近年來(lái)， 隨著科技的不斷創(chuàng)新和我國(guó)總體經(jīng)濟(jì)的飛速發(fā)展， 汽車(chē)車(chē)輛總數(shù)的大幅提升而帶來(lái)的交通量的劇增， 使得部分城市道路、 高速公路、 橋梁路基出現(xiàn)了交通量飽和的現(xiàn)象。部分道路路橋已經(jīng)無(wú)法提供足夠的通行能力和使用壽命來(lái)滿(mǎn)足相應(yīng)的交通量。從公路拓寬改建工程來(lái)看， 投入使用的改建道路經(jīng)過(guò)長(zhǎng)時(shí)間的運(yùn)營(yíng)使用會(huì)逐漸產(chǎn)生沉降現(xiàn)象， 而在舊路基的邊緣處， 新填充進(jìn)來(lái)的填土材料會(huì)在來(lái)往車(chē)輛的壓力作用下， 產(chǎn)生一個(gè)額外沉降的現(xiàn)象， 進(jìn)而使得新舊路基存在高度差， 最終將引起路基的破壞性變形， 導(dǎo)致新舊路基過(guò)渡段頻繁發(fā)生橋頭跳車(chē)等安全問(wèn)題。因此， 迫切需要引入一種新型輕質(zhì)材料來(lái)代替?zhèn)鹘y(tǒng)道路路基填料， 能在解決上述工程問(wèn)題的同時(shí)， 又能節(jié)約成本符合環(huán)保需求。
    泡沫輕質(zhì)土是一種新型的工程科技材料， 具有極其廣泛的發(fā)展前景。泡沫輕質(zhì)土是通過(guò)物理攪拌的方法， 先將發(fā)泡劑水溶液制備成泡沫， 然后與水泥、 礦物巖石摻合料、 水以及其他添加劑、 外加劑等按照一定的成分比例混合攪拌， 混合均勻后經(jīng)物理化學(xué)作用而形成的一種輕質(zhì)多孔材料。泡沫輕質(zhì)土作為一種水泥基多孔材料， 其中有大量氣孔存在于泡沫輕質(zhì)土內(nèi)， 其氣孔的體積占泡沫輕質(zhì)土的體積比可高到９０％。由于泡沫輕質(zhì)土具備多孔結(jié)構(gòu)， 也使得泡沫輕質(zhì)土的強(qiáng)度遠(yuǎn)低于普通混凝土的強(qiáng)度。而泡沫輕質(zhì)土由于其本身的獨(dú)特結(jié)構(gòu)特點(diǎn)使得在具備優(yōu)良物理特性的同時(shí)也存在不少材料缺陷， 如當(dāng)泡沫輕質(zhì)土經(jīng)歷含水率驟變時(shí)， 易出現(xiàn)收縮應(yīng)力使得材料出現(xiàn)破裂。而更好的耐久性能使泡沫輕質(zhì)土具有更長(zhǎng)的使用壽命和環(huán)境適應(yīng)力，能在未來(lái)的實(shí)際工程建設(shè)中起到更大作用。而耐久性檢測(cè)是一項(xiàng)必要的基礎(chǔ)管理工作和必備程序。
    因此， 論文通過(guò)對(duì)現(xiàn)有高性能泡沫輕質(zhì)土進(jìn)行模擬環(huán)境試驗(yàn)研究， 通過(guò)實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)來(lái)表征材料相關(guān)性能并分析其性能是否有所提升并提出合理的建議與展望。
１ 泡沫輕質(zhì)土原材料及制備工藝
１．１ 原材料
    試驗(yàn)所用高性能泡沫輕質(zhì)土成分配料如表１所示。

１．２ 制備工藝
高性能泡沫輕質(zhì)土的制備工藝如圖１所示。

２ 泡沫輕質(zhì)土耐久性試驗(yàn)研究
    將泡沫輕質(zhì)土進(jìn)行了凍融循環(huán)、 干濕循環(huán)和碳化的試驗(yàn)研究， 并進(jìn)行試驗(yàn)結(jié)果分析。
２． １ 凍融循環(huán)
    經(jīng)過(guò)１５次凍融循環(huán)試驗(yàn)操作后， 試樣表面均未見(jiàn)明顯的損壞， 近乎完好， 并測(cè)試在凍融后試樣的質(zhì)量損失率與抗壓強(qiáng)度損失率， 測(cè)試結(jié)果如表２所示。

