烃烯等有毒气体。在冬季采暖时,门窗封闭严密,空气流动性很差,有毒气体得不到置换,会对人体造成不小的危害。

通过发泡水泥技术制作的节能“大衣”除了阻燃,还有很多你不知道的优势。它属于气泡状绝热材料,那些水泥内部的封闭泡泡,可以使混凝土轻质化和保温隔热化,所以保温、隔音的效果特别好。发泡水泥还有支撑地暖管材和地面承重的作用,因其强度高、不变形,故可以避免使用复合材料形成的地面裂缝。其抗压强度较高,抗裂性是普通混凝土的8倍。

第9篇:发泡混凝土范文

关键词:减水剂;抗渗;强度;混凝土

随着建筑技术的不断发展和人们对建筑使用要求的提高,在很多钢筋混凝土结构中,要求混凝土不但具有高强度,而且还要具有一定的抗渗性。

为保证实际工程中防水混凝土的抗渗性能,常要求:1)使工程防水混凝土抗渗标号有更可靠的安全系数;2)良好的和易性和可泵性;3)混凝土较小的收缩性。

这就要求混凝土不但要采用合理的级配,而且还需要添加有效的外加剂,以改善混凝土的技术指标和施工性能。因此在混凝土施工中,外加剂已逐步成为混凝土技术不可缺少的第五组份而广泛使用。据统计发达国家80%以上的混凝土均采用了外加剂。笔者在洛阳市建筑工程公司的协助下,对减水剂进行了比较系统的试验研究,本文重点介绍在此方面的研究成果。

1 外加剂的研究

如何降低混凝土的水灰比,减少游离水,而又不致影响混凝土的施工和易性是配制高抗渗混凝土的关键。经研究减水剂较好的解决了这一矛盾。

1.1 减水剂的试验研究

1.1.1 试验用减水剂品种 1)SJ-1:β-萘磺酸甲醛缩合物;2)SJ-2:芳香族磺酸盐甲醛缩合物;3)SJ-3:β-萘磺酸甲醛高缩合物;4)SJ-4:亚甲基二萘磺酸钠;5)SJ-5:聚次甲基萘磺酸钠;6)SJ-6:与MF基本相同;7)SJ-7:属木质素系减水剂。

1.1.2 减水剂分散性试验 由于减水剂的分散作用,使水泥凝聚体释放出原来所包裹的游离水,促使水泥充分水化。而且在满足一定施工和易性条件下,降低了拌和水用量,减少了硬化混凝土因游离水分蒸发造成的孔隙通路。因此提高了混凝土的强度和抗渗性。判定减水剂分散效果好坏的一种方法,是在水灰比相同的条件下,试验减水剂对水泥浆的流动性的影响大小,当水灰比相同,流动度越大,分散性就越好,其减水效果也越佳。

十种不同掺量减水剂对水泥浆流动度的影响结果,见表1。

表1 减水剂对水泥流动度的影响

该试验用水泥为黄河“同力”的42.5普通硅酸盐水泥,水灰比为0.29。

1.1.3 减水剂引气性试验 引气作用可使混凝土引进适量的空气,形成无数小气泡分散于混凝土或砂浆中,有利于进一步改善混凝土的和易性,可更多地减少用水量,有利于提高混凝土的抗渗和抗冻性。

减水剂的发泡性及泡沫稳定性,对混凝土引气大小有直接关系。试验采用测量减水剂的发泡高度和消泡时间来判断各种减水剂引气性。试验结果见表2。

表2 减水剂发泡高度和消泡时间的测定结果

1.1.4 试验结果分析 通过对减水剂的分散性和引气性试验,从表1和表2中可以看出:

1)各种减水剂都能提高水泥的流动性,其中以萘系列减水剂分散效果较好;2)SJ-1、SJ-3、SJ-4不宜发泡,实属一种非引气型高效减水剂。SJ-2、SJ-5、SJ-6、SJ-7易发泡且不宜消退,属引气型减水剂;3)减水剂掺量超过1%时,对提高水泥分散性几乎无多大作用。而发泡高度受减水剂溶液浓度影响也不明显。

2 高抗渗混凝土配制试验2.1 C30混凝土配制试验

2.1.1 原材料及性能 水泥:黄河“同力”42.5普通硅酸盐水泥。

砂:洛阳伊河细砂,比重2.61,细度模数2.14,含泥量3.0%。

石子:洛阳伊河卵石,比重2.78,偃师石灰岩碎石,比重2.70,二种骨料粒径5~22mm占 50%,20~40mm 占50%。

2.1.2 抗渗试验结果 混凝土抗渗试验结果列于表3中。

表3 混凝土抗渗结果

本试验由于抗渗仪的限制,仅加压至2.0MPa终止,泄水压后立即取下试块剖开观察,发现在2.0MPa的水压下,卵石骨料混凝土渗透高度17~39mm,碎石骨料混凝土渗水高度42~49mm。充分说明采用减水剂配制高抗渗防水混凝土,具有显著效果。试验还表明卵石混凝土比碎石混凝土抗渗性能要好。

4 结束语

通过以上试验,可以在实际工程中,根据具体要求,在不改变原材料规格的条件下,选用不同的外加剂,配制出具有不同技术性能和施工性能的混凝土。例如,洛阳市农业银行办公大楼的地下结构、蓄水消防池采用了双掺技术(即掺入减水剂和膨胀剂);工程质量优良,被省列为技术推广工程。实践证明,在混凝土中掺加减水剂不但便于施工和操作人员的掌握、提高工程质量;而且在降低工程造价提高经济效益方面效果也非常显著。

参考文献

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