摘要:泡沫混凝土是一种将水泥、外加剂、发泡剂和稳泡物质[1]按照一定配合比通过特定制备工艺制成的一种多孔型、质量较轻且有一定强度的混凝土。泡沫混凝土在交通工程中的应用优势为质量较轻、强度较高、自身稳定性较好等。目前,泡沫混凝土材料在软基路基处理工程中的应用较为广泛,常用于桥台台背回填、软土地基换填、抢险工程等。本文将首先介绍泡沫混凝的特点,然后分析泡沫混凝土在软基路基中的应用优势,最后分析泡沫混凝土在软基路基处理中的应用要点。
关键词:泡沫混凝土;软基路基处理
1 泡沫混凝土材料概述
1.1 基本概念
泡沫混凝土内部泡沫的密度及轻度可以按照使用要求进行调节,因此泡沫在混凝土中的填充压力比较小,在保证轻质的前提下还具备了较高的流动性[1];水泥是泡沫混凝土的固化剂,在初步凝结的过程中会出现超凝固的结构状态[1],因此其具备混凝土材料的填充自密实性和稳定性,不会对侧边构件产生一定的侧向压应力[2];泡沫混凝土材料的制备价格低廉,但在工程应用的过程中也存在一定的性能劣势(功能性和质量方面),需要对其做更加深入的研究与探讨。
1.2 应用优势
将泡沫混凝土材料应用于软土路基处理中可以凭借材料的轻质性减小施工活动或混凝土浇筑活动对公路路基的压应力,并且依据应力补偿的原理降低公路工程软土路基施工后的不均匀沉降[2]。泡沫混凝土材料在公路软基路基处理中的应用优势可分为以下几点:①相较于传统的填实材料,泡沫混凝土材料的强度较高且密实度较高;②可以显著降低传统填土处理方式的荷载大小,并且对公路路基原状土的要求较低,无需担心施工活动对路基承载力的影响;③施工便利、施工速度较快、施工成本较低、环境污染程度较低、环保优势较为明显[3]。
2 泡沫混凝土在软基路基处理中的应用要点
2.1 施工工艺流程
①首先,应要求测量人员在施工现场进行实地测量放样,然后组织施工队伍平整施工场地以便于施工机械及材料的运输[4];②依据公路路基设计方案确定路基的收坡坡度,并拓宽平整面;③安装模板:泡沫混凝土材料在使用之前应安装模板,模板主要有混凝土浇筑模板的基础、拉结钢筋、角钢的定位及安装等[5];④严格确定泡沫混凝土的配合比;⑤将公路工程软土地基开挖到泡沫混凝土施工位置之后安装模板(底模和侧模),先清理模板表面的灰尘和杂质,再标注模板的外边缘线位置,然后将最优配合比的泡沫混凝土材料浇筑到模板之中,待浇筑厚度达到300mm后铺设预先焊接的钢丝网并用铁丝进行加固,再浇筑剩余混凝土;⑥按照同样的方式(不铺设钢丝网)浇筑第二层泡沫混凝土,养护达到规定强度之后再依次浇筑剩余层的混凝土,直至浇筑到距离最顶面300mm-500mm[5]时再铺设钢丝网并用铁丝固定,以避免泡沫混凝土发生不可逆转的裂缝。
2.2 施工过程中常见病态及质量控制要点
目前泡沫混凝土已在公路软土路基处理中得以运用,但施工过程中经常由于出现病态而导致返工。
期刊文章分类查询,尽在期刊图书馆施工过程中容易出现的病态及质量控制总结主要由以下几点:
(1)常见病态:表面起皮、局部塌陷、表面开裂
(2)产生原因分析
①表面起皮:可能是雨天浇筑或者是贴薄层引起的;
②局部塌陷:一次性浇筑高度过高,自身重力导致气泡结构破坏从而使泡沫混凝土局部坍陷;发泡剂质量较差,气泡大小不均匀致使气泡连通导致塌陷;浇筑过程中,泵送出料口未埋入泡沫混凝土内,高出冲击使气泡结构破坏造成塌陷;浇筑过程中人员走动或拔管方式错误扰动了泡沫混凝土整体结构;下层泡沫混凝土未初凝便进行上层泡沫混凝土浇筑等。
③表面开裂:水泥掺量过高,水化热较大导致开裂;泡沫混凝土浇筑完成后未及时覆盖养生导致开裂;未设置沉降缝或者沉降缝设置距离过长。
(3)质量控制要点:
①浇筑过程中如遇大雨、暴雨或长时间的小雨天气,应及时停止浇筑,并对浇筑完成的泡沫混凝土进行覆盖。泡沫混凝土单次浇筑厚度应为0.3m-0.8米,严禁贴薄层;
②发泡剂发泡完成后检查泡沫密度,当密度在45kg/m³-50kg/m³且气泡较小较均匀时方可进行泡沫混凝土生产,泡沫混凝土生产过程中要实时检测泡沫混凝土湿容重、流动度等各项指标,当出现偏差应及时进行调整;
③浇筑过程中应减少人员走动,宜多点浇筑,从中心到四周扩展,出料口应埋入泡沫混凝土以下10cm,浇筑至顶面时人工提起浇筑管扫面,扫破顶面气泡以形成一层保护膜防止水进入同时确保浇筑平整度,浇筑完成以后退方式拔出浇筑管,以减少对泡沫混凝土的扰动;
④泡沫混凝土初凝后,及时覆盖薄膜加土工膜并洒水养生,薄膜应贴近泡沫混凝土表面;
⑤为避免开裂,泡沫混凝土单体长度宜为10m-15m,当大于15米时应设置沉降缝,且沉降缝应上下贯通,泡沫混凝土顶面板浇筑时断缝应设在泡沫混凝土沉降缝处,以防止出现反射裂缝。
2.3 路基沉降监测
泡沫混凝土施工完成后应在面板中预埋沉降观测点并定期监测沉降情况,以检查泡沫混凝土施工质量。
3 结语
软土路基处理工作提升了公路工程的施工难度,传统的化学加固方法对环境污染较大,已经远不能满足公路工程环保要求,新型泡沫混凝土材料的出现彻底解决了这一问题。新型泡沫混凝土材料的制备成本较低且施工工艺相对简单,将其作为软土路基的填料可以在满足公路工程施工质量要求的前提下降低施工成本和施工周期。本文对新型泡沫混凝土材料的基本概念及应用优势进行了简要分析,然后总结了其在公路工程软土路基处理过程中的施工质量控制要点。
参考文献:
[1]万雷.泡沫混凝土在公路工程中的应用研究[J].建筑技术开发,2019,46(14):107-108.
[2]李天,王智,周涛涛.泡沫混凝土的研究应用现状[J].混凝土,2019(01):26-29.
[3]谢宇森.泡沫混凝土在软基路基处理中应用研究[J].工程技术研究,2018(14):92-93.
[4]崔毅.泡沫混凝土施工的相关分析[J].住宅与房地产,2015(25):110-111.
[5]罗旋,方志森.泡沫混凝土在软基路基处理中应用研究[J].公路交通科技(应用技术版),2015,11(06):91-92.
作者简介:姜忠忠(1992-09);性别:男,籍贯:浙江省常山人,学历:本科,现有职称:助理工程师;研究方向:公路工程。
论文作者:姜忠忠
论文发表刊物:《建筑模拟》2020年第1期
论文发表时间:2020/3/24
标签:混凝土论文; 泡沫论文; 路基论文; 材料论文; 土路论文; 公路工程论文; 发泡剂论文; 《建筑模拟》2020年第1期论文;