泡沫輕質(zhì)土質(zhì)量控制研究范文

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摘要:

泡沫輕質(zhì)土以自身特有的結(jié)構(gòu)特征，廣泛適用于軟基處理、橋頭臺背回填等工程部位。泡沫輕質(zhì)土將路基工程逐步引向工廠化生產(chǎn)方向發(fā)展，以先進的生產(chǎn)設(shè)備保證工程質(zhì)量，工藝過程實現(xiàn)自動化控制。

關(guān)鍵詞:

泡沫輕質(zhì)土；發(fā)泡劑穩(wěn)定性

1泡沫輕質(zhì)土組分結(jié)構(gòu)的特性

現(xiàn)澆泡沫輕質(zhì)土具有如下組分及結(jié)構(gòu)特性:(1)由多相介質(zhì)組成:包括了氣體、液體和固體(見圖1);(2)屬多孔介質(zhì)材料:輕質(zhì)土的輕質(zhì)性是由其中大量的泡沫空隙形成的，故多孔性是泡沫輕質(zhì)土最主要的結(jié)構(gòu)特性(見圖2);(3)凝結(jié)特性:泡沫輕質(zhì)土屬水泥類材料，故其制備到使用的過程中，具有所有水泥類材料的共性即凝結(jié)特性。所謂凝結(jié)特性，系指該材料具有初凝、終凝時間，屬水硬性材料，其強度隨齡期的增長而增長。

2泡沫輕質(zhì)土制備關(guān)鍵技術(shù)

現(xiàn)澆泡沫輕質(zhì)土制備工藝的各個環(huán)節(jié)，其共同點在于混合，體現(xiàn)為多相介質(zhì)、多步驟、多比例的混合特性。各個環(huán)節(jié)的混合分別為:(1)發(fā)泡劑稀釋。發(fā)泡劑稀釋環(huán)節(jié)是根據(jù)發(fā)泡劑的稀釋倍率將發(fā)泡劑稀釋為發(fā)泡液，以便于進行發(fā)泡過程中的精確計量。該環(huán)節(jié)的混合表現(xiàn)為發(fā)泡劑與稀釋水的混合;(2)水泥漿攪拌。水泥漿攪拌過程實際上是水泥與水的混合反應(yīng)過程，控制該過程的是水泥漿配合比及攪拌時間;(3)泡沫制備。泡沫制備環(huán)節(jié)是發(fā)泡液與壓縮空氣混合的過程:壓縮空氣和發(fā)泡液在發(fā)泡裝置中混合，并以發(fā)泡液和壓縮空氣的輸送動力為動力，形成一定的泡沫流。該環(huán)節(jié)的混合比例由發(fā)泡劑的發(fā)泡倍率或泡沫的標(biāo)準(zhǔn)密度值決定。由于混合介質(zhì)為氣液混合，其控制難度較高，由裝備系統(tǒng)的發(fā)泡技術(shù)、發(fā)泡劑性能決定其控制質(zhì)量，表現(xiàn)為制備的泡沫流是否細膩、泡沫密度是否穩(wěn)定;(4)泡沫與水泥漿混合。該過程的混合比例由輕質(zhì)土的濕密度目標(biāo)值或者輕質(zhì)土氣泡率決定。該環(huán)節(jié)的控制，由于包含了氣、液、固三相介質(zhì)，是最難控制的環(huán)節(jié);其控制質(zhì)量由裝備系統(tǒng)的混合技術(shù)決定，表現(xiàn)為制備的輕質(zhì)土密度是否穩(wěn)定、是否均勻(見圖3)。綜上，泡沫輕質(zhì)土制備的關(guān)鍵技術(shù)為發(fā)泡技術(shù)、混合技術(shù)及發(fā)泡劑技術(shù)。

3泡沫輕質(zhì)土質(zhì)量控制關(guān)鍵環(huán)節(jié)分析

泡沫輕質(zhì)土的組分結(jié)構(gòu)特性、制備工藝的關(guān)鍵環(huán)節(jié)決定了泡沫輕質(zhì)土質(zhì)量控制的關(guān)鍵環(huán)節(jié)為:如何實現(xiàn)輕質(zhì)土密度的穩(wěn)定性和均勻性。材料組分結(jié)構(gòu)特性的形成、質(zhì)量控制目標(biāo)的實現(xiàn)與關(guān)鍵工藝(關(guān)鍵設(shè)備)過程控制有著非常緊密的關(guān)系:材料組分結(jié)構(gòu)特性要求輕質(zhì)土密度實現(xiàn)均勻性和穩(wěn)定性，而發(fā)泡技術(shù)、混合技術(shù)及發(fā)泡劑技術(shù)則在技術(shù)實現(xiàn)上對輕質(zhì)土密度的均勻性和穩(wěn)定性起決定作用。在一些實例中，因泡沫輕質(zhì)土施工密度控制不均勻，出現(xiàn)了粉狀夾芯層，嚴(yán)重影響了路基質(zhì)量。出現(xiàn)該種現(xiàn)象的原因主要在于:施工設(shè)備的發(fā)泡技術(shù)、混合技術(shù)不過關(guān)。當(dāng)發(fā)泡劑技術(shù)不過關(guān)時，已經(jīng)澆注的泡沫輕質(zhì)土，很容易在終凝前出現(xiàn)消泡沉陷。泡沫輕質(zhì)土的凝結(jié)特性在很多場合也會顯著影響質(zhì)量均勻性，最主要的體現(xiàn)是，當(dāng)設(shè)備產(chǎn)能不夠時，同一澆注區(qū)澆注層，因設(shè)備產(chǎn)能制約，未能在初凝時間內(nèi)完成澆注，導(dǎo)致已經(jīng)初凝的泡沫輕質(zhì)土受后續(xù)澆注泡沫輕質(zhì)土流動和擠壓的影響而形成剪切裂縫及內(nèi)部結(jié)構(gòu)破壞。故泡沫輕質(zhì)土的凝結(jié)特性，對裝備技術(shù)提出了高產(chǎn)能化的要求。各類工程實踐表明，實現(xiàn)泡沫輕質(zhì)土施工質(zhì)量的穩(wěn)定性和均勻性，關(guān)鍵在于包含發(fā)泡技術(shù)和混合技術(shù)在內(nèi)的先進裝備技術(shù)及擁有良好性能的發(fā)泡劑。

4施工設(shè)備對泡沫土施工質(zhì)量的保證

(1)移動便捷，實現(xiàn)施工時的快速轉(zhuǎn)場移動;(2)施工產(chǎn)能保證。泡沫輕質(zhì)土制備輸送站可帶兩條施工線，其單條施工線的產(chǎn)能根據(jù)配合比的不同，需達60～90m3/h，整個輸送站實現(xiàn)120～180m3/h的施工能力;(3)設(shè)備運行穩(wěn)定，施工質(zhì)量可靠度高。設(shè)備采用了泡沫與水泥漿或水泥砂漿事后混合的方式，實現(xiàn)泡沫輕質(zhì)土施工配合比的高度穩(wěn)定，施工質(zhì)量高度穩(wěn)定可靠;(4)采用軟管管道泵送的方式，可實現(xiàn)長距離輸送澆注，近水平輸送距離達300m左右。

作者：于建國 莊偉 譚奎 單位：江蘇金領(lǐng)建設(shè)發(fā)展有限公司 泰州市城市基礎(chǔ)設(shè)施建設(shè)發(fā)展有限公司