泡沫混凝土的施工工艺及通病与应用

【摘 要】泡沫混凝土以其良好的特性，得到了广泛的应用。目前，泡沫混凝土在我国的应用主要是屋面泡沫混凝土保温层现浇、泡沫混凝土桥头台背回填、泡沫混凝土轻质墙板等方面。本文主要对泡沫混凝土施工工艺及其质量通病方面的问题进行了探讨分析，并结合笔者多年的工作经验给出了自己的观点，仅供同行参考。

【关键词】泡沫混凝土；施工工艺；质量通病

泡沫混凝土又名气泡混合轻质土（Foamed Cement），是通过气泡机的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保温材料。它属于气泡状绝热材料，突出特点是在混凝土内部形成封闭的泡沫孔，使混凝土轻质化和保温隔热化。同时泡沫混凝土具有轻质性、整体性、抗压性、耐水性、耐久性、施工速度快、环保性、经济性等多种特性，正因为它有了这多种特性，现在工程施工中正在被广泛推广应用。

一、泡沫混凝土施工工艺及其与常规工法比较应用

（一）泡沫混凝土的施工工艺流程主要包括四大步骤：1）泡沫的生成；2）水泥浆或水泥砂浆的制备；3）泡沫轻质土的生成即泡沫与水泥（砂）浆的混合；4）现场浇筑施工。

（二）工程案例工艺分析

某道路工程桥头K87+741∽K87+801和K87+828∽K87+888段基础软基处理，该路段桥头台后路基填筑采用泡沫混凝土施工，主要设计指标为地下水位以下部分设计容重750kg/m3，设计强度0.8MPa，并加入防水剂；地下水位以上部分设计容重600kg/m3，设计强度0.6MPa。同时为加强泡沫混凝土的稳定性和防止顶面收缩裂纹，在泡沫混凝土顶部位置设计了1层Φ3.2mm钢丝网片，并在其上铺设一层防水土工布后浇筑15cm水泥混凝土板。

1、基本工序

（1）清理平整施工场地。

（2）铺设土工格栅及碎石层。

（3）铺设土工格栅及防水层。

（4）支模浇筑第一层泡沫混凝土。

（5）待泡沫混凝土达到一定的强度拆模，同时填筑边坡第一层培土并压实。

（6）支模浇筑第二层泡沫混凝土。

（7）重复以上直至达到设计标高。

（8）在泡沫混凝土顶面铺设Φ3.2mm钢丝网

（9）在钢丝网顶面再铺设一层防水土工布。

（10）浇筑15cm水泥混凝土板。

（11）用2.5MPa水泥稳定碎石填筑调平至路基设计顶标高。

2、泡沫混凝土

（1）施工流程

泡沫混凝土的施工流程如图1所示。

（2）施工准备

在浇筑泡沫混凝土之前应首先做好防、排水等准备工作。

（3）平整基础支模板浇筑

平整碎石垫层，铺设土工格栅及防水层后，支模准备浇筑。

（4）配合比选择

配合比要通过试验进行选择，试验工作要提前进行，以保证施工时能提供设计所需要的配合比。必要时要做出28d强度与7d强度的关系，以便施工质量管理中用7d的抗压强度来判断28d的抗压强度。

（4）具体施工方法

1）泡沫混凝土制作程序，见图2。

2）泡沫混凝土浇筑

① 输送方式

搅拌完成后的泡沫混凝土一般采用泵送。

② 输送距离

在确保材料不离析、气泡稳定的前提下，一级泵送的最大距离为500m。如果输送距离超过上述范围，应设置中继泵送装置或把气泡的混合移到泵送管的出口附近。

③ 一次施工厚度

浇筑厚度参看设计图纸执行，也可根据实际情况调整一次浇筑厚度，但原则上一次的最大施工厚度不超过1m，最小施工厚度不小于0.25m，本次采用0.5m。

④ 浇筑方法

为确保泡沫混凝土中气泡独立而均匀分布；气泡的消泡及材料的离析控制到最小程度，施工过程中应避免过度振动；浇筑过程应从软管的前端直接浇筑，且出料口要埋入泡沫混凝土中或尽量靠近泡沫混凝土的表面。整个填筑体水平分层进行浇筑，每层浇筑的间隔时间至少24小时。

