泡沫轻质砼(泡沫轻质砼在地震区的应用)
泡沫轻质砼是一种具有良好抗震性能的建筑材料,它在地震区的应用越来越受到重视。泡沫轻质砼的主要特点是密度小、强度高、隔音效果好、防火性能好等。在地震区,由于地壳运动和震动的影响,建筑物容易发生破坏,采用泡沫轻质砼作为建筑结构的材料,可以有效提高建筑物的抗震性能,减少地震对建筑物的破坏。,,泡沫轻质砼在地震区的应用主要体现在以下几个方面:泡沫轻质砼可以用于建筑结构的填充材料,如楼板、墙体等,可以提高建筑物的整体稳定性;泡沫轻质砼还可以用于建筑结构的支撑材料,如柱子、梁等,可以提高建筑物的承载能力;泡沫轻质砼还可以用于建筑结构的隔震材料,如隔震垫、隔震支座等,可以减少建筑物在地震中的晃动和位移。
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一、泡沫轻质砼(即轻质泡沫混凝土)的定义
轻质泡沫混凝土是通过化学或物理的方式根据应用需要将空气或氮气、二氧化碳气、氧气等气体引入混凝土浆体中,经过合理养护成型,而形成的含有大量细小的封闭气孔,并具有相当强度的混凝土制品。其制作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。
二、泡沫轻质砼的性能特点
(一)物理性能
- 轻质: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 - 1200kg/m3,甚至有密度为160kg/m3的超轻泡沫混凝土也在建筑工程中获得了应用。这种轻质特性使其自重小、孔隙率高,对结构构件而言,如采用泡沫混凝土代替普通混凝土,可提高构件的承载能力,具有显著的经济效益。
- 保温隔热:通常密度等级在300 - 1200kg/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,作为建筑物墙体及屋面材料时,保温隔热效果良好。
(二)声学性能
- 隔音效果好:含有大量的独立气泡,且分布均匀,吸音能力为0.09 - 0.19%,是普通混凝土的5倍,能有效隔音,有助于提高室内环境质量并降低噪音污染。
(三)耐火性能
- 耐火性优:不燃烧,耐火极限大于三小时,相比其他保温材料有很大优势,用于建筑物可提高其防火性能。
(四)防水性能
- 耐水性较好:现浇轻质泡沫混凝土吸水性较小,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,还可添加防水剂制作成防水泡沫混凝土。例如,TH轻质泡沫混凝土与加气混凝土相比吸水率低50%,与陶粒混凝土相比吸水率低60%。
(五)力学性能
- 低弹减震、抗震性好:多孔性使其具有较低的弹性模量,对冲击载荷具有良好的吸收和分散作用;地基的荷载量越小抗震性越强,使用泡沫混凝土的建筑抗震性能会有所增加。
(六)其他性能
- 整体性好:可现场浇注施工,与主体结构层结合紧密,在屋面使用时可不留分隔缝和透气管。
- 环保节能:环境友好型轻质泡沫混凝土采用环保原材料,如工业废弃物、生物质燃料等,能有效利用废弃物资源,降低生产成本并减少环境污染;且在生产和使用过程中二氧化碳排放量低,符合可持续发展理念。
三、泡沫轻质砼的应用领域
(一)建筑领域
- 可用于建筑外墙、楼板、隔墙、屋面等。在板式建筑、框架结构建筑、装配式建筑中得到广泛应用,使建筑物轻量化,提高建筑节能性能。
- 适用于建筑物屋面找坡、保温;地暖隔热;墙体保温层,泡沫混凝土砌块;在框架结构中用作隔热填充墙体或与薄钢板制成复合墙板。
(二)道路领域
- 主要应用于路面修复、道路隔音降噪、排水沟等建设工程。泡沫混凝土路面可提高道路承载能力和减小噪音污染,其保温隔热性能适用于寒冷地区道路修建。
(三)桥梁领域
- 集中应用在桥梁护坡、桥墩、桥面等部件的修建。桥梁护坡使用可减小侧向荷载,提高桥梁安全性能;桥墩和桥面使用可使桥梁建设更具竞争力。
(四)隧道领域
- 应用于隧道壁、隧道盖板、隧道管道等建设工程。隧道壁使用可减轻地压力,提高隧道安全性能;隧道盖板使用可降低光线污染,提高隧道通行舒适性。
(五)其他领域
- 补偿地基、道路、桥梁、隧道、大型构筑物的填充层;公路护坡、路基、河岸、港口的挡土墙;制成轻质假山、盆景、仿木材料等园林制品;炉窑现浇保温层、喷涂保温层、耐火保温砖等耐火应用;轻质泡沫陶瓷制品等方面。
- 地下废弃的油柜、管线(内装粗油、化学品)、污水管及其他空穴回填,可解决火灾或塌方后患,且费用少;还可用于港口的岩墙,在岸墙后用作轻质材料可降低垂直截荷和对岸墙的侧向载荷;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,可作为运动场用。
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