泡沫混凝土在公路工程建设中的应用

导语:公路工程改造量大，尤其是一些居民较多的城市。由于整个施工段空间狭小，周围车辆和行人众多，对整个施工区域的机械和材料运输的使用要求很高。

1简介

泡沫混凝土是近年来出现的一种新型建筑工程材料，广泛应用于公路建设中。这种材料不仅具有良好的保温性能，还具有材料轻质、抗震性能好的优点，在高填方施工中具有绝对优势。由于其良好的综合性能，可以大大缓解地基压力，有效减小地基的差异沉降，更好地缓解来自路面的冲击力。因此在公路软基建设、拓宽和寒冷地区应用最为广泛[1]。

2泡沫混凝土的概念及其基本性能

泡沫混凝土成型的关键设备是发泡系统。通过机械手段将发泡和水泥砂浆混合均匀，然后用发泡机泵将所有材料运输到现场浇注，或用成型工具成型，再通过自然环境的养护，形成一种闭孔较多的轻质保温材料。与传统水泥相比，泡沫混凝土的综合性能突出，具有许多优点和良好的性能。

1)成本更低。从材料的成本和用量来看，泡沫混凝土在施工过程中更能满足工程质量的要求，还可以根据成型模具的形状制作各种建筑材料。该技术成熟，可实现生产建设全自动化，可有效节约能源、人力、物力；从施工成本来看，其成本很低，200 ~ 300 kg/m3的平均成本约为100元，因此受到广大施工单位的青睐[2]。

2)保温隔热效果好。它的整体性能指标很好，比其他混凝土轻，密度也比较小，在施工中可以和其他混凝土互换。同时泡沫混凝土的保温性能非常好，密度等级为300 ~ 1200 kg/m3，导热系数为0.08 ~ 0.2 w/(m？k)，比普通混凝土高约10 ~ 20倍，因此，它具有非常好的节能性能[3]。此外，这种材料具有非常好的耐火性能，其性质属于无机材料，使用寿命很长，可以提高工程的整体保温能力。

3)抗震性好。无论从结构还是应力变化来看，这种材料的承载能力都非常强，对路基的影响也比较大。因为泡沫混凝土是一种软性材料，所以承载能力比较强，可以承受更多来自地面的冲击。4)制造过程节能环保。泡沫混凝土生产过程中主要使用发泡剂和水泥，大大降低了水泥的消耗。该发泡剂不含对环境有害的物质，因此对环境的影响很小，既有经济效益又有环保效益。

3泡沫混凝土的质量控制

3.1原材料质量控制

在公路建设过程中，必须严格控制原材料，既要保证水泥材料和外掺产品满足施工要求，又要满足泡沫混凝土的流动性、抗压强度和稳定性等特性。

3.2发泡剂的性能要求

在施工过程中，泡沫混凝土产生的气泡必须均匀细小，发泡率需要>:20%，稀释率需要满足40%，同时必须控制产生的气泡独立。

3.3施工技术控制

在成型阶段，如果泡沫混凝土模板存在水平差或倾斜，需要进行调整，以确保其水平率能够满足设计标准，确保模板工程具有平整性和稳定性。

3.4注意浇注和养护

在泡沫混凝土浇筑过程中，需要控制出料口与浇筑面的平衡；施工过程中，混凝土需要在初凝前浇筑，此阶段浇筑层终凝后才能浇筑下层；顶层浇筑施工完成后，需用卫生塑料薄膜覆盖养生5小时左右；浇筑过程中如遇雷雨，应采取防雨措施，确保混凝土不受雨水影响。

