裝配式施工知識分享：發(fā)展泡沫混凝土的意義

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一、泡沫混凝土的定義及分類

1.泡沫混凝土的定義

泡沫混凝土是利用機械方式將發(fā)泡劑(水溶液)制作成泡沫，再將泡沫混入到硅質材料(砂、粉煤灰)、鈣質材料(水泥、石灰)等以及各種外加劑和水組成的混合料中，攪拌均勻澆筑成各種所需的規(guī)格，經(jīng)養(yǎng)護而成的含有大量封閉氣孔的輕質混凝土。

2.泡沫混凝土的分類

泡沫混凝土的分類方式很多，按組成膠結材料可分為水泥泡沫混凝土、菱鎂泡沫混凝土、石膏泡沫混凝土、火山灰質膠結材料泡沫混凝土;按所用主要填充料的種類可分為粉煤灰泡沫混凝土、礦渣泡沫混凝土、秸稈泡沫混凝土等;按密度一般可分為六個等級，即300kg/m3、400kg/m3、500kg/m3、600kg/m3、700kg/m3、800kg/m3;按使用功能可分為保溫型、保溫結構型、結構型;按應用領域可分為房建泡沫混凝土、園林泡沫混凝土、工程泡沫混凝土、工業(yè)泡沫混凝土;按養(yǎng)護方式可分為自然養(yǎng)護泡沫混凝土、蒸汽養(yǎng)護泡沫混凝土、蒸壓養(yǎng)護泡沫混凝土。

二、泡沫混凝土的特性

泡沫混凝土是一種多孔混凝土，其內部均勻分布著大量微小的氣孔，泡沫混凝土與加氣混凝土有相似的外觀結構，其主要物理力學性能及熱工性能與加氣溫凝土相似，主要區(qū)別是其氣孔在制品內形成的方式不同。加氣混凝土是在料漿里摻入發(fā)氣劑，利用化學反應產(chǎn)生氣體使料漿膨脹，經(jīng)硬化后形成多孔結構。而泡沫混凝土是將物理機械作用下產(chǎn)生的泡沫摻入料漿中混合均勻，經(jīng)硬化后形成多孔結構。下面我們來說說泡沫混凝土的物理特性：

1.輕質

泡沫混凝土的密度小，密度等級一般為300-1800kg/m3，常用泡沫混凝土的密度等級為300-1200kg/m3，近年來，密度為160kg/m3的超輕泡沫混凝土也在建筑工程中獲得了應用。由于泡沫混凝土的密度小，在建筑物的內外墻體、層面、樓面、立柱等建筑結構中采用該種材料，一般可使建筑物自重降低25%左右，有些可達結構物總重的30%-40%.而且，對結構構件而言，如采用泡沫混凝土代替普通混凝土，可提高構件的承截能力。因此，在建筑工程中采用泡沫混凝土具有顯著的經(jīng)濟效益。

2.保溫隔熱性能好

由于泡沫混凝土中含有大量封閉的細小孔隙，因此具有良好的熱工性能，即良好的保溫隔熱性能，這是普通混凝土所不具備的。通常密度等級在300-1200kg/m3范圍的泡沫混凝土，導熱系數(shù)在0.08-0.3w/(m.K)之間。采用泡沫混凝土作為建筑物墻體及屋面材料，具有良好的節(jié)能效果。

3.隔音耐火性能好

泡沫混凝土屬多孔材料，因此它也是一種良好的隔音材料，在建筑物的樓層和高速公路的隔音板、地下建筑物的頂層等可采用該材料作為隔音層。泡沫混凝土是無機材料，不會燃燒，從而具有良好的耐火性，在建筑物上使用，可提高建筑物的防火性能。

4.其它性能

泡沫混凝土還具有施工過程中可泵性好，防水能力強，沖擊能量吸收性能好，可大量利用工業(yè)廢渣，價格低廉等優(yōu)點。

三、泡沫混凝土的生產(chǎn)工藝

泡沫混凝土的基本原料為水泥、石灰、水、泡沫，在此基礎上摻加一些填料、骨料及外加劑。常用的填料及骨料為：砂、粉煤灰、陶粒、碎石屑、膨脹聚苯乙烯、膨脹珍珠巖、苯脫克細骨料，常用的外加劑與普通混凝土一樣，為減水劑、防水劑、緩凝劑、促凝劑等。

泡沫混凝土的生產(chǎn)方法有濕砂漿法和干砂漿法兩種。濕砂漿法通常是在混凝土攪拌站將水泥、砂與水等攪拌成砂漿，并用汽車式攪拌機車運至工地，再將單獨制成的泡沫加入砂漿，攪拌機將泡沫及砂漿拌勻，然后將制備好的泡沫混凝土注入泵車輸送或現(xiàn)場直接施工。干砂漿法是將各干組份(水泥、粉煤灰等)通過散裝運輸或傳動系統(tǒng)輸送至施工現(xiàn)場，干組份與水在施工現(xiàn)場拌合，然后將單獨制成的泡沫加入砂漿，兩者在勻化器內拌合，然后用于現(xiàn)場施工。

