气泡混合轻质土工程

塌陷快速回填
技术特点
①*回填因地铁隧道盾构、基坑开挖、管道漏水等引起的城市地陷；
②填充效果好，造价低；
③与混凝土相比，填充后形成的固结体*
开挖，方便后续施工。
岩质边坡防护
技术特点
①对边坡表面形状适应性强，可有效覆盖；
②有效防止落石威胁；
③施工快速、造价低。
一种新型保温材料——泡沫混凝土
近年来，很多火灾事故的发生原因都跟建筑保温材料有关。建筑保温材料能够保温隔热，降低采暖能耗。可它又十分易燃，*引发火灾事故。为此，人们越来越多的关注到一种新型保温材料——泡沫混凝土。
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。
泡沫混凝土防火隔热，3厘米厚的板材用手托着，拿焊*喷上10分钟，手却安然无恙。与此同时，它还是一种轻质的建筑材料，可以漂浮在水面上，比水还要轻，这样就可以降低建筑物的自重，减小建筑基础所需承受的载荷。经过结构抗震检测，泡沫混凝土板房经过9度抗震而不坏，这说明它的抗震性能也非常好。正因为具有这些优势，泡沫混凝土保温材料的运用已经成为一个新趋势。
主要特性
泡沫混凝土通常是用机械方法将泡沫剂水溶液制备成泡沫，再将泡沫加入到含硅质材料、钙质材料、水及各种外加剂等组成的料浆中，经混合搅拌、浇注成型、养护而成的一种多孔材料。由于泡沫混凝土中含有大量封闭的孔隙，使其具有下列良好的物理力学性能。
1、轻质
泡沫混凝土的密度较小，密度等级一般为300-1800kg/m³。常用泡沫混凝土的密度等级为300-1200 kg/m³，近年来，密度为 160 kg/m³的**轻泡沫混凝土也在建筑工程中获得了应用。
由于泡沫混凝土的密度小，在建筑物的内外墙体、层面、楼面、立柱等建筑结构中采用该种材料，一般可使建筑物自重降低25%左右，有些可达结构物总重的30%-40%。而且，对结构构件而言，如采用泡沫混凝土代替普通混凝土，可提高构件的承截能力。因此，在建筑工程中采用泡沫混凝土具有显著的经济效益。
2、保温隔热性能好
由于泡沫混凝土中含有大量封闭的细小孔隙，因此具有良好的热工性能，即良好的保温隔热性能，这是普通混凝土所不具备的。通常密度等级在300-1200 kg/m³范围的泡沫混凝土，导热系数在0.08-0.3w/（m·K）之间，热阻约为普通混凝土的10-20倍。采用泡沫混凝土作为建筑物墙体及屋面材料，具有良好的节能效果。
3、隔音耐火性能好
泡沫混凝土属多孔材料，因此它也是一种良好的隔音材料，在建筑物的楼层和高速公路的隔音板、地下建筑物的**层等可采用该材料作为隔音层。泡沫混凝土是无机材料，不会燃烧，从而具有良好的耐火性，在建筑物上使用，可提高建筑物的防火性能。
4、整体性能好
可现场浇注施工，与主体工程结合紧密。
5、低弹减震性好
泡沫混凝土的多孔性使其具有低的弹性模量，从而使其对冲击载荷具有良好的吸收和分散作用。
6、防水性能强
现浇泡沫混凝土吸水率较低，相对独立的封闭气泡及良好的整体性，使其具有一定的防水性能。
7、耐久性能好
与主体工程寿命相同。
8、生产加工方便
泡沫混凝土不但能在厂内生产成各种各样的制品，而且还能现场施工，直接现浇成屋面、地面和墙体。
9、环保性能好
泡沫混凝土所需原料为水泥和发泡剂，发泡剂大都接近中性，不含苯、甲醛等有害物质，避免了环境污染和消防隐患。
10、施工方便
只需使用水泥发泡机可实现自动化作业，可泵送实现垂直高度200米的远距离输送，工作量为150—300立方/工作日。
11、其它性能
泡沫混凝土还具有施工过程中可泵性好，抗压强度高（0.5-22.2Mpa），冲击能量吸收性能好，可大量利用工业废渣，价格低廉等优点。
应用范围
