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1、变电站工程中泡沫混凝土的应用与研究城西供电分公司 杨光 2目录1 前言 .32 泡沫混凝土国内外研究综述 .33 项目建设的必要性和目的 .43.1 工程概况 .43.2 项目建设的必要性 .43.2.1 现有变电站不能满足地区发展需要 .43.2.2 传统保温材料存在不足 .54 泡沫混凝土 .54.1 泡沫混凝土特色 .54.2 相较于传统保温材料的优势 .65 施工工艺流程及操作要点 .65.1 施工工艺流程 .65.2 操作要点 .76 泡沫混凝土效益分析 .86.1 经济效益 .86.2 社会效益 .86.3 管理效益 .97 结语 .93摘 要泡沫混凝土作为一种节能、利废、环保、低
2、廉且不具有燃性的建筑节能材料，广泛应用于变电站屋面保温工程。本文以王兰庄 35KV 变电站为例，通过对泡沫混凝土的特性、施工工艺入手，阐述泡沫混凝土的经济、社会和环保效益，探究泡沫混凝土在变电站现浇屋面保温隔热层的应用和研究。关键字：泡沫混凝土，特色，施工工艺，效益1 前言泡沫混凝土用机械方法将泡沫剂充分发泡，并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均匀混合、经过泵送系统进行现浇施工或模具成型，经养护而成的一种含有大量封闭气孔的新型轻质保温材料。泡沫混凝土以其良好的特性，广泛应用于节能墙体材料、修建运动场和田径跑道、园林绿化、国防、屋面保温等。水水 泥集 料 等水发 泡
3、 剂水 搅 拌 浆 料稀 释 液 发 泡混 合 高 压 输 送 浇 注 成 型图 3.1 泡沫混凝土构成2 泡沫混凝土国内外研究综述泡沫混凝土的研究最早可以追溯到上世纪 30 年代。1954 年，Valore 对多孔混凝土包括泡沫混凝土的组分、物理性能及其应用等方面做了详细的研讨；1967 年，Mc-Cormick 基于固体容积推算的基础上，提出预制泡沫混凝土的试验配合比方法；1998 年，Durack 和Weiqing 提出孔隙率与泡沫混凝土凝胶体强度的关系；2001 年，Kearsley 和 Wainwright 研究了高掺量粉煤灰对泡沫混凝土强度的影响及其泡沫混凝土的孔隙与渗透特性；20
4、04 年，M.R.Jones 和 A.McCarthy 提出了在泡沫混凝土中利用未经处理的低钙粉煤灰代替砂能明显提高泡沫混凝土的流动性和后期强度，如干表观密度在 1000、1200 、1400kg/m 3 时，抗压强度为 6.4、7.0、10.2MPa。 2006 年，E.K.Kunhanandan Nambiar 和 K.Ramamurthy 提出粉煤4灰部分代替砂对泡沫混凝土密度和不同龄期抗压强度的影响，研究了干表观密度在 800-1250 kg/m3 之间的砂- 粉煤灰泡沫混凝土，其抗压强度在 2.0-13MPa 之间。近年来，美国、英国、荷兰、加拿大等欧洲国家以及日本、韩国等亚洲国家，
5、充分利用泡沫混凝土的良好特性，将它在建筑工程中的应用领域不断扩大。在挡土墙、修建运动场和田径跑道、夹芯构件、复合墙板、管线回填、屋面边坡、储罐底脚的支撑、防火墙的绝缘填充、隔声楼面填充、隧道衬管回填;以及供电、水管线的隔离等方面有广泛的应用。泡沫混凝土在我国起步并不晚，早在 20 世纪 50 年代初，前苏联就把泡沫混凝土的先进技术带到中国，随后几年是我国泡沫混凝土发展的第 1 个高潮期.第 2 个高潮期是进入 21世纪之后，由于其适应了建筑节能的需求，形成了现浇地暖绝热层、屋面保温隔热层、垫层、回填等主要应用领域，发展势头强劲。除了保温的功能，泡沫混凝土的吸能抗震、抗爆、吸音隔声、吸收电磁波、
