CN109987964A - 一种堆体泡沫混凝土及其施工方法 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种堆体泡沫混凝土及其施工方法，特点是按重量份数计由自流平泡沫混凝土浆料38‑56份，预制块体44‑62份构成，自流平泡沫混凝土浆料由水泥、粉煤灰、聚羧酸系减水剂、羧甲基纤维素醚、水及泡沫混合搅拌而成，预制块体为干燥状态下粒径不小于40mm，形状为球体、类球体的任意一种或两种组合的泡沫混凝土块；堆体泡沫混凝土施工时，将事先预制好的块体在设置好模板或模板替代物的场地，或有天然阻隔的场地，自然堆积填满形成堆体；随后，在堆体表面直接浇筑满足要求的自流平泡沫混凝土浆料，无需振捣而自行填满堆体空隙形成堆体泡沫混凝土，优点是降低人工劳动成本、提高施工效率、改善施工环境及提高浇筑体质量。
Description
技术领域
本发明属于建筑技术领域，尤其是涉及一种堆体泡沫混凝土及其施工方法。
背景技术
泡沫混凝土材料具有流动性好、密度小、质量轻、强度大于常规回填土，因此常用于地铁回填、地下管廊回填、桥涵台背回填、建筑物轻质垫层、废弃洞室充填及管线回填工程中，具有明显的技术优势。泡沫混凝土回填时，通常在现场搅拌混合泡沫混凝土，然后充填流态泡沫混凝土，但是，上述回填工程往往涉及到大体积泡沫混凝土施工，单方泡沫混凝土中胶凝材料用量大，浇注体水化热大，内外温差作用易产生温度裂缝，表层泡沫混凝土因高温蒸发失水过快会致使表层强度降低。为减少水泥水化热对填筑体质量的影响，传统大体积泡沫混凝土施工常采用加大混合材用量、使用缓凝剂、分块分层方式浇筑等方法，这些措施导致施工效率低、施工周期长，不利于工程高效建设。
发明内容
本发明所要解决的技术问题是提供一种降低人工劳动成本、提高施工效率、改善施工环境及提高浇筑体质量的堆体泡沫混凝土及其施工方法
本发明解决上述技术问题所采用的技术方案为：一种堆体泡沫混凝土，按重量份数计由以下组分构成：自流平泡沫混凝土浆料 38-56份，预制块体44-62份。
所述的自流平泡沫混凝土浆料按重量份数计由以下组分构成：P.O 42.5水泥50-60份、粉煤灰20-39份、聚羧酸系减水剂0.3-0.5份、羧甲基纤维素醚0.3-0.5份、水35-40份及泡沫60-80份。
所述的自流平泡沫混凝土浆料的坍落度240-280mm，扩展度700-750mm，V型漏斗通过时间5-15s和干容重720kg/m3和抗压强度3.8-4.0MPa。保证泡沫混凝土浆料具有好的充填性能，可以充填在预制块体的间隙中。
所述的预制块体为干燥状态下粒径不小于40mm的泡沫混凝土块，形状为球体、类球体（形状接近于球体）的任意一种或两种的组合；预制块体干容重为700-950 kg/m3。
上述堆体泡沫混凝土施工方法，包括以下步骤：
（1）设置模板或替代物
在无天然阻隔的场地设置模板或模板替代物，模板替代物采用具有一定刚度和强度的加气混凝土砌块墙或泡沫混凝土砌块墙封闭构筑物；
（2）自然堆积块体，形成堆体
采用机械设备或人工的方式将事先预制好的块体，自然堆积到已设置模板或模板替代物的场地，或有天然阻隔的场地，形成堆体；
（3）从堆体表面浇筑自流平泡沫混凝土浆料
采用泵送、吊罐或者流槽方式在已形成的堆体表面直接注入自流平泡沫混凝土浆料，直至完全填充堆体空隙；
（4）设置施工缝
自流平泡沫混凝土浇筑高度每1-2m设一道施工缝；在施工缝处，浇筑自流平泡沫混凝土浆料时不应浇满，应裸露出一定高度的预制块体；浇筑量较大的时候，需要分段的浇筑，满足施工组织需要；
