泡沫混凝土在建筑工程中的應(yīng)用

文 俊

(長沙學(xué)院，410000)

泡沫混凝土在建筑工程中的應(yīng)用

文 俊

(長沙學(xué)院，410000)

泡沫混凝土屬于多孔混凝土中的一種，具有低密度、兼防火保溫功能于一身、隔音吸聲、高流態(tài)等良好的工程特性，主要的應(yīng)用范圍有泡沫混凝土砌塊、泡沫混凝土輕質(zhì)墻板、補償?shù)鼗?、屋面邊坡等。但是，在泡沫混凝土工程?yīng)用中仍然存在一些問題，本文探討相應(yīng)的解決方法，推廣其應(yīng)用。

泡沫混凝土 特性 應(yīng)用現(xiàn)狀 應(yīng)用進展

一、泡沫混凝土的特性

1、低密度

泡沫混凝土的密度相比于普通混凝土要低得多，根據(jù)國家標準《JG/T266—2011泡沫混凝土》中的相關(guān)條文規(guī)定，泡沫混凝土的密度最高為1600千克每立方米，密度最低為300千克每立方米，而普通混凝土的密度大概在2500千克每立方米左右。

2、兼防火、保溫功能于一身

建筑市場的保溫材料，目前市面上銷售的大多為有機保溫材料。有機保溫材料的致命缺陷是防火性能差，一旦失火，有機保溫材料燃燒釋放出來的氣體是有毒物質(zhì)，嚴重危害人們的生命安全。但是，泡沫混凝土的主要原材料是水泥，屬于無機材料，且由于具有多孔的性質(zhì)，泡沫混凝土的保溫隔熱性能優(yōu)，同時兼有防火的功能。

3、隔音吸聲

泡沫混凝土的多孔性，使得其具有隔聲效果優(yōu)良的特點。當聲音傳播到泡沫混凝土墻體時，聲波在氣孔壁內(nèi)曲折傳播，增大了聲波船體路徑，同時消耗掉大量的聲能。如果在建筑墻體中采用泡沫混凝土，能夠起到降低噪聲污染，提高居住舒適度的作用。

4、高流態(tài)

同普通混凝土相比，在施工和運輸過程中，泡沫混凝土表現(xiàn)出更好的流動性能，能夠達到自密實的效果。這主要是因為在泡沫混凝土中，發(fā)泡劑是表面活性劑，同時其中的氣泡形狀接近球形，在加入的水泥漿中氣泡產(chǎn)生了很好的潤滑作用，大大提高泡沫混凝土的流動性能。

二、我國泡沫混凝土的應(yīng)用現(xiàn)狀

最近這十多年來，我國一直將建筑節(jié)能工作放在工作重點的首位，制訂了很多促進建筑節(jié)能材料發(fā)展的舉措，而且都卓有成效。目前，泡沫混凝土的應(yīng)用范圍很廣，也取得了很好的使用效果，主要的應(yīng)用范圍有泡沫混凝土砌塊、泡沫混凝土輕質(zhì)墻板、補償?shù)鼗⑽菝孢吰碌?；在國際上，泡沫混凝土的應(yīng)用范圍更加廣闊，用作貧混凝土填層、用作復(fù)合墻板、作夾芯構(gòu)件、修建運動場和田徑跑道、用作擋土墻等等。

1、泡沫混凝土砌塊

泡沫混凝土砌塊，通常是被用來作為框架結(jié)構(gòu)內(nèi)部的隔墻，具有很好的保溫、隔音、隔熱的性能，同時泡沫混凝土砌塊比一般的多孔粘土磚要輕很多，一般的多孔粘土磚的密度在1400千克每立方米左右，而泡沫混凝土砌塊的密度只有一般粘土多孔磚的一半左右，大約在800千克每立方米左右。這樣大大減少了墻體的自重，結(jié)構(gòu)重量輕，節(jié)約了梁和柱的配筋，起到節(jié)約鋼材的效果。最常用的泡沫混凝土砌塊，截面尺寸是邊長為200毫米的立方體。同時，使用粘土磚會破壞農(nóng)田耕地，而用泡沫混凝土砌塊代替，則可以保護農(nóng)田耕地。

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。

3、補償?shù)鼗?/p>

建筑在施工時會由于各種原因，而產(chǎn)生的沉降。當相鄰建筑層高不同，或者是荷載不同的情況下，在施工過程中就有可能會產(chǎn)生各個部分之間的一定量的沉降差。那么，為了減少沉降差對建筑物的不利影響，我們可以采取在建筑物荷載比較小的地方，設(shè)置補償?shù)鼗?，可以在基礎(chǔ)底部填充泡沫混凝土。

4、屋面邊坡

可以在做屋面邊坡的地方運用泡沫混凝土，這樣子做出來的屋面邊坡具有造價低、工期短、輕質(zhì)等特色。屋面邊坡的設(shè)計參數(shù)一般選擇坡度為1%左右，厚度一般在30毫米-200毫米，常用的泡沫混凝土的密度則為800千克每立方米到1200千克每立方米。