泡沫混凝土的应用研究

4.1公路拓宽的应用

公路工程改建量大，尤其是一些居民较多的城市。由于整个施工段空间狭小，周围车辆和行人众多，对整个施工区域的机械和材料运输的使用要求很高。要想在公路建设中达到变形最小，必须从施工工艺和材料的分析入手，将各个环节有效连接起来。由于泡沫混凝土具有非常好的自立性，养护后可直接用于现场浇筑施工，其自由气压测量为零，因此在公路拓宽工程中发挥着非常重要的作用。在公路建设过程中，路基、路堤、挡土等构筑物的施工，对气压测量都有非常高的要求。泡沫混凝土的主要优点是可以防止因公路路基变形造成冲击力较大的情况，同时对公路周围的建筑物造成的影响最小。例如，在修建道路时，加宽宽度为10m，高度为4m，延长线为450m。如果在施工时采用泡沫混凝土进行拓宽，可以有效提高施工速度，在保证工期的前提下，可以有效降低施工成本，从而提高整体施工效果。具体应用主要有:1)路基开挖施工时，应一次性拆除原路基台阶，下台阶高度约1m，上台阶约2m，两侧边坡开挖约2m，以保证整个施工段的质量，减少二次开挖时对施工材料的破坏。2)下雨天，上层台阶必须遮盖。加宽施工时，通常采用车载式或固定式施工。如果道路很宽，一般选择车载施工，以保证泡沫混凝土的快速施工。对于材料配合比，要根据工程实际要求，从浇注性能角度出发，不断优化材料性能，确保最终浇注效果符合实际要求。

4.2回填灌浆工程的应用

泡沫混凝土的材料强度在0.5 ~ 1.5 MPa之间，既能满足固化和自力更生的要求，又能有效发挥其支护能力，特别是在山区或隧道施工中，由于开挖会造成严重的边坡支护问题，使用这种材料进行施工时，能有效防止山体变形造成的滑坡，稳定性高，非常环保。比如在地下接水工程中，需要对施工区域山体进行支护，通常采用1200kg/m3泡沫混凝土，同时采用普通运输机械运输材料，运距必须在250m，回填运距必须在40m以上[4]。根据施工结果的测试数据，如果施工过程必须通过很长的管道，可以有效回填接缝，回填可以满足质量要求。回填部分的抗压强度必须在2.0MPa以上，工程质量符合标准。同时，在回填施工时，由于回填速度很快，需要保证材料的密实度，为以后的施工提供方便，同时降低整个工程成本，取得更大的经济效益。

4.3在软基筑堤中的应用

在公路建设过程中，只有改善路基的性能，才能有效防止桥头跳车现象。以某桥梁工地为例，由于靠近河流，地基下部含水量高，压缩性好，软基强度很小，渗透性也差。因此，有必要在施工中对匝道的施工进行优化，以避免出现较大程度的沉降。如果采用泡沫混凝土施工，可以有效提高桥梁的承载能力，提高整个桥身的质量，避免因桥基间沉降过大而出现的跳车问题。

4.4地下连续通道中的应用

在某地地下公路施工中，由于采用明挖法施工，开挖深度必须在14.5m以上，且地形条件十分复杂，对施工区域周边建筑物影响较大。横向宽度高达25.5m，通道覆盖超过7m，需要设置应急通道。通过对工程结构和承载力的综合分析，为实现整体通过性，避免对周围建筑的影响，设计中规定屋面承载力不大于80kPa，即必须满足4m覆土的要求[5]。根据工程的实际情况，符合要求的建筑材料通常为陶粒混凝土、EPS或轻质水泥。经过反复比较，最终选择泡沫混凝土进行施工，以达到合格的经济效益和环保效益。

5结论

总之，泡沫混凝土在公路建设中的广泛应用，不仅仅是因为其成本低，还因为其性能优异，可以最大程度的满足工程各方面的要求。

参考

1关联忠，，许。轻质泡沫混凝土在滨江堤拓宽工程中的应用[J].山西建筑，2016(16):59-61。

2袁克阔。高强防寒保温泡沫混凝土的开发与工程应用[J].冰川冻土，2016 (2): 39-41。

3杨海林。泡沫混凝土技术在公路建设中的应用[J].中国公路，2016(13):139-130。

4徐建坤、朱翊钧、王皓。论泡沫混凝土在公路工程中的应用[J].浙江建筑，2015 (6): 29-31。

5豆边疆。泡沫混凝土在桥头工程中的应用[J].科技与企业，2015(11):290-291。

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