輕質泡沫混凝土研究取得進展 產生顯著經濟與社會效益

6月底從中國科學院武漢巖土力學研究所獲悉，在該所陳衛忠研究員帶領下，譚賢君、趙武勝、田洪銘、伍國軍、袁敬強等研究人員，在泡沫混凝土材料特性及其在巖土工程中的應用研究取得進展，相關成果目前不僅在兗州煤業股份有限公司(鮑店煤礦、南屯煤礦、東灘煤礦、濟二礦)、陜西未來能源金雞灘煤礦、陜煤集團轉龍灣煤礦的巷道大變形災害防治及防沖密閉中得到應用，還在G207線長冶過境段橋背回填、安慈高速輕質擋墻施工中得到推廣應用，產生顯著經濟與社會效益。

泡沫混凝土是用引入氣泡的方式填充混凝土中的空隙，將重質的水泥混凝土輕質化、功能化，具有輕質、保溫、隔熱、吸聲、隔聲、耐火、防火等幾十種功能，是迄今為止功能最多的大宗無機輕質材料之一。目前，我國每年使用的泡沫混凝土總量估算約在5000萬立方米以上，位居全球第一位。

近5年來，我國泡沫混凝土行業步入穩步發展階段，年均增長率約為15%—20%，高于水玻陶等大宗建材。尤其在路橋工程領域(公路擴建、高鐵路基邦寬、機場、橋梁減跨、橋頭跳車等)、回填工程(礦山采空區、隧道、地基、地下結構減荷、油田固井澆筑)等巖土工程領域增長迅速。

利用泡沫混凝土的輕質特性，在深厚軟土地區修建路堤，可有效降低基底附加應力，減少路基沉降;應用于橋頭路堤時，可減少橋梁與橋頭路基的沉降差，提供較舒適的行車條件;用于回填，因為自身重量輕，可合理減輕荷載……但相較于工程實踐的迅猛發展，我國泡沫混凝土理論研究相對來說還有待加強，開展系統化的泡沫混凝土材料特性及其在巖土工程中的適應性研究迫在眉睫。近10年來，該團隊在泡沫混凝土配合比設計方法、物理力學特征、抗震特性、現場施工設備與工藝等方面開展大量室內試驗、理論分析、數值仿真與現場應用方面的研究。

目前，該團隊分別以干密度和濕密度為控制標準，提出兩種泡沫混凝土配合比設計方法，揭示了不同密度條件下泡沫混凝土抗壓強度隨圍壓的變化規律，建立了能同時考慮高徑比和密度影響的泡沫混凝土抗壓強度和彈性模量預測模型，揭示了不同密度泡沫混凝土滲透特征演化規律，建立了泡沫混凝土抗壓強度和彈性模量隨溫度和密度的演化方程。并針對特殊工況需求，研發了抗凍融泡沫混凝土和高強泡沫混凝土這兩種新型泡沫混凝土材料。相關成果目前已在10余項重大工程中得到應用。(記者文俊、通訊員王以豪、段金利)

關鍵詞： 輕質泡沫混凝土 泡沫混凝土 水泥混凝土 混凝土材料