泡沫混凝土以其良好的特性，广泛应用于节能墙体材料中，在其他方面也获得了应用。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、泡沫混凝土面块、泡沫混凝土轻质墙板、泡沫混凝土补偿地基。但是，充分利用泡沫混凝土的良好特性，可以将它在建筑工程中的应用领域不断扩大，加快工程进度，提高工程质量，具体如下：
1、作挡土墙。主要用作港口的岩墙。
泡沫混凝土在岸墙后用作轻质回填材料可降低垂直截荷，也减少了对岸墙的侧向载荷。这是因为泡沫混凝土是一种粘结性能良好的刚性体，它并不沿周边对岸墙施加侧向压力，沉降降低了，维修费用随之减少，从而节省很多开支。泡沫混凝土也可用来增进路堤边坡的稳定性，用它取代边坡的部分土壤，由于减轻了质量，从而就降低了影响边坡稳定性的作用力。
2、修建运动场和田径跑道。
使用排水能力强的可渗性泡沫混凝土作为轻质基础，上面覆以砾石或人造草皮，作为运动场用。泡沫混凝土的密度为800-900kg/m3；此类运动场可进行曲棍球，足球及网球活动。或者在泡沫混凝土上盖上一层0.05m厚的多孔沥青层及塑料层，则可作田径跑道用。
3、作夹芯构件。
在预制钢筋混凝土构件中可采用泡沫混凝土作为内芯，使其具有轻质高强隔热的良好性能。通常采用密度为400 - 600kg/m3的泡沫混凝土。
4、管线回填。
地下废弃的油柜、管线（内装粗油、化学品）、 污水管及其他空穴*导致火灾或塌方，采用泡沫混凝土回填可解决这些后患，费用也少。泡沫混凝土采用的密度取决于管子的直径及地下水位，一般为600-1100kgg/m³。
5、混凝土填层。
由于使用可弯曲的软管，泡沫混凝土具有很大的工作度及适应性，因此它经常用于贫混凝土填层。如对隔热性要求不很高，采用密度为1200kgg/m³左右的贫混凝土填层，平均厚度为0.05m；如对隔热性要求很高，则采用密度为500kgg/m³的贫混凝土填层，平均厚度为0.1- 0.2m。
6、屋面边坡。
泡沫混凝土用于屋面边坡，具有重量轻、 施工速度快、价格低廉等优点。坡度一般为10mm/m.厚度为0.03-0.2m，采用密度为800 - 1200kgg/m³；的泡沫混凝土。
7、储罐底脚的支撑。
将泡沫混凝土浇阶在钢储罐（内装粗油、化学品）底脚的底部，必要时也可形成一凸形地基，这样可确保整个箱底的支撑在焊接时年处于*佳应力状态，这一连续的支撑可使储罐采用薄板箱底。同时凸形地基也易于清洁。泡沫混凝土的使用密度为800-1000kgg/m³。
8、用于园林绿化。
将泡沫混凝土做成容重在600-1000kg/m³，可用于园林假山，垃圾箱，桌凳等。
9、*（现代战争是用信息和先进机动器械为攻击工具）。
该发泡水泥能用在被敌方轰炸破坏的军事工程如机场，重要交通公路等实行立即抢修，用我们的设备及工艺能把敌方破坏的工程*修复，实验得来的结果是修复后10分钟即能用于飞机起降，战车通过。
10、其他。
泡沫混凝土也可用于防火墙的绝缘填充，隔声楼面填充、隧道衬管回填；以及供电、水管线的隔离等方面。
施工工艺
泡沫混凝土的施工是通过整套**的设备现场完成。整套设备配有上料、搅拌、主机等系统，施工时进行现场上料、搅拌、发泡并通过自带的泵送系统经高压输送管直接送至施工基面。
存在不足
1、强度偏低。
体积密度为800-859kgg/m3的泡沫混凝土的抗压强度严重偏低，一般低于2.0MPa，有的甚至不足1.0MPa。但目前国内泡沫混凝土技术发展迅猛，北京有企业（如北京中科筑诚）已经将500公斤每立方的泡沫混凝土强度提高到2.5MPa。
2、开孔率偏高。
由于泡沫混凝土中存在Na,K,等对气泡的破坏作用，使得其中的气孔多为开孔，严重影响了泡沫混凝土的保温性能。目前，北京鸿锐嘉已经将180公斤级别泡沫混凝土做到0.4MPa以上，且开孔率已经控制在10%以下.
