轻质发泡混凝土

李强

甘肃省定西公路事业发展中心试验检测室

一、基本情况

发泡混凝土是通过专用设备将发泡剂全部发泡，然后将泡沫与水泥净浆充分混合，并利用专用泵送设备注入路基或桥梁搭板底空，经28天养生形成的有较高强度并含有气孔的新型轻质材料，发泡混凝土施工简便，成本低廉，是处治路基、桥梁病害的新工艺、新技术。

发泡混凝土一般用于楼房外保温、路面垫层、路基或桥梁搭板底空等。

发泡混凝土属于水泥净浆类，优点是形成了大量充满气泡的封闭的孔洞，这种混凝土具有强度高、轻质化、保温隔热化等特点。

二、技术内容

（一）技术特点

1.轻质：由于水泥净浆中加入充分发泡的复合发泡剂，水泥净浆和复合发泡剂相互作用相互反应，形成新的混合物（发泡混凝土）密度一般为500-2000kg/m3，大幅度降低了混凝土的自重，一般可使建筑物自重降低25%左右，这种有强度、容易施工、很轻的新材料用于处治路基、桥梁底空非常好。

2.具有良好的保温隔热效果：发泡混凝土中含有大量封闭孔隙，经大量试验证明保温隔热效果是普通混凝土的12-21倍。用发泡混凝土处治路基、桥梁，可以有效的防止路基冬季冻胀出现严重病害。

3.施工简单：发泡混凝土的设备简易，造价低廉，比较适合公路带状养护的特点。

4.材料流动性大：发泡混凝土由于发泡剂作用，更容易流淌，施工流动性高。

5.强度：制作标准试件，在标准养护室28天养生，强度能达到设计值。

（二）技术指标

1.水质量比1:1拌制水泥净浆。

2.利用发泡机，将发泡剂采用机械发泡的方式，利用发泡机加压后形成具有一定表面张力的泡沫，发泡剂体积约膨胀15-20倍，再将泡沫与水泥浆同时搅拌，搅拌过程中水泥浆不断膨胀，当膨胀效果达到预先设定的配比后，即可形成发泡混凝土。

3.高压（3MPa）注入：利用发泡机的注浆泵，将拌制好的发泡混凝土灌注到空腔内。

(三)技术成熟度

1.发泡混凝土主要优势就是轻质和保温。公路养护工程施工过程中要发挥这两项优势。尽管加入了复合发泡剂，在水泥浆内填充气泡，内部呈空腔状，加之发泡剂是化学制剂，剥离水泥的水化作用，使混凝土强度降低，但是完全能满足公路养护质量的技术要求。

2.发泡混凝土的沉淀及塌陷现象：发泡混凝土在施工过程中，由于泡沫的不稳定性，加之部分泡沫破灭，使发泡混凝土出现了沉淀和塌陷现象。在公路养护设计、监理、施工中要避免该缺陷。

3.发泡混凝土成型慢：由于发泡剂缘故，水泥的水化作用延缓，本次发泡混凝土采用PO42.5普通硅酸盐水泥，初凝时间为150分钟，终凝时间为240分钟。而在实际施工后，根据现场制作的试块，初凝时间为300分钟，甚至于大于水泥的终凝时间。等发泡混凝土完全硬化，总时间为3天，施工时强度没有形成不能开放交通。采用初凝、终凝时间短的水泥可以解决硬化慢的缺陷。

4.发泡混凝土收缩性：为了测试发泡混凝土是否具有膨胀性或收缩性，试验人员在1500ML的广口瓶中加入发泡混凝土，初期，发泡混凝土出现沉淀和塌陷问题。4天后，在广口瓶下部，形成2cm高的收缩区域，内部为离析水，最下层出现沉淀物。

5.现阶段发泡混凝土的设计与施工没有颁布标准规范，设计与施工依靠经验及试验实施泡沫混凝土，虽然不利于泡沫混凝土质量控制和技术发展，原材料对发泡混凝土性能的影响等尚不明确，发泡混凝土干密度与抗压强度相关性无法准确测算。

6.发泡剂无正规厂家生产，是小型作坊自行研究配置，国家尚无发泡剂技术标准。主要成分为洗衣粉、活性成分、活性酶等，对环境污染及影响尚不明确。

三、适用范围

尽管当前各项技术指标还不成熟，但是这种质量轻、强度高的新型材料在公路养护工程中已经表现出很好的技术和经济效果，通过不断的总结施工经验，这种新型材料最适合处治公路路基和桥梁搭板底空。

四、应用情况

本工程中，针对SK1747+960北坪大桥定西岸桥头搭板底空问题，设计钻孔后，高压注入发泡混凝土，处治桥头搭板空腔。灌注发泡混凝土3.5m³。

参考文献：

[中建]建筑工程十项新技术总结(土建、装修、机电等)

发泡混凝土的性能与应用（李中原;唐福永;《河南建材》2010-02-20）

建筑工程现场施工技术与管理探讨（李月秀;《砖瓦》2022-10-10）

浅谈拱桥加固工程中气泡混凝土的应用（刘永峰;《科技与企业》2013-06-22）

泡沫混凝土绝干密度与抗压强度的相关性研究（王武祥;《混凝土世界》2010-06-20）