綜述發(fā)展泡沫混凝土的意義

　　摘要：泡沫混凝土的特性、泡沫混凝土的生產(chǎn)工藝、我國泡沫混凝土的應(yīng)用現(xiàn)狀、國外泡沫混凝土應(yīng)用的新進(jìn)展。

　　關(guān)鍵詞：混凝土；施工；材料

　　泡沫混凝土是混凝土大家族中的一員，近年來，國內(nèi)外都非常重視泡沫混凝土的研究與開發(fā)，使其在建筑領(lǐng)域的應(yīng)用越來越廣，現(xiàn)將有關(guān)情況介紹如下：

　　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(jī)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(zhì)材料( 砂、粉煤灰) 、鈣質(zhì)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(hù)而成的含有大量封閉氣孔的輕質(zhì)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(jié)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(zhì)膠結(jié)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(gè)等級(jí), 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(jié)構(gòu)型、結(jié)構(gòu)型; 按應(yīng)用領(lǐng)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(hù)方式可分為自然養(yǎng)護(hù)泡沫混凝土、蒸汽養(yǎng)護(hù)泡沫混凝土、蒸壓養(yǎng)護(hù)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(nèi)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(jié)構(gòu)，其主要物理力學(xué)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(nèi)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(xué)反應(yīng)產(chǎn)生氣體使料漿膨脹，經(jīng)硬化后形成多孔結(jié)構(gòu)。而泡沫混凝土是將物理機(jī)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(jié)構(gòu)。下面我們來說說泡沫混凝土的物理特性：

　　1. 輕質(zhì)

　　泡沫混凝土的密度小，密度等級(jí)一般為300-1800kg/m3，常用泡沫混凝土的密度等級(jí)為300-1200 kg/m3，近年來，密度為160 kg/m3的超輕泡沫混凝土也在建筑工程中獲得了應(yīng)用。由于泡沫混凝土的密度小，在建筑物的內(nèi)外墻體、層面、樓面、立柱等建筑結(jié)構(gòu)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(dá)結(jié)構(gòu)物總重的30%-40%。而且，對(duì)結(jié)構(gòu)構(gòu)件而言，如采用泡沫混凝土代替普通混凝土，可提高構(gòu)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(jì)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(xì)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(jí)在300-1200 kg/m3范圍的泡沫混凝土，導(dǎo)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(jī)材料，不會(huì)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(qiáng)，沖擊能量吸收性能好，可大量利用工業(yè)廢渣，價(jià)格低廉等優(yōu)點(diǎn)。

　　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(chǔ)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(xì)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(jī)車運(yùn)至工地，再將單獨(dú)制成的泡沫加入砂漿，攪拌機(jī)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(chǎng)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(yùn)輸或傳動(dòng)系統(tǒng)輸送至施工現(xiàn)場(chǎng)，干組份與水在施工現(xiàn)場(chǎng)拌合，然后將單獨(dú)制成的泡沫加入砂漿，兩者在勻化器內(nèi)拌合，然后用于現(xiàn)場(chǎng)施工。

　　最近，日本采用蛋白質(zhì)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(chǎng)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(zhì)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(zhì)物、陽離子表面活性劑混合，經(jīng)發(fā)泡劑機(jī)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(zhì)物、陽離子表面活性劑混合，經(jīng)高速攪拌機(jī)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(zhì)、高強(qiáng)、耐火，更引人注目的是不需蒸壓養(yǎng)護(hù)，現(xiàn)澆即可成型，節(jié)能效果顯著。[Page]

　　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(yīng)用在建筑物方面, 而在國外其應(yīng)用相當(dāng)廣泛, 主要應(yīng)用在下面幾個(gè)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(zhì)回填材料用于岸墻, 可降低垂直載荷, 也可減少對(duì)岸墻的側(cè)向載荷。因?yàn)榕菽炷潦且环N粘結(jié)性良好的剛性體, 不沿周邊對(duì)岸墻施加側(cè)向壓力, 避免或減小沉降, 維修費(fèi)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(yùn)動(dòng)場(chǎng)和田徑跑道。使用排水能力強(qiáng)的可滲性泡沫混凝土作為輕質(zhì)基礎(chǔ), 上面覆以礫石或人造草皮, 可作為運(yùn)動(dòng)場(chǎng)。此類運(yùn)動(dòng)場(chǎng)可進(jìn)行曲棍球、足球及網(wǎng)球活動(dòng)?；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(gòu)件。在預(yù)制鋼筋混凝土構(gòu)件時(shí)可采用泡沫混凝土作為內(nèi)芯, 使其具有輕質(zhì)高強(qiáng)隔熱的良好性能。

　　4. 用作復(fù)合墻板。用泡沫混凝土制作成各種輕質(zhì)板材, 在框架結(jié)構(gòu)中用作隔熱填充或與薄鋼板制成復(fù)合墻板。

　　5. 管線回填。地下廢棄的油柜、管線(內(nèi)裝粗油、化學(xué)品)、污水管及其他容易導(dǎo)致火災(zāi)或塌方的空穴, 采用泡沫混凝土回填可解決這些后患, 費(fèi)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(qiáng)的適應(yīng)性, 因此可用于貧混凝土填層。如對(duì)隔熱性能要求不太高, 則一般平均厚度為0.05m; 如對(duì)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(jià)格低廉等優(yōu)點(diǎn)。坡度一般為10mm/m, 厚度為0.03m～0.2m。

　　8. 儲(chǔ)罐底腳的支撐。將泡沫混凝土澆注在鋼儲(chǔ)罐(內(nèi)裝粗油、化學(xué)品)底腳的底部, 必要時(shí)也可形成一凸形地基, 這樣可確保整個(gè)箱底的支撐在焊接時(shí)處于最佳狀態(tài)。這一連續(xù)的支撐可使儲(chǔ)罐采用薄板箱底,同時(shí)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(yīng)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(guān)政策的實(shí)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(yīng)用。目前，泡沫混凝土在我國的應(yīng)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(yīng)用量最大的一種材料。在我國南方地區(qū)，一般用密度等級(jí)為900-1200 kg/m3的泡沫混凝土砌塊作為框架結(jié)構(gòu)的填充墻，主要是利用該砌塊隔熱性能好和輕質(zhì)高強(qiáng)的特點(diǎn)。尤以廣東省應(yīng)用最多，目前該省泡沫混凝土砌塊的年用量達(dá)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(zhì)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(zhì)墻板，由于其原料價(jià)格較高，影響了其推廣應(yīng)用。中國建筑材料科學(xué)研究院采用GRC隔墻板生產(chǎn)工藝結(jié)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(zhì)墻板的生產(chǎn)技術(shù)，并得到了應(yīng)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(zhì)墻板相比，采用泡沫混凝土生產(chǎn)技術(shù)，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(dòng)性，使成型更為方便。

　　3. 泡沫混凝土補(bǔ)償?shù)鼗?/FONT>