泡沫輕質土是用物理或化學方法將水泥、水、發(fā)泡劑及其他材料（粉煤灰、礦粉）等按照一定比例混合而成的流態(tài)建筑材料，具有輕質、強度可調等特點，可根據(jù)工程需求調控密度，通過改變發(fā)泡劑、水泥類型及摻入摻合料等優(yōu)化其性能，以滿足不同環(huán)境下的性能要求 。

      目前關于泡沫輕質土耐久性的研究較少，但現(xiàn)有研究表明泡沫輕質土的耐久性受水膠比、集料和膠凝材料比例等的影響，可通過調整配合比，設計得到耐久性良好的泡沫輕質土 。因此，文章考慮干濕循環(huán)作用、硫酸鹽侵蝕作用、凍融循環(huán)作用等，研究了泡沫輕質土的耐久性，研究結果可為工程應用提供參考。

1 泡沫輕質土耐久性試驗原材料及配合比。

1.1 原材料

此試驗采用 P·O42.5 普通成都發(fā)泡混凝土硅酸鹽水泥、Ⅱ級粉煤灰和 S95 礦粉作為固體材料，此外使用發(fā)泡劑和水。文章使用合成發(fā)泡劑，以水和發(fā)泡劑的體積比為 1 ∶ 40稀釋，配得溶液后，采用機械發(fā)泡方式，最終得到氣泡群的密度控制值為 48 ～ 52 kg/m3

，標準氣泡柱靜置1 h 的沉降距不大于 5 mm，標準氣泡柱靜置 1 h 的泌水量不大于 25 mL。

1.2 配合比

      設計水膠比 0.55、0.57、0.59、0.61 四種，粉煤灰、礦粉為混摻，摻配比例為 6 ∶ 4，水泥∶粉煤灰 + 礦粉為 1 ∶ 1.5，具體配合比如表 1 所示。

2 泡沫輕質土耐久性試驗結果與討論

2.1 未損傷狀態(tài)下基本性能

采用表 1 中的配合比，對不同水成都發(fā)泡混凝土膠比條件下泡沫輕質土的流值、濕密度、7 d 和 28 d 抗壓強度進行了測試，試驗結果如表 2 所示。

      由表 2 可知，隨著水膠比的增大，泡沫輕質土的流值呈現(xiàn)增大的趨勢，水膠比由 0.55 增大到 0.57 的過程中流值變化較大，由 175 mm 增大到了 189 mm，此后增幅減小，水膠比由 0.57 增大到 0.61，流值增大了14 mm。水膠比在 0.55 ～ 0.61 范圍內變化時，對材料的濕密度會產(chǎn)生一定的影響，但沒有明顯的規(guī)律，濕密度均大于 650 kg/m3

，滿足施工的要求。隨著水膠比的增大，泡沫輕質土的抗壓強度呈現(xiàn)降低的趨勢，水膠比為 0.55、0.57、0.59、0.61 時，成都發(fā)泡混凝土28 d 抗壓強度分別為 1.76 MPa，1.68 MPa，1.52 MPa，1.45 MPa，7 d 抗壓強度接近 28 d 抗壓強度的 60%。從抗壓強度結果來看水膠比 0.55 ～ 0.57 均能滿足工程需求，但 0.59 水膠比時的富裕度較小，因此綜合考慮采用 0.57 水膠比合適，既能保證泡沫輕質土的強度滿足要求，也能保證其流動性 。

2.2 水穩(wěn)定性

干濕循環(huán) 5 次后泡沫輕質土的水穩(wěn)定性試驗結果 如圖 1 所示。由圖 1 可知，隨著水膠比的增大，水穩(wěn)定系數(shù)呈現(xiàn)減小的趨勢，水膠比由 0.55 增大到 0.57 的過程中，水穩(wěn)定系數(shù)降幅較大，0.57 ～ 0.61 范圍內水穩(wěn)定系數(shù)變化成都發(fā)泡混凝土不大。整體上來說，泡沫輕質土的抗水耐久性良好 。

      選取 F57 配合比，即水膠比為 0.57 的泡沫輕質土，開展不同循環(huán)次數(shù)下干濕循環(huán)試驗，分別研究淡水和質量分數(shù) 10% 硫酸鈉干濕循環(huán)作用下泡沫輕質土的質量、抗壓強度變化規(guī)律。具體試驗結果如圖 2 和圖 3所示。