三、泡沫混凝土工程應(yīng)用中存在的問題及解決方法

經(jīng)過長期發(fā)展，我國泡沫混凝土的應(yīng)用技術(shù)體系基本完備，其性能也大大提高。但是由于一些高性能的研究成果尚處于保密狀態(tài)，以及原材料，發(fā)泡技術(shù)、外加劑等因素的制約，泡沫混凝土的性能仍然有進一步挖掘的空間。目前，泡沫混凝土應(yīng)用過程中存在的問題主要體現(xiàn)在以下幾個方面：

1、強度偏低

作為泡沫混凝土原材料的水泥、礦物摻合料，以及各種外加劑，生產(chǎn)設(shè)備和工藝都對泡沫混凝土的強度有著十分重要的影響，目前提高泡沫混凝土強度的常用方法有：選擇適宜的配合比；使用高效減水劑來降低水灰比，來增強基材的本征強度；采用優(yōu)質(zhì)高效發(fā)泡劑，以減少泡沫的破裂；加強泡沫混凝土的早期養(yǎng)護和優(yōu)化養(yǎng)護制度，來避免泡沫混凝土在強度形成過程中由于失水導(dǎo)致強度降低。

2、發(fā)泡劑性能問題

目前制作泡沫混凝土的發(fā)泡劑主要有兩種：化學(xué)發(fā)泡劑和物理發(fā)泡劑。泡沫混凝土化學(xué)發(fā)泡劑應(yīng)用最廣的為雙氧水，這種新興的發(fā)泡劑，克服了物理發(fā)泡方法制備泡沫混凝土的諸多缺點，一方面提高了泡沫混凝土的強度，另一方面降低了制備超輕泡沫混凝土的難度。但是，化學(xué)發(fā)泡劑仍然有其難以克服的缺點，如：發(fā)泡速度快，并且穩(wěn)定性不高，對周圍環(huán)境、溫度都有很強的依賴性等等。物理發(fā)泡劑是一種較為傳統(tǒng)的泡沫混凝土發(fā)泡劑，按成分大致可分為：松香樹脂類、合成表面活性劑類、蛋白質(zhì)類、復(fù)合類和其他類。

選擇優(yōu)質(zhì)的發(fā)泡劑品種和適宜的摻量是制備高質(zhì)量泡沫混凝土的重要前提。相比于歐美發(fā)達國家，現(xiàn)階段我國研制的發(fā)泡劑總體上相對落后，功能不多，各項指標如發(fā)泡倍數(shù)、穩(wěn)定性、泌水量等都與國外存在較大差距。我國應(yīng)著重于優(yōu)質(zhì)發(fā)泡技術(shù)與發(fā)泡劑的研究，逐漸縮小與發(fā)達國家的技術(shù)差距，制備出綜合性能優(yōu)異的發(fā)泡劑，進而提高泡沫混凝土的應(yīng)用性能。

3、容重問題

從目前的工廠制備能力來看，要將密度小于500千克每立方米的試件，批量地加工制作還是存在很多問題。這主要是由于當泡沫混凝土的密度要小于500千克每立方米時，內(nèi)部的氣泡數(shù)量是很多的，氣泡的數(shù)量越多，則會極大地降低泡沫混凝土自身的抗壓強度，給加工制作帶來困難。

不管是在我國，還是在國際上，制備密度小于300千克每立方米的超輕泡沫混凝土難度很大。這主要是因為受到了許多原因的影響，一方面是水泥的凝結(jié)硬化過程中氣泡的穩(wěn)定，另外一個原因是造價過高。同時，即使能夠成功制備出密度小于300千克每立方米的泡沫混凝土，其強度卻太低，這些因素的影響都使得超輕泡沫混凝土的發(fā)展受到了很大的限制，阻力重重。

也就是說，目前密度問題已經(jīng)成為了影響泡沫混凝土發(fā)展的決定性因素。如果能夠通過理論研究和試驗研究，成功地制備出既具有一定的強度，滿足使用時對強度的要求，同時又能夠獲得密度小于300千克每立方米的效果，那么在建筑市場，將迎來泡沫混凝土的春天。

四、結(jié)束語

泡沫混凝土在目前和以后的相當長時期，都是以建筑保溫為主。隨著在其它方面應(yīng)用技術(shù)的不斷完善，這一應(yīng)用比例會逐漸下降，但仍會是主要應(yīng)用領(lǐng)域。從長遠來看，泡沫混凝土在建筑工程領(lǐng)域的應(yīng)用量將日益提高和完善。而且現(xiàn)在的工程量繁重，需要減少施工、強度更高能夠代替現(xiàn)代混凝土的新型材料的加入，隨著制作技術(shù)的成熟和推廣應(yīng)用的加強，其應(yīng)用前景非常廣闊。

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