摘要：泡沫混凝土材料具有质量轻、强度高、整体性好、抗震性强的特点，本文针对此，根据连拱桥拱上填料采用泡沫混凝土回填的工程实例，分析了其作为拱上填料的施工过程及质量保障与检测。结果表明，泡沫混凝土材料有施工工艺简单、质量高、工期短，受天气干扰小的优点，在工程应用中具有重大的经济效益和社会效益。
关键词：泡沫混凝土；拱上填料；发泡剂；施工工艺
1、引言
近些年来泡沫混凝土在建筑物屋顶保温、隧道超挖回填、桥梁台背回填等工程中应用越来越多。本文依托西安鄠邑区渼陂湖景区连拱桥拱上填料采用泡沫混凝土回填的工程实例，就泡沫混凝土的特性、施工工艺，质量检测等展开论述，分析泡沫混凝土在拱桥拱上填料中的应用特点，为类似工程提供借鉴经验。
2、泡沫混凝土概述
泡沫混凝土是通过发泡机的发泡系统将发泡剂用机械方式充分发泡，并将泡沫加入到由水、水泥、骨料、掺合料、外加剂制成的浆料中均匀混合，然后通过发泡机的泵送系统进行浇筑，养护而成轻质微孔混凝土，它具有以下几个主要特性。
（1）质轻强高，减轻荷载。泡沫混凝土质量轻、强度大，密度在300-1600kg/m3之间，是普通混凝土重量的1/2~1/8，抗压强度最大可达20 Mpa，属于轻质材料，做为拱上回填材料，可以减轻拱桥上部荷载。
（2）防潮防渗，整体性强。泡沫混凝土内气孔成封闭状，导水导湿慢，发泡成型后，其收缩率低，不易开裂，浇筑后与拱上侧墙结合紧密，对侧墙无侧压力，整体性稳定。
（3）抗震性，耐久性强。泡沫混凝土的多孔性使其具有低的弹性模量，对冲击荷载具有良好的吸收和分散作用，与高分子材料相比，泡沫混凝土属于水泥类材料，具有与水泥制品同等的耐久性，与主体工程寿命相同。
（4）施工工艺简单，速度快。泡沫混凝土具有良好的流动性，不含粗骨料，通过高压管道可以进行远距离泵送施工，能够实现800m的远距离输送，不受施工现场地形限制。和粘土等普通回填料相比，受天气影响小，自动化作业程度高，施工速度快。
3、泡沫混凝土施工
本工程采用泡沫混凝土回填的工程采用FCA06-C1-W15泡沫混凝土，其干密度等级A06（干密度600kg/m3），强度等级为1Mpa。采用水泥泡沫混凝土，水泥为P.o42.5R普通硅酸盐水泥，发泡剂为HT复合发泡剂，泡沫混凝土拌合输送设备为HT-18型，拌合能力60m3/h，最大垂直输送高度60m，最大水平输送距离800m，功率68kw。
3.1、泡沫混凝土施工工艺流程
泡沫混凝土施工工艺和常态混凝土施工类似，主要工艺流程如下：
基础清理立模板泡沫、水泥浆制备混合搅拌泵送至工作面浇筑养护。
3.2、泡沫混凝土施工过程
3.2.1施工准备
护拱浇筑完成后，到达龄期开始浇筑泡沫混凝土，浇筑前，在拱上侧墙表面标识每层浇筑标高线，控制每层浇筑厚度，基础面用高压风清理干净，洒水湿润。
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3.2.2模板安装
模板采用竹胶板，5CM方木进行加固，根据设计图纸沿纵向每隔20m设置沉降缝，缝宽2cm，缝间用泡沫板隔离。
3.2.3泡沫混凝土拌制
在进行泡沫混凝土拌制时，采用具有制造泡沫、水泥浆及泵送为一体的拌合设备，压缩空气和发泡剂混合的方式制造泡沫，通过调节发泡液控制阀门和压缩空气阀门调整气泡的容重，生成标准泡沫密度的泡沫。泡沫和水泥浆搅拌时间应确保混合均匀，拌制过程中通过调节水泥浆和泡沫流量，保证泡沫混凝土湿容重达到规定值。泡沫混凝土随伴随用，在出料装置的停放时间不超过2小时。