2.3 硫酸鹽侵蝕環(huán)境下泡沫輕質土性能的變化

干濕循環(huán)會對泡沫輕質土的性能產(chǎn)生一定的影響，實際工程服役環(huán)境中，泡沫輕質土可能長期處于有水的環(huán)境中，因此，有必要研究侵蝕環(huán)境下泡沫輕質土性能的變化規(guī)律。文章分別研究淡水和硫酸鹽浸泡兩種環(huán)境，其中硫酸鹽溶液仍然是質量分數(shù) 10% 的硫酸鈉溶液，試件配合比為 F57。試件在淡水和硫酸鹽浸泡環(huán)境下泡成都發(fā)泡混凝土沫輕質土抗壓強度試驗結果如圖 4 所示，淡水浸泡環(huán)境下泡沫輕質土的抗壓強度呈現(xiàn)增大的趨勢，即在水中養(yǎng)護條件下泡沫輕質土的抗壓強度仍會進一步提升，但提升幅度不大，浸泡 150 d 后抗壓強度高了 15.5%。但在硫酸鹽浸泡環(huán)境下，其抗壓強度呈現(xiàn)先增大后減小的趨勢，30 d 后抗壓強度增大到了 1.96 MPa，增幅達到了16.7%，隨后抗壓強度逐漸降低，150 d 后抗壓強度降至 1.44 MPa，與初始值相比，降低了 14.2%。

2.4 凍融循環(huán)

選取表 1 中的配合比，研究其在 5 次凍融循環(huán)前 后的抗壓強度，結果如圖 5 所示。由圖 5 可知，隨著水膠比的降低，泡沫輕質土在凍融循環(huán)作用下的穩(wěn)成都發(fā)泡混凝土定系數(shù)增大，四種配合比的泡沫輕質土均具有較好的抗凍性能。

3 結論

      文章針對泡沫輕質土的耐久性展開了研究，包括干濕循環(huán)、硫酸鹽侵蝕、凍融循環(huán)作用下泡沫輕質土性能變化規(guī)律。

（1）淡水干濕循環(huán) 5 次后泡沫輕質土的水穩(wěn)定性系數(shù)隨著水膠比的增大呈現(xiàn)減小的趨勢，水膠比由 0.55 增大到 0.57 的過程中，水穩(wěn)定系數(shù)降幅較大， 0.57 ～ 0.61 范圍內水穩(wěn)定系數(shù)變化不大。整體上看，泡沫輕質土的抗水耐久性良好。干濕循環(huán)作用下隨著干濕循環(huán)次數(shù)的增加泡沫輕質土的抗壓強度逐漸減小，干濕循環(huán)前 10 次，淡水作用對強度影響更大，但淡水干濕循環(huán)作用 10 次后強度基本穩(wěn)定，硫酸鹽干濕循環(huán)作用 10 ～ 30 成都發(fā)泡混凝土次抗壓強度仍有一定的損失。

    （2）淡水浸泡環(huán)境下，泡沫輕質土的抗壓強度呈現(xiàn)增大的趨勢，即在水中養(yǎng)護條件下泡沫輕質土的抗壓強度仍會進一步提升，但提升幅度不大，浸泡 150 d后抗壓強度高了 15.5%。但在硫酸鹽浸泡環(huán)境下其抗壓強度呈現(xiàn)先增大后減小的趨勢，30 d 后抗壓強度增大到 1.96 MPa，增幅達到了 16.7%，隨后抗壓強度逐漸降低，150 d 后抗壓強度降至 1.44 MPa，與初始值相比，降低了 14.2%。硫酸鹽干濕循環(huán)作用比浸泡作用對泡沫輕質土的影響更大。

（3）泡沫輕質土經(jīng)過 5 次凍融循環(huán)后，其穩(wěn)定系數(shù)隨著水膠比的降低呈現(xiàn)增大的趨勢，此研究中的泡沫輕質土穩(wěn)定系數(shù)大于 0.70成都發(fā)泡混凝土，均具有較好的抗凍性能。