3、开裂、吸水。
硬化泡沫混凝土表面开裂，导致吸收大量外来水分。开裂可以添加纤维缓解，吸水可以加憎水剂解决。
空洞注浆
技术特点
①充填形状不规则、狭窄、矮小的孔隙
②水下填充浆液不分散、不离析，体积不减少；
③良好的流动性、自硬性、不需震捣，不需养生。
地铁车站减荷
技术特点
①降低车站结构**板压力,减少结构尺
寸及配筋；
②降低结构自重，减缓地震力作用；
③自流平*碾压，施工速度快。

泡沫混凝土在地铁填筑中的六大应用
一、路基处理
地铁线路经过软基路段或者岩溶地区，为提高基底摩擦系数和地基承载力，确保基坑施工安全及预防铁路运营期间基底塌陷造成的危险，轨道交通设计中对部分工程进行换填，传统换填方案采用水平分层填筑、逐层碾压夯实、逐层检验的方法进行施工。传统工艺不仅施工速度慢，而且由于受到地下水等侵蚀易对填充材料的密实度产生影响，从而影响铁路行驶安全。 采用泡沫混凝土对路基进行换填，不管是在前期建设阶段还是后期维护阶段，因为其轻质高强、填筑自密实、沉降量小、施工速度快等特点，都决定了这个材料的高性价比。
地铁路线经常会跨越岩溶区或采空区，在这些区段修建路基，尤其是高路基，必须采取措施避免岩溶区出现塌陷，这些措施包括注浆、强夯等。但由于岩溶区、采空区地下空洞分布较不规则，且地质复杂，常规**的处理要么代**昂，要么无法处理彻底，及时采用桥梁跨越这些区段也由于地下岩溶区、采空区分布的复杂性，桩基施工依旧存在巨大风险。而采用泡沫混凝土路基，由于荷载可减到常规路基的1/3左右，对岩溶区和采空区承载力的要求也可大幅降低，其相应的处理措施可大大简化或不做处理，且技术质量更有**，与常规路基填筑比较，优势非常明显。
二、地铁车站基坑回填
由于地铁基坑工程的复杂性和历史性，同事随着**建筑和地下空间的发展，建筑密布、管线复杂、场地狭窄等都对地铁车站基坑回填问题提出了更高的技术和施工要求。传统回填工艺*造成回填土质不良、回填不密实、边坡塌方、塌方成弹簧土等问题，严重影响地铁行驶安全和使用寿命。由于泡沫混凝土具有轻质高强、自密实等优良特性，可以有效解决回填不密实，边坡塌方等问题，同时可以有效减少沉降及地下水侵蚀填充材料形成的空洞。
三、车站**板回填
车站**板防水层验收合格后，可进行回填，一般回填高度在1250px内使用人工回填和人工压实，用土回填荷载较重，同时人工压实度不够，基于对车站**板的保护，在满足地铁箱体结构**板压弯裂缝宽度及**板抗压强度要求的情况下，需对车站**板进行轻型材料换填处理。
四、隧道竖井及横通道回填
在长隧道施工时,为了缩短工期,要设置竖井或斜井以增加工作面，隧道施工期间利用横洞提前进入隧道内增加隧道施工作业面，隧道贯通后,竖井或横通道都没有用了.可以根据设计,或是作为通风通道,或是封死。竖井回填工作分为4阶段进行。**阶段是在进行下部横通道回填时,用低强度泡沫混凝土对竖井进行回填;*二阶段是在上部*后一节桩基破除完毕后,用低强度泡沫混凝土对*后一个横通道和盾构隧道上部4m范围内的竖井进行回填;*三阶段是对盾构隧道**部4m以上,路面以下2. 5m范围内进行高强度泡沫混凝土回填。
五、隧道预留变形层填充
隧道在二次衬砌施工后仍会产生较大的蠕变变形，单纯依靠提高二次衬砌的厚度，并不能完全控制住围岩的蠕变变形，而且衬砌结构很*由于变形压力过大而发生破坏。由于泡沫混凝土具有较高压缩性和良好延性，由于纤维材料对骨料的连接作用，使泡沫混凝土在发生较大的变形之后，不发生整体破坏，因此可以作为隧道初期支护与二次衬砌之间预留变形层填充材料，缓解二次衬砌承担的蠕变变形压力，减小衬砌的变形，改善其受力，采用厚度较小的二次衬砌即可满足隧道长期运营的要求。
寒冷地区隧道保温
目前寒冷地区的隧道保温措施主要有供热法、防寒门法、敷设保温材料法。供热法需要向隧道内加热浪费资源，不符合节能大趋势；防寒门法不适合运量大、通过频繁的隧道；现在常用的是敷设保温材料法，保温材料一般敷设在衬砌层外面。泡沫混凝土本身就是一种现浇的保温隔热材料，当作为衬砌空间的浇筑材料时，其良好的弹性模量不但可以保护衬砌结构，而且由于其保温隔热性还可以节省外层敷设的保温材料，符合可持续发展的要求。一种材料，两种作用也体现了材料的高**性价比。
六、隧道塌方腔处理
由于塌方腔壁比较脆弱，需要现在腔壁上做喷混凝土挂网封闭。在塌腔内、临时环向钢支撑外做100厚C25喷混凝土护拱。之后为了确保塌方隧道结构长期稳定，需要在塌腔内采用轻质材料填注密实。
由于泡沫混凝土轻质高强，硬化前流动性好，硬化后整体性强，所以是*佳的隧道塌腔填注材料。