3）纵横坡调整

因泡沫混凝土流动性大，浇注过程中无法实现路面坡度的要求，需待浇筑完成后并达到一定的强度后用路面底基层材料进行纵向和横向坡度的调整，也可采用水泥稳定碎石调整。

4）养护

泡沫混凝土浇筑完成后，为了防止由于急速干燥而产生裂缝，固化后需要加盖麻袋或薄膜等进行保湿养生。此外，如果施工中下雨，对固化前的泡沫混凝土要进行遮盖，避免雨淋。对于大体积泡沫混凝土，当上下层施工间隔过长，更应注意加强过程养护，确保不因养护不够导致裂缝产生。

5）沉降缝的设置

泡沫混凝土应注意沿纵、横向每隔一定间距（最好不大于10m）全断面设置沉降缝，缝宽2cm，用普通夹板设置。

6）泡沫混凝土的强度达到设计强度的80%时，方可进行路面层的施工。轻质土顶面不允许任何施工机械直接在上面行驶，路面层施工时需先铺垫20cm以上的填筑料才可上施工机械。

（三）、泡沫混凝土工法的应用比较

工况 常规工法的缺陷 泡沫轻质土工法的优势

一般软基路段 旋喷桩、搅拌桩、CFG桩因龄期强度、检测周期等原因工期漫长；且旋喷桩造价高

预制管桩造价高

常规路基填筑工期漫长，雨季几乎无法施工。

复合地基属隐蔽工程，施工质量不易监控，可靠度低 工期显著要短；

综合造价较旋喷桩、预制管桩要低

雨季的停雨间歇期可照样施工

施工质量可靠度高，易于控制

新近填海路段 复合地基属隐蔽工程，施工质量不易监控，可靠度低

人工填土压实度不够、欠固结，工后沉降很难控制 泡沫轻质土路基联合大间距管桩，利用泡沫轻质土的半刚性，可将路基作为半刚性梁使用，最大限度控制工后沉降

施工作业高度受限软基路段 1.搅拌桩、CFG桩无法施工；

2.旋喷桩造价高，施工工期长；

3.工后沉降控制效果一般；

4.隐蔽工程，施工质量难以保证 1.造价较旋喷桩有明显优势

2.工后沉降控制更低；

3.施工不受高度限制；

4.工期短，施工质量可靠度高，易于控制

征地困难或拆迁困难软基路段 1.需要放坡施工，征地和拆迁无法避免

2.采用常规直立式路堤，稳定性、施工性无法保证

3.施工工期长

4.隐蔽工程，施工质量难以保证 1.直立填筑，避免征地或拆迁

2.施工便捷高效，工期短

3.路基稳定，有效控制工后沉降

4.施工质量易于控制，可靠度高

抢工期软基路段 施工及工法制约因素较多，工期无法保证 施工工期可大幅节省，施工质量高度可靠

地下管道、线缆无法迁移路段 1、复合地基施工容易造成管道位移产生的破坏

2、常规路基荷载对管道的压力可能导致破坏

3、如避开处理会形成不均匀沉降，对管道破坏更严重 1、无需做地基处理，最大限度保证管道维持原状；

2、路堤荷载小，可大幅降低管道承受的压力；

3、可大幅降低沉降，避免沉降对管道产生破坏

桥台台背高路堤软基路段 1、稳定性在路基填筑施工过程中难以保证

2、需要高强桥台结构 1、稳定性高，不可能失稳；

2、对桥台无侧压力，可对桥台结构进行大幅优化处理

二、质量通病

1、强度偏低：一般泡沫混凝土水泥浆搅拌与泡沫制造机为一体机，水、水泥浆用量难以控制，与泡沫剂混合后，往往强度偏低或超指标。解决的方法是增设一台自动计量水泥浆制浆设备，做到计量准确，强度才能得到保证。另外就是要控制好流动度，一般为180mm±20。

2、开裂：开裂的主要原因有①养护不及时；②浇筑时出料口管子抬起过高或过低。预防措施①及时采用薄膜或养护毯进行覆盖，并保湿养生；②出料口管子要尽量靠近泡沫混凝土表面，不要乱摆乱放；③设置一定距离的沉降缝；④控制好分层厚度。

三、结束语

泡沫混凝土具有的多项特性，应用都是综合在一起的，如在软基路段、桥台填筑路段、施工作业受限路段，泡沫混凝土即可发挥轻质性、固化后的自立性以及易施工性等综合技术优势，对环境无污染，经济实用。充分利用泡沫混凝土的良好特性，可以将它在建设工程中的应用领域不断扩大，加快工程进度，提高工程质量。