泡沫輕質砼(泡沫輕質砼在地震區的應用)
泡沫輕質砼是一種具有良好抗震性能的建筑材料,它在地震區的應用越來越受到重視。泡沫輕質砼的主要特點是密度小、強度高、隔音效果好、防火性能好等。在地震區,由于地殼運動和震動的影響,建筑物容易發生破壞,采用泡沫輕質砼作為建筑結構的材料,可以有效提高建筑物的抗震性能,減少地震對建筑物的破壞。,,泡沫輕質砼在地震區的應用主要體現在以下幾個方面:泡沫輕質砼可以用于建筑結構的填充材料,如樓板、墻體等,可以提高建筑物的整體穩定性;泡沫輕質砼還可以用于建筑結構的支撐材料,如柱子、梁等,可以提高建筑物的承載能力;泡沫輕質砼還可以用于建筑結構的隔震材料,如隔震墊、隔震支座等,可以減少建筑物在地震中的晃動和位移。
一、泡沫輕質砼(即輕質泡沫混凝土)的定義
輕質泡沫混凝土是通過化學或物理的方式根據應用需要將空氣或氮氣、二氧化碳氣、氧氣等氣體引入混凝土漿體中,經過合理養護成型,而形成的含有大量細小的封閉氣孔,并具有相當強度的混凝土制品。其制作通常是用機械方法將泡沫劑水溶液制備成泡沫,再將泡沫加入到含硅質材料、鈣質材料、水及各種外加劑等組成的料漿中,經混合攪拌、澆注成型、養護而成的一種多孔材料。
二、泡沫輕質砼的性能特點
(一)物理性能
- 輕質:密度較小,密度等級一般為300 - 1800kg/m3,常用泡沫混凝土的密度等級為300 - 1200kg/m3,甚至有密度為160kg/m3的超輕泡沫混凝土也在建筑工程中獲得了應用。這種輕質特性使其自重小、孔隙率高,對結構構件而言,如采用泡沫混凝土代替普通混凝土,可提高構件的承載能力,具有顯著的經濟效益。
- 保溫隔熱:通常密度等級在300 - 1200kg/m3范圍的泡沫混凝土,導熱系數在0.08 - 0.3w/(m·K)之間,熱阻約為普通混凝土的10 - 20倍,作為建筑物墻體及屋面材料時,保溫隔熱效果良好。
(二)聲學性能
- 隔音效果好:含有大量的獨立氣泡,且分布均勻,吸音能力為0.09 - 0.19%,是普通混凝土的5倍,能有效隔音,有助于提高室內環境質量并降低噪音污染。
(三)耐火性能
- 耐火性優:不燃燒,耐火極限大于三小時,相比其他保溫材料有很大優勢,用于建筑物可提高其防火性能。
(四)防水性能
- 耐水性較好:現澆輕質泡沫混凝土吸水性較小,相對獨立的封閉氣泡及良好的整體性,使其具有一定的防水性能,還可添加防水劑制作成防水泡沫混凝土。例如,TH輕質泡沫混凝土與加氣混凝土相比吸水率低50%,與陶粒混凝土相比吸水率低60%。
(五)力學性能
- 低彈減震、抗震性好:多孔性使其具有較低的彈性模量,對沖擊載荷具有良好的吸收和分散作用;地基的荷載量越小抗震性越強,使用泡沫混凝土的建筑抗震性能會有所增加。
(六)其他性能
- 整體性好:可現場澆注施工,與主體結構層結合緊密,在屋面使用時可不留分隔縫和透氣管。
- 環保節能:環境友好型輕質泡沫混凝土采用環保原材料,如工業廢棄物、生物質燃料等,能有效利用廢棄物資源,降低生產成本并減少環境污染;且在生產和使用過程中二氧化碳排放量低,符合可持續發展理念。
三、泡沫輕質砼的應用領域
(一)建筑領域
- 可用于建筑外墻、樓板、隔墻、屋面等。在板式建筑、框架結構建筑、裝配式建筑中得到廣泛應用,使建筑物輕量化,提高建筑節能性能。
- 適用于建筑物屋面找坡、保溫;地暖隔熱;墻體保溫層,泡沫混凝土砌塊;在框架結構中用作隔熱填充墻體或與薄鋼板制成復合墻板。
(二)道路領域
- 主要應用于路面修復、道路隔音降噪、排水溝等建設工程。泡沫混凝土路面可提高道路承載能力和減小噪音污染,其保溫隔熱性能適用于寒冷地區道路修建。
(三)橋梁領域
- 集中應用在橋梁護坡、橋墩、橋面等部件的修建。橋梁護坡使用可減小側向荷載,提高橋梁安全性能;橋墩和橋面使用可使橋梁建設更具競爭力。
(四)隧道領域
- 應用于隧道壁、隧道蓋板、隧道管道等建設工程。隧道壁使用可減輕地壓力,提高隧道安全性能;隧道蓋板使用可降低光線污染,提高隧道通行舒適性。
(五)其他領域
- 補償地基、道路、橋梁、隧道、大型構筑物的填充層;公路護坡、路基、河岸、港口的擋土墻;制成輕質假山、盆景、仿木材料等園林制品;爐窯現澆保溫層、噴涂保溫層、耐火保溫磚等耐火應用;輕質泡沫陶瓷制品等方面。
- 地下廢棄的油柜、管線(內裝粗油、化學品)、污水管及其他空穴回填,可解決火災或塌方后患,且費用少;還可用于港口的巖墻,在岸墻后用作輕質材料可降低垂直截荷和對岸墻的側向載荷;使用排水能力強的可滲性泡沫混凝土作為輕質基礎,上面覆以礫石或人造草皮,可作為運動場用。
泡沫輕質砼在建筑節能中的作用
泡沫輕質砼與其他保溫材料比較
泡沫輕質砼在地震區的應用案例
泡沫輕質砼的環保原材料來源
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