3.2.4泡沫混凝土浇筑
（1）泡沫混凝土必须按一定的厚度逐层施工，直至路面结构层底层，详见分层图。分层厚度控制在50~80cm，太薄不利于单层泡沫混凝土的整体性，太厚容易引起泡沫混凝土中的气泡压缩、破坏，增加容重，同时对施工操作带来不便。
（2）浇筑方向沿桥纵向从一端向另一端开始，采用泵送方式浇筑。浇筑管出口应埋入泡沫混凝土中，移动浇筑管时宜前后移动，当进行扫平表面是应与浇筑面保持水平，浇筑过程中不能振捣且要避免振动，避免消泡和材料离析现象发生。
（3）当气温不低于15℃，每层之间浇筑间歇时间8-12h，否则，浇筑间隔时间不低于1天。
（4）浇筑泡沫混凝土要避开雨天施工，浇筑过程中下雨，应停止浇筑，采取遮雨等保护措施，继续施工时，受雨水消泡部位应清除，如图1所示。
图1泡沫混凝土浇筑流程图
3.2.5养护
泡沫混凝土浇筑至设计高程后，应采用塑料薄膜覆盖，洒水保湿养护，养护时间不小于7天。
4、泡沫混凝土质量控制及检测
4.1泡沫混凝土原材料控制
（1）水泥采用P.o42.5R普通硅酸盐水泥，水泥进场检验质量合格证和生产日期，抽检频次500t检验1次，水泥品质符合《通用硅酸盐水泥》GB175-2007规范要求。
（2）粉煤灰应符合《用于水泥和混凝土中的粉煤灰》（GB/T1596-2005）国家规范要求，粉煤灰采用F类Ⅰ级或Ⅱ级粉煤灰。每批次粉煤灰都进行检验。
（3）发泡剂采用复合发泡剂，对环境无污染，进场检测频率1次/5t。发泡剂制作的泡沫细密，不出现离析现象，发泡倍数大于20倍，标准气泡群密度在（50±5）kg/m3。标准气泡柱静置1h沉降距不大于10mm，泌水量不大于80ml。
4.2泡沫混凝土配合比控制
（1）影响泡沫混凝土质量的主要因素是水灰比，水灰比大导致泡沫混凝土强度不足，水灰比小导致泡沫混凝土湿密度大，不能满足轻质要求，因此必须选择适宜的配合比。在配合比实验中可以通过加入速凝剂来改善泡沫混凝土的凝结时间，通过加高效减水剂，减少用水量，减少硬化后产生裂缝，保证泡沫混凝土质量。
（2）本工程配合比技术指标主要有：经消泡试验确定的湿密度增加率不超过10%；发泡剂所制作的泡沫混凝土的标准沉降率不超过3%；流值在160mm至180mm之间；干密度，抗压强度满足设计要求。
4.3泡沫混凝土质量检测
4.3.1检测项目
浇筑过程中检测泡沫混凝土的湿密度、流值、气泡密度，每日检测2次，每100m3检测一次。主控项目检测准干密度、抗压强度试验。按照《普通混凝土力学性能试验方法检测标准》（GB50081-2012）规定的检测要求对泡沫混凝土强度进行检测。
4.3.2检测指标
本工程泡沫混凝土抗压强度平均值不小于1Mpa，最小值不小于0.85Mpa。一般项目检验顶面标高和结构尺寸，误差±1cm。
5、结论
通过该工程实例，采用泡沫混凝土进行拱桥拱上填料回填，能够保证工程量质量，提高施工进度，在工程应用中具有重大的经济效益和社会效益。但是泡沫混凝土主要采用水泥作为原料，存在造价较高的问题，随着科技的发展与进步，必将研制出各种类型的泡沫混凝土，降低工程成本，将其更好的应用在工程建设领域。
参考文献：
[1]泡沫混凝土《JG/T266-2011》
论文作者:王占伟
论文发表刊物:《建筑学研究前沿》2018年第15期
论文发表时间:2018/11/1
标签：混凝土论文; 泡沫论文; 发泡剂论文; 密度论文; 工程论文; 填料论文; 拱桥论文; 《建筑学研究前沿》2018年第15期论文;