（5）重复步骤（2）、步骤（3）和步骤（4），直至浇筑到设计高度，用自流平泡沫混凝土浆料没过堆体形成平整顶面，即完成堆体泡沫混凝土施工过程。
与现有技术相比，本发明的优点在于：
1）在场地回填之前，先将泡沫混凝土预制成固态的块体，在预制块体空隙间填充自流平泡沫混凝土浆料，减少了湿拌泡沫混凝土的量，大大节省了施工周期，提高了施工效率，改善了施工环境；
2）单方堆体泡沫混凝土中大大减少了工程湿拌泡沫混凝土的量，可以有效解决大体积泡沫混凝土的水化温升问题，使用球体或类球体型块体可以使粘结更充分，提高浇筑体质量；
3）堆体泡沫混凝土施工在普通泡沫混凝土浇筑设备基础上即可完成，现场浇筑更加灵活快速，降低人工劳动成本。
综上所述，本发明一种堆体泡沫混凝土施工方法，改变了传统的大体积泡沫混凝土施工工艺，同时降低人工劳动成本、提高施工效率、改善施工环境及提高浇筑体质量的新型泡沫混凝土。
具体实施方式
以下结合实施例对本发明作进一步详细描述。
具体实施例
一种堆体泡沫混凝土，按重量份数计由以下组分构成：自流平泡沫混凝土浆料38-56份，预制块体44-62份。其中自流平泡沫混凝土浆料按重量份数计由以下组分构成：P.O 42.5水泥50-60份、粉煤灰20-39份、聚羧酸系减水剂0.3-0.5份、羧甲基纤维素醚0.3-0.5份、水35-40份及泡沫60-80份。自流平泡沫混凝土浆料按照按《自密实混凝土应用技术规程》(JGJ/T 283-2012)，须满足：坍落度240-280mm，扩展度700-750mm，V型漏斗通过时间5-15s和干容重720kg/m3和抗压强度3.8-4.0MPa。预制块体为干燥状态下粒径不小于40mm的泡沫混凝土块，形状为球体、类球体（形状接近于球体）的任意一种或两种的组合。
本发明是在现有技术的基础上，先由工厂事先预制好的泡沫混凝土块体经自然堆积形成的堆体，然后将满足性能要求的自流平泡沫混凝土浆料直接从堆体表面注入，在自流平泡沫混凝土浆料高流动性下将块体间的空隙填充完毕形成堆体泡沫混凝土。具体步骤如下：
（1）设置模板或替代物
在无天然阻隔的场地设置模板或模板替代物，模板替代物采用具有一定刚度和强度的加气混凝土砌块墙或泡沫混凝土砌块墙封闭构筑物；
（2）自然堆积块体，形成堆体
采用机械设备或人工的方式将事先预制好的块体，自然堆积到已设置模板或模板替代物的场地，或有天然阻隔的场地，形成堆体；
（3）从堆体表面浇筑自流平泡沫混凝土浆料
采用泵送、吊罐或者流槽方式，在已形成的堆体表面直接注入自流平泡沫混凝土浆料，直至完全填充堆体空隙；
（4）设置施工缝
自流平泡沫混凝土浇筑高度每1-2m设一道施工缝；在施工缝处，浇筑自流平泡沫混凝土浆料时不应浇满，应裸露出一定高度的预制块体；；
（5）重复步骤（2）、步骤（3）和步骤（4），直至浇筑到设计高度，用自流平泡沫混凝土浆料没过堆体形成平整顶面，即完成堆体泡沫混凝土施工过程。
实施例 1
一种堆体泡沫混凝土，按重量分数计由以下组分构成：自流平泡沫混凝土浆料 38份，预制块体62份。其中自流平泡沫混凝土料浆配方按质量计如下：P.O 42.5水泥60份、粉煤灰39份、聚羧酸系减水剂0.5份、羧甲基纤维素醚0.5份、水35份及泡沫80份；预制块体采用前述自流平泡沫混凝土在预制厂中成型出粒径80mm、类球体状泡沫混凝土块体；其施工方法，包括以下步骤：
（1）设置模板或替代物：
在无天然阻隔的场地设置模板或模板替代物，模板替代物采用由宁波润腾节能有限公司提供的B07级、规格为600×300×200mm及抗压强度3.6MPa的泡沫混凝土砌块为场地砌筑墙替代模板；
（2）自然堆积块体，形成堆体：