6、透水过滤、抗渗抗潮、保水绿化、耐火、抗冲击防护、漂浮承载等等其它特殊功能，也逐渐被人认识。这些功能的发现，使它备受各行业的关注。以下笔者就泡沫混凝土在王兰庄 35KV 变电站现浇屋面保温隔热层应用和研究进行阐述。3 项目建设的必要性和目的3.1 工程概况王兰庄 35kV 变电站位于西青区李七庄街津港运河与丰产河交口，该站最终规模320MVA，电压等级 35/10kV，35kV 侧为三段独立单母线接线，每段母线一进两出；10kV侧为两组单母线分段接线，出线 24 回。一期规模：主变容量 220MVA（#1、#3 主变） ，35kV 侧为两段独立单母线接线，每段母线一进两出；10kV 侧建设两组单
7、母线分段，建设出线间隔 24 个。3.2 项目建设的必要性3.2.1 现有变电站不能满足地区发展需要李七庄街外环以内、津港铁路以西地区主要发展以西地区主要发展房地产及商业项目，按照城西供电分公司预测，该地区 2010 年将新增符合 12MW 左右，至“十二五”中期，该地区预计新增负荷将达到 28MW 左右，随着地区住宅、商用项目的逐步建成，该地区终期负荷约 70MW 左右。现状李七庄街环内、津港铁路以西地区主要由杨楼 35V 变电站供电，2008 年夏季高峰负荷期间，杨楼站最大供电负荷达到 30MW 左右，1#主变负载率最高达到 54%，2# 主变达到 99%，主变负载率不能满足 N-1 原则
8、要求。按照城西供电分公司预测，2009 年度夏高峰5期，杨楼站最大负荷将达到 32MW 左右，1#主变负荷率最高将达到 65%，2# 主变负荷率最高将达到 95%。现状的杨楼站将不能满足地区负荷发展的需要，且杨楼站已达到最终规模，无扩建可能，因此启动王兰庄 35KV 输变电项目是十分必要的。3.2.2 传统保温材料存在不足当前市场上的建筑保温材料如珍珠岩找坡、聚温板、卷材和防水建材层等屋面保温材料由于工序复杂、工期较长、成本较高；燃点较低，易燃易融化，且燃烧时释放有毒气体；由多层聚苯板拼合而成，容易渗漏，且不易维修；材质容易老化，受温度影响较大，寿命较短；材料本身含有多种对人体有害物质等问题，
9、采用泡沫混凝土作为新型材料是十分必要的。4 泡沫混凝土4.1 泡沫混凝土特色与当前市场上的建筑保温材料如珍珠岩找坡、聚温板、卷材和防水建材层等屋面保温材料相比，泡沫混凝土中由于含有大量封闭的细小孔隙，使其具有下列良好的物理力学性能。泡沫混凝土屋面保温层的主要性能：轻质：密度小，常用密度等级为 300-1200 kg/m3 ，可使建筑物自重降低 25% 甚至 30%-40%，具有显著的经济效益。保温隔热性能好：导热系数在 0.06-0.13w/(mK)之间，热阻约为普通混 凝土的 10-20倍，具有良好的节能效果。耐火性能好：由水泥、粉煤灰等不燃材料制成，且内部气孔封闭独立、 具有良好的耐火性。隔音性能好：内部气孔封闭独立、大小均匀，是良好的隔音材料。减震性好：多孔性使其对冲击载荷具有良好的吸收和分散作用。吸水性能好：相对独立的封闭气泡及良好的整体性使吸水率较低，具有一定的防水性能。整体性能好：可现场浇注施工，与主体工程结合紧密。耐久性能好：与主体工程寿命相同。作业面小、施工便捷快速：现场浇注施工只需使用发泡机即可实现自动化作业，泵送可实现水平距离 500 米，垂直距离 120 米的输送，单台设备的施工量为 20-40 立方米/小时，6作业条件要求低，施工便捷，可大幅缩短工程进度。环保性能好：原料和发泡剂