最近，日本采用蛋白質物添加適量的陽離子表面活性劑配成的混合發(fā)泡劑，采用現(xiàn)場澆注成型的工藝，研制成功現(xiàn)澆泡沫混凝土新工藝。共所用發(fā)泡沫是在蛋白質中摻入0.1%-5%的陽離子表面活性劑而配成，陽離子表面活性劑使用季銨鹽。其制備方法有三種：一種是將水、蛋白質物、陽離子表面活性劑混合，經(jīng)發(fā)泡劑機發(fā)泡，再注入水泥料漿中攪拌，制備泡沫水泥漿，現(xiàn)澆成型;一種是將水、蛋白質物、陽離子表面活性劑混合，經(jīng)高速攪拌機發(fā)泡，再注入水泥料漿中，制備發(fā)泡水泥漿;一種是按第二種方法發(fā)泡，一邊加入少量水泥，一邊高速攪拌，制備發(fā)泡水泥漿，其中前一種制備方法較好。上述制備方法生產(chǎn)的現(xiàn)澆混凝土不僅輕質、高強、耐火，更引人注目的是不需蒸壓養(yǎng)護，現(xiàn)澆即可成型，節(jié)能效果顯著。

四、泡沫混凝土的主要用途

泡沫混凝土在我國起步較晚，所以現(xiàn)在大多還應用在建筑物方面，而在國外其應用相當廣泛，主要應用在下面幾個方面：

1.用作擋土墻。主要用作港口的岸墻。泡沫混凝土作為輕質回填材料用于岸墻，可降低垂直載荷，也可減少對岸墻的側向載荷。因為泡沫混凝土是一種粘結性良好的剛性體，不沿周邊對岸墻施加側向壓力，避免或減小沉降，維修費用隨之減少。泡沫混凝土也可用來增加路堤邊坡的穩(wěn)定性，用它取代坡的部分土壤，由于減輕了重量，從而降低了影響邊坡穩(wěn)定性的作用力。

2.修建運動場和田徑跑道。使用排水能力強的可滲性泡沫混凝土作為輕質基礎，上面覆以礫石或人造草皮，可作為運動場。此類運動場可進行曲棍球、足球及網(wǎng)球活動?；蛘咴谂菽炷辽箱佉粚?.05m厚的多孔瀝青及塑料，則可作為田徑跑道。

3.用作夾芯構件。在預制鋼筋混凝土構件時可采用泡沫混凝土作為內芯，使其具有輕質高強隔熱的良好性能。

4.用作復合墻板。用泡沫混凝土制作成各種輕質板材，在框架結構中用作隔熱填充或與薄鋼板制成復合墻板。

5.管線回填。地下廢棄的油柜、管線(內裝粗油、化學品)、污水管及其他容易導致火災或塌方的空穴，采用泡沫混凝土回填可解決這些后患，費用也少。泡沫混凝土采用的密度大小取決于管子的直徑及地下水位。

6.貧混凝土填層。由于使用可彎曲的軟管，泡沫混凝土具有很大的工作度及較強的適應性，因此可用于貧混凝土填層。如對隔熱性能要求不太高，則一般平均厚度為0.05m;如對隔熱性要求很高，則平均厚度為0.1m～0.2m.

7.屋面邊坡。泡沫混凝土用于屋面邊坡，具有重量輕、施工速度快、價格低廉等優(yōu)點。坡度一般為10mm/m，厚度為0.03m～0.2m.

8.儲罐底腳的支撐。將泡沫混凝土澆注在鋼儲罐(內裝粗油、化學品)底腳的底部，必要時也可形成一凸形地基，這樣可確保整個箱底的支撐在焊接時處于最佳狀態(tài)。這一連續(xù)的支撐可使儲罐采用薄板箱底，同時凸形地基也易于清潔。

除此之外，泡沫混凝土也可用于防火墻的絕緣填充、樓面隔聲填充、隧道襯管回填，以及供電、水管線的隔離等方面。

五、我國泡沫混凝土的應用現(xiàn)狀

近年來，我國越來越重視建筑節(jié)能工作，隨著與建筑節(jié)能有關政策的實施，墻體材料改革取得了顯著的成就，節(jié)能材料倍受歡迎。泡沫混凝土以其良好的特性，已用于節(jié)能墻體材料中，在其它方面也獲得了應用。目前，泡沫混凝土在我國的應用情況如下。

1.泡沫混凝土砌塊

泡沫混凝土砌塊是泡沫混凝土在墻體材料中應用量最大的一種材料。在我國南方地區(qū)，一般用密度等級為900-1200kg/m3的泡沫混凝土砌塊作為框架結構的填充墻，主要是利用該砌塊隔熱性能好和輕質高強的特點。尤以廣東省應用最多，目前該省泡沫混凝土砌塊的年用量達60萬平方米。在北方，泡沫混凝土砌塊主要用作墻體保溫層。

2.泡沫混凝土輕質墻板

目前用于建筑物分戶和分室隔墻的主要材料是GRC輕質墻板，由于其原料價格較高，影響了其推廣應用。中國建筑材料科學研究院采用GRC隔墻板生產(chǎn)工藝結合固體泡沫劑和泡沫水泥的研究成果，開發(fā)出了粉煤灰泡沫水泥輕質墻板的生產(chǎn)技術，并得到了應用。該產(chǎn)品生產(chǎn)采用的原料如下：30%-40%的粉煤灰，45%-65%的硫鋁酸鹽水泥，0-15%的膨脹珍珠巖以及一定體積的泡沫。與傳統(tǒng)的GRC輕質墻板相比，采用泡沫混凝土生產(chǎn)技術，不但能明顯降低產(chǎn)品的成本，而且大大改善了漿體的流動性，使成型更為方便。

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