采用汽车将预制块体运输至工程现场，并用铲车辅助人工在设置了砌筑墙的场地中进行自然堆积，形成高度为1米的堆体；
（3）从堆体表面浇筑自流平泡沫混凝土浆料
采用泵送方式，将自流平泡沫混凝土从堆体表面注入，直至完全填充堆体空隙；
（4）设置施工缝
自流平泡沫混凝土浇筑高度每1-2m设一道施工缝，在施工缝处，浇筑自流平泡沫混凝土浆料时不应浇满，应裸露出一定高度的预制块体；
（5）重复步骤（2）、步骤（3）和步骤（4），浇筑达到设计高度2米后，堆体顶面用自流平泡沫混凝土浆料没过堆体形成平整顶面。
对自流平泡沫混凝土浆料、预制块体留样检测，及对形成的堆体泡沫混凝土进行钻孔取芯、切割观测及地质雷达探测等检测，其结果为：
1）按《自密实混凝土应用技术规程》(JGJ/T 283-2012)、《泡沫混凝土应用技术规程》（JGJ/T341-2014）方法检测，自流平泡沫混凝土浆料坍落度260mm，扩展度720mm，V型漏斗通过时间8s，干容重720kg/m3，28天抗压强度3.9MPa；
2）按《泡沫混凝土应用技术规程》（JGJ/T341-2014）对预制块体检测，泡沫混凝土干容重为730kg/m3，28天抗压强度3.6MPa；
3）堆体泡沫混凝土的密实性优良，内部完全被泡沫混凝土填充密实；容重在700-750kg/m3之间，且波动较小；芯样抗压强度略高于泡沫混凝土块体强度，在3.86-3.93MPa之间；水化温升与常规泡沫混凝土工艺相比，水化温升降低了近21℃，浇筑时间缩短了2天多。
实施例2
同上述实施例1，其区别在于：堆体泡沫混凝土，按重量份数计由以下组分构成：自流平泡沫混凝土浆料 56份，预制块体44份。其中自流平泡沫混凝土浆料按重量份数计由以下组分构成：P.O 42.5水泥50份、粉煤灰20份、聚羧酸系减水剂0.3份、羧甲基纤维素醚0.3份、水40份及泡沫60份。该自流平泡沫混凝土浆料的坍落度280mm，扩展度750mm，V型漏斗通过时间5s和干容重780kg/m3和抗压强度4.0MPa。
实施例3
同上述实施例1，其区别在于：堆体泡沫混凝土，按重量份数计由以下组分构成：自流平泡沫混凝土浆料 50份，预制块体50份。其中自流平泡沫混凝土浆料按重量份数计由以下组分构成：P.O 42.5水泥55份、粉煤灰30份、聚羧酸系减水剂0.4份、羧甲基纤维素醚0.4份、水38份及泡沫70份。该自流平泡沫混凝土浆料的坍落度240mm，扩展度700mm，V型漏斗通过时间15s和干容重720kg/m3和抗压强度3.8MPa。
二、对比试验
基准组采用38份市售泡沫混凝土料浆、62份预制块体，实验组采用本专利提供38份自流平泡沫混凝土料浆、62份预制块体。 其中，市售泡沫混凝土料浆采用宁波润腾节能有限公司提供的B07级泡沫混凝土；自流平泡沫混凝土料浆配方按质量计如下：P.O 42.5水泥60份、粉煤灰39份、聚羧酸系减水剂0.5份、羧甲基纤维素醚0.5份、水35份及泡沫80份；预制块体采用前述自流平泡沫混凝土在预制厂中成型出粒径80mm、类球体状泡沫混凝土块体。其施工方法包括以下步骤：
（1）设置模板或替代物：
在无天然阻隔的场地设置模板或模板替代物，模板替代物采用由宁波润腾节能有限公司提供的B07级、规格为600×300×200mm及抗压强度3.6MPa的泡沫混凝土砌块为场地砌筑墙替代模板；
（2）自然堆积块体，形成堆体：
采用汽车将预制块体运输至工程现场，并用铲车辅助人工在设置了砌筑墙的场地中进行自然堆积，形成高度为1米的堆体；
（3）从堆体表面浇筑自流平泡沫混凝土浆料
采用泵送方式，将自流平泡沫混凝土从堆体表面注入，直至完全填充堆体空隙；
