土木工程新型材料(泡沫混凝土).doc

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1、东北大学研究生考试试卷评分考试科目：土木工程新型材料课程编号：阅卷人：考试日期：姓名：邢民学号：1401466注意事项1．考前研究生将上述项目填写清楚2．字迹要清楚，保持卷面清洁3．交卷时请将本试卷和题签一起上交东北大学研究生院泡沫混凝土的研究发展和应用邢民（东北大学，辽宁沈阳110819）摘要：本文对泡沫混凝土进行了整体的分析和生产，并介绍了国内外泡沫混凝土的研究现状。分析不同物质的加入对泡沫混凝土的性质和机理有不同的影响。分析泡沫混凝土的发展方向和未来。同时，针对泡沫混凝土对工程中的不同的应用做了一个简要的分析，通过大屋面保温工程、桥梁主桥与引桥间

2、软连接、公路高路堤段滑塌处治理中、在软基处理分析了泡沫混凝土在工程中的应用空间。又通过掺入稻壳、纤维和粉煤灰等对泡沫混凝土的影响做了叙述。关键词：泡沫混凝土；发泡剂；纤维；粉煤灰0引言泡沫混凝土是一种新型节能环保型建筑材料,它具有轻质保温抗震等优点。在水泥净桨、砂浆以及混凝土等水泥基材料中加入发泡剂产生的泡沫后可以在混凝土内部均匀的形成众多封闭的孔洞这种固相、气相相互交织的特殊结构在减轻了混凝土的重量的同时又保证了其良好的保温隔热性能。由于泡沫混凝土轻质、保温、环保的特点使得泡沫混土在工程中得到大规模的应用[1]。顾名思义泡沫混凝土对于发泡剂要求比较高

3、，是能否制成泡沫混凝土的关键。目前，泡沫混凝土发泡剂主要有4类：松香树脂类发泡剂(第一代发泡剂）、合成类发泡剂(第二代发泡剂)、蛋白型发泡剂(第三代发泡剂)及复合型发泡剂(第四代发泡剂)[2]。1研究概况国内对泡沫混凝土的研究大多集中在通过添加硅粉、粉煤灰和纤维等外加物对泡沫混凝土进行改性方面，特别是纤维增强泡沫混凝土的研究。泡沫混凝土的主要应用领域是屋面保温、地暖保温和建筑工程回填及岩土工程回填。随着研究的深入，孔隙结构是泡沫混凝土微观结构中是最重要的部分，一切改善泡沫混凝土孔隙结构的技术措施均可提高泡沫混凝土的性能，而孔隙结构的质量主要取决于泡沫的

4、质量，泡沫的质量归根于发泡剂。改善其质量有利于提高泡沫混凝土的相关潜在性能。2泡沫混凝土性能泡沫混凝土的保温性能良好，其导热系数与传统膨胀珍珠岩相比低20%～60%，与加气混凝土砌块相比低40%～60%，与陶粒混凝土和炉渣混凝土相比低70%以上[3]。然而，泡沫混凝土与工程中使用量最广泛的聚苯乙烯泡沫塑料板相比，其导热系数仍然偏高，保温效果不及聚苯乙烯泡沫塑料板。需要进一步降低泡沫混凝土的导热系数以提高其保温性。众所周知，泡沫是一种易燃材料。上海胶州路发生的特大火灾震动了全国，导致火灾发生的原因主要是保温材料在选取上的失误，即采用了聚氨酯泡沫，该材料易

5、燃性很强，而且燃烧会制造出一些有毒气体，正是因为如此才使很多市民失去了生命。而如果将泡沫混凝土选作保温材料使用，由于其具有较低的导热系数，因此防火性能较强。选择泡沫混凝土这一材料来生产防火型保险柜，如果内部温度和试件干密度呈正比，则意味着较强的耐火隔热性。关于试件空间测温点处，其温度最大值是135.0~140.5℃，都没有超过160℃，其内部的新闻纸通过耐火隔热试验后依旧可以使用[4]。这意味着干密度维持在试验要求范围中的泡沫混凝土都可以满足国家标准要求的关于P型防火保险柜在具体耐火隔热性能方面的要求，这是泡沫混凝土新型使用领域的又一次发现。泡沫混凝土

6、作为一种建筑材料主要用在建筑物的屋面或者是墙体处，节能效益较高。由于其自身有很多封闭的小孔，不易吸水、收缩以及膨胀，且具有较好的整体性能，这些优势是以往的珍珠岩以及挤塑板不具有的。泡沫混凝土同时也是一种全无机且耐老化性较强的材料，其使用寿命达到了50-100年，这有效解决了泡沫聚苯板的保温层寿命较短的问题，即大约只有20年，确保其和建筑具有相同的使用寿命[5]。3泡沫混凝土的应用泡沫混凝土在大屋面保温工程中的应用。采用泡沫混凝土能有效减轻结构自重，增加屋面承载力。同时，泡沫混凝土整体性、耐久性、保温隔热性能良好，施工速度快，劳动力投人少，一次成型，具有

7、良好的经济与社会效益[6]。泡沫混凝土应用于大屋面保温隔热施工是采用现场整体浇筑将保温层、找坡层、找平层三者合一，施工工序且不存死角。其施工速度快，自重轻，保温效果良好，造价相对较低。在屋面工程中的应用取得了良好的经济和效益。泡沫混凝土在桥梁主桥与引桥间软连接填筑的应用。一般在主桥与引桥软连接或桥头等过渡段，因地基的承载力不够，填料荷载过大、雨水渗入等原因，产生不均匀沉降，容易造成跳车现象，被称为“桥头跳车”。桥梁70%的维修费用是花费在桥头跳车的修补上。传统的处理方法是提高地基的承载力，这不但很难从根本上解决问题，还存在工期过长、造价过高等问题。填充

8、泡沫混凝土具有密度小、质量轻、强度大于常规回填土、施工速度快、填筑后形成一个整体、抗冲击性能好