　　通過(guò)表２可以看出， 試驗(yàn)所用的泡沫輕質(zhì)土在凍融循環(huán)操作實(shí)驗(yàn)下， 前后的質(zhì)量損失率和抗壓強(qiáng)度損失率均較低。這是因?yàn)閾饺氲拟c水玻璃和花崗巖石粉一方面他們本身就具有不錯(cuò)的活性， 另一方面兩者對(duì)硅質(zhì)材料活性的提高有著疊加作用， 這有利于提高反應(yīng)程度和相關(guān)水化產(chǎn)物的生產(chǎn)， 使得材料的抗壓強(qiáng)度增大， 抗凍能力增強(qiáng)。

２． ２ 干濕循環(huán)
    進(jìn)行干濕循環(huán)試驗(yàn)后， 砌塊表面幾乎無(wú)破壞， 試驗(yàn)所得結(jié)果如表３所示。

　　通過(guò)表３中數(shù)據(jù)可看出在干濕循環(huán)作用下， 試樣塊得劈裂抗拉強(qiáng)度略有提升， 說(shuō)明該材料有良好的適應(yīng)能力和更強(qiáng)的抗拉能力。這說(shuō)明該泡沫輕質(zhì)土中的宏觀孔的分布較為均勻、 平均孔徑與孔隙率的變化起伏不大， 總孔隙率有降低趨勢(shì)。這是因?yàn)樵诓僮髟囼?yàn)中會(huì)使未完全水化的反應(yīng)繼續(xù)進(jìn)行， 生成的水化產(chǎn)物填充基體中的微觀孔， 提高了試樣的密實(shí)度， 而宏觀孔的孔隙率變化較小， 總的來(lái)說(shuō)總孔隙率降低， 因而表現(xiàn)出良好的抗拉強(qiáng)度。
２． ３ 碳化
    泡沫輕質(zhì)土碳化實(shí)驗(yàn)結(jié)果如表４所示。

　　分析表４數(shù)據(jù)可以得出， 碳化后的泡沫輕質(zhì)土的抗壓強(qiáng)度呈現(xiàn)略微上升的趨勢(shì)， 這說(shuō)明材料具有良好的抗碳化性能。這是因?yàn)榕菽�輕質(zhì)土含有一定的堿性物質(zhì)成分， 可以將滲透進(jìn)來(lái)的 ＣＯ ２中和并生成相應(yīng)的碳酸鹽和水， 使得泡沫輕質(zhì)土堿度降低， 因而抗壓強(qiáng)度提升， 所以表現(xiàn)出良好的抗碳化性。
３ 工程應(yīng)用
３． １ 項(xiàng)目概況
    中交二航局紗帽大道交漢洪綜合樞紐工程項(xiàng)目部擬定匝道 ＤＫ０＋２８４．８１～ＤＫ０＋４６４．５０段路基為輕質(zhì)混合土首件工程，為了加快路基填筑質(zhì)量和進(jìn)度，防止橋頭沉降差異導(dǎo)致跳車(chē)問(wèn)題，該工程對(duì)于填高大于３ｍ 的高填路基段，路基底部３ｍ 采用素土填筑， 上部采用氣泡混合輕質(zhì)土填筑。其中，Ｋ０＋４２０～Ｋ０＋６０９．６９段氣泡混凝土４９２１６．７ｍ ３，ＢＫ０＋０００～ＢＫ０＋０９０．３ 氣泡混凝土１１３０９．３ｍ ３， ＤＫ０＋２８４．８１～ＤＫ０＋４６４．５氣泡混凝土１９９２４．８ｍ３，０＃臺(tái)、 Ｂ匝道橋臺(tái)及 Ｄ 匝道橋臺(tái)氣泡混凝土共１０４３２．７ｍ３。
３． ２ 應(yīng)用情況
    氣泡混合輕質(zhì)土材料由氣泡混合輕質(zhì)土智控一體機(jī)自動(dòng)化生產(chǎn)， 紗帽４樞紐工程泡沫輕質(zhì)土的生產(chǎn)和澆筑施工工藝如圖２～圖５所示。

４ 結(jié) 論
    ａ． 通過(guò)凍融循環(huán)實(shí)驗(yàn)、干濕循環(huán)實(shí)驗(yàn)和碳化實(shí)驗(yàn)來(lái)模擬泡沫輕質(zhì)土在實(shí)際工程建設(shè)運(yùn)用中將會(huì)遇到的常見(jiàn)復(fù)雜環(huán)境，結(jié)果表明，該工程高性能泡沫輕質(zhì)土具有較好的抗凍性能、 抗干濕循環(huán)性能和抗碳化性能。
    ｂ． 生產(chǎn)的泡沫輕質(zhì)土在紗帽大道 Ｄ 匝道進(jìn)行了的澆筑施工，應(yīng)用效果優(yōu)良。