泡沫輕質土質量控制研究范文

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摘要:

泡沫輕質土以自身特有的結構特征，廣泛適用于軟基處理、橋頭臺背回填等工程部位。泡沫輕質土將路基工程逐步引向工廠化生產方向發展，以先進的生產設備保證工程質量，工藝過程實現自動化控制。

關鍵詞:

泡沫輕質土；發泡劑穩定性

1泡沫輕質土組分結構的特性

現澆泡沫輕質土具有如下組分及結構特性:(1)由多相介質組成:包括了氣體、液體和固體(見圖1);(2)屬多孔介質材料:輕質土的輕質性是由其中大量的泡沫空隙形成的，故多孔性是泡沫輕質土最主要的結構特性(見圖2);(3)凝結特性:泡沫輕質土屬水泥類材料，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特性。所謂凝結特性，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泡沫輕質土制備關鍵技術

現澆泡沫輕質土制備工藝的各個環節，其共同點在于混合，體現為多相介質、多步驟、多比例的混合特性。各個環節的混合分別為:(1)發泡劑稀釋。發泡劑稀釋環節是根據發泡劑的稀釋倍率將發泡劑稀釋為發泡液，以便于進行發泡過程中的精確計量。該環節的混合表現為發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。泡沫制備環節是發泡液與壓縮空氣混合的過程:壓縮空氣和發泡液在發泡裝置中混合，并以發泡液和壓縮空氣的輸送動力為動力，形成一定的泡沫流。該環節的混合比例由發泡劑的發泡倍率或泡沫的標準密度值決定。由于混合介質為氣液混合，其控制難度較高，由裝備系統的發泡技術、發泡劑性能決定其控制質量，表現為制備的泡沫流是否細膩、泡沫密度是否穩定;(4)泡沫與水泥漿混合。該過程的混合比例由輕質土的濕密度目標值或者輕質土氣泡率決定。該環節的控制，由于包含了氣、液、固三相介質，是最難控制的環節;其控制質量由裝備系統的混合技術決定，表現為制備的輕質土密度是否穩定、是否均勻(見圖3)。綜上，泡沫輕質土制備的關鍵技術為發泡技術、混合技術及發泡劑技術。

3泡沫輕質土質量控制關鍵環節分析

泡沫輕質土的組分結構特性、制備工藝的關鍵環節決定了泡沫輕質土質量控制的關鍵環節為:如何實現輕質土密度的穩定性和均勻性。材料組分結構特性的形成、質量控制目標的實現與關鍵工藝(關鍵設備)過程控制有著非常緊密的關系:材料組分結構特性要求輕質土密度實現均勻性和穩定性，而發泡技術、混合技術及發泡劑技術則在技術實現上對輕質土密度的均勻性和穩定性起決定作用。在一些實例中，因泡沫輕質土施工密度控制不均勻，出現了粉狀夾芯層，嚴重影響了路基質量。出現該種現象的原因主要在于:施工設備的發泡技術、混合技術不過關。當發泡劑技術不過關時，已經澆注的泡沫輕質土，很容易在終凝前出現消泡沉陷。泡沫輕質土的凝結特性在很多場合也會顯著影響質量均勻性，最主要的體現是，當設備產能不夠時，同一澆注區澆注層，因設備產能制約，未能在初凝時間內完成澆注，導致已經初凝的泡沫輕質土受后續澆注泡沫輕質土流動和擠壓的影響而形成剪切裂縫及內部結構破壞。故泡沫輕質土的凝結特性，對裝備技術提出了高產能化的要求。各類工程實踐表明，實現泡沫輕質土施工質量的穩定性和均勻性，關鍵在于包含發泡技術和混合技術在內的先進裝備技術及擁有良好性能的發泡劑。

4施工設備對泡沫土施工質量的保證

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

作者：于建國 莊偉 譚奎 單位：江蘇金領建設發展有限公司 泰州市城市基礎設施建設發展有限公司