（4）设置施工缝
泡沫混凝土浇筑高度达1m后，设一道施工缝；在施工缝处，浇筑自流平泡沫混凝土浆料时不应浇满，应裸露处一定高度的块体；
（5）重复步骤（2）、步骤（3）和步骤（4），浇筑达到设计高度2米后，堆体顶面用自流平泡沫混凝土浆料没过堆体形成平整顶面。
对市售泡沫混凝土料浆、自流平泡沫混凝土浆料、预制块体留样检测，及对基准组、实验组所形成的堆体泡沫混凝土进行钻孔取芯、切割观测等检测，其结果为：
1）按《自密实混凝土应用技术规程》(JGJ/T 283-2012)、《泡沫混凝土应用技术规程》（JGJ/T341-2014）方法检测：市售泡沫混凝土料浆坍落度220mm，扩展度650mm，V型漏斗通过时间25s，干容重720kg/m3，抗压强度3.1MPa；自流平泡沫混凝土浆料坍落度260mm，扩展度720mm，V型漏斗通过时间8s，干容重720kg/m3，抗压强度3.9MPa。
2）按《泡沫混凝土应用技术规程》（JGJ/T341-2014）对预制块体检测，泡沫混凝土干容重为730kg/m3，28天抗压强度3.6MPa；
3）基准组形成的堆体泡沫混凝土内部、底层存在不密实现象，芯样容重在700-820 kg/m3之间，抗压强度3.36-3.67MPa之间。实验组形成的堆体泡沫混凝土密实性优良，内部完全被泡沫混凝土填充密实；芯样容重在720-750 kg/m3之间，且波动较小；芯样抗压强度略高于泡沫混凝土块体强度，在3.86-3.93MPa之间。
上述说明并非对本发明的限制，本发明也并不限于上述举例。本技术领域的普通技术人员在本发明的实质范围内，做出的变化、改型、添加或替换，也应属于本发明的保护范围。
Claims (5)
1.一种堆体泡沫混凝土，其特征在于按重量份数计由以下组分构成：自流平泡沫混凝土浆料 38-56份，预制块体44-62份。
2.根据权利要求1所述的一种堆体泡沫混凝土，其特征在于所述的自流平泡沫混凝土浆料按重量份数计由以下组分构成：P.O 42.5水泥50-60份、粉煤灰20-39份、聚羧酸系减水剂0.3-0.5份、羧甲基纤维素醚0.3-0.5份、水35-40份及泡沫60-80份。
3.根据权利要求1所述的一种堆体泡沫混凝土，其特征在于：所述的自流平泡沫混凝土浆料的坍落度240-280mm，扩展度700-750mm，V型漏斗通过时间5-15s和干容重720kg/m3和抗压强度3.8-4.0MPa。
4.根据权利要求1所述的一种堆体泡沫混凝土，其特征在于：所述的预制块体为干燥状态下粒径不小于40mm的泡沫混凝土块，形状为球体、类球体的任意一种或两种的组合。
5.一种根据权利要求1-4中任一项所述的堆体泡沫混凝土的施工方法，其特征在于包括以下步骤：
（1）设置模板或替代物
在无天然阻隔的场地设置模板或模板替代物，模板替代物采用具有一定刚度和强度的加气混凝土砌块墙或泡沫混凝土砌块墙封闭构筑物；
（2）自然堆积块体，形成堆体
采用机械设备或人工的方式将事先预制好的块体，自然堆积到已设置模板或模板替代物的场地，或有天然阻隔的场地，形成堆体；
（3）从堆体表面浇筑自流平泡沫混凝土浆料
在已形成的堆体表面直接注入自流平泡沫混凝土浆料，直至完全填充堆体空隙；
（4）设置施工缝
自流平泡沫混凝土浇筑高度每1-2m设一道施工缝；在施工缝处，浇筑自流平泡沫混凝土浆料时应裸露出一定高度的预制块体；
（5）重复步骤（2）-（4），直至浇筑到设计高度，用自流平泡沫混凝土浆料没过堆体形成平整顶面，即完成堆体泡沫混凝土施工过程。
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