泡沫混凝土是一種多功能大宗無(wú)機(jī)輕質(zhì)材料，具有輕質(zhì)、保溫、隔熱、吸聲、隔聲、耐火等功能，廣泛應(yīng)用于巖土工程領(lǐng)域。我國(guó)目前使用泡沫混凝土總量居全球第一，約在5000萬(wàn)立方米以上，且年均增長(zhǎng)率約為15%~20%。

　　近十年來(lái)，在陳衛(wèi)忠研究員的帶領(lǐng)下，武漢巖土所施工過(guò)程力學(xué)組譚賢君、趙武勝、田洪銘、伍國(guó)軍、袁敬強(qiáng)等研究人員，在泡沫混凝土配合比設(shè)計(jì)方法、物理力學(xué)特征、抗震特性、現(xiàn)場(chǎng)施工設(shè)備與工藝等方面開展了大量室內(nèi)試驗(yàn)、理論分析、數(shù)值仿真與現(xiàn)場(chǎng)應(yīng)用方面的研究。分別以干密度和濕密度為控制標(biāo)準(zhǔn)，提出了兩種泡沫混凝土配合比設(shè)計(jì)方法。建立了能同時(shí)考慮高徑比和密度影響的泡沫混凝土抗壓強(qiáng)度和彈性模量預(yù)測(cè)模型。采用微米CT三維圖像重構(gòu)技術(shù)與Simpleware軟件相結(jié)合的方法，揭示了不同密度泡沫混凝土滲透特征演化規(guī)律。此外，針對(duì)特殊工況需求，研發(fā)了兩種新型泡沫混凝土材料：抗凍融泡沫混凝土和高強(qiáng)泡沫混凝土。

　　相關(guān)研究成果發(fā)表出版專著1部，在Tunnelling and Underground Space Technology (Top期刊，IF：4.45)、 Construction and Building Materials（Top期刊，IF：4.419）等國(guó)內(nèi)外知名期刊上發(fā)表SCI期刊論文15篇、EI論文6篇；授權(quán)/撰寫國(guó)家發(fā)明專利9項(xiàng)；參編國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)1項(xiàng)、行業(yè)/團(tuán)體標(biāo)準(zhǔn)2項(xiàng)。目前已經(jīng)在10余項(xiàng)重大工程中得到應(yīng)用，產(chǎn)生了顯著的經(jīng)濟(jì)與社會(huì)效益。

　　研究成果得到國(guó)家自然科學(xué)基金優(yōu)秀青年基金項(xiàng)目（批準(zhǔn)號(hào)：51922104）、中國(guó)科學(xué)院重點(diǎn)部署項(xiàng)目（批準(zhǔn)號(hào)：KFZD-SW-423）和中國(guó)科學(xué)院創(chuàng)新促進(jìn)會(huì)優(yōu)秀會(huì)員等資助。

圖1  250kg/m3密度泡沫混凝土破壞形態(tài)與變形特征

圖2 泡沫混凝土煤礦井下施工設(shè)備研發(fā)

圖3  部分典型工程應(yīng)用

（文/圖 施工過(guò)程組）