現(xiàn)澆泡沫混凝土常見質(zhì)量問題分析及對(duì)策

徐衛(wèi)

【摘 要】泡沫混凝土通常是將由發(fā)泡劑制成的泡沫加入到含硅、鈣質(zhì)的膠凝材料、輕集料和各種外加劑組成的混合材料漿體中，經(jīng)混合攪拌、澆筑成型、養(yǎng)護(hù)而成的一種內(nèi)部含有大量封閉氣孔的混凝土。

【關(guān)鍵詞】現(xiàn)澆泡沫混凝土；特點(diǎn)；對(duì)策

前言

由于泡沫混凝土中含有大量封閉的孔隙，使其具有輕質(zhì)、保溫、隔熱、隔音、高強(qiáng)的物理性能和良好的防火性能。泡沫混凝土應(yīng)用于屋面工程保溫層和找坡層能有效降低工程造價(jià)，縮短工期，提高屋面質(zhì)量，具有良好的社會(huì)和經(jīng)濟(jì)效益。

一、泡沫混凝土的特點(diǎn)

1、輕質(zhì)

泡沫混凝土的密度小，容重等級(jí)一般為300～1600 kg/m3， 常用泡沫混凝土的容重等級(jí)為300～1200 kg/m3。由于泡沫混凝土的密度小，在建筑物的內(nèi)外墻體、屋面、樓面等建筑結(jié)構(gòu)中采用該種材料，一般可使建筑物自重降低25%左右，有時(shí)高達(dá)結(jié)構(gòu)物總重的30%～40%。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，因此有良好的保溫隔熱性能，通常容重等級(jí)在300～1 200 kg/m3 范圍的泡沫混凝土，導(dǎo)熱系數(shù)在0.08～0.3 W/（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)質(zhì)材料，不會(huì)燃燒，從而具有良好的耐火性，在建筑物上使用，可以提高建筑物的防火性能。有關(guān)資料表明， 干容重為500～900 kg/m3 的泡沫混凝土抗壓強(qiáng)度為2.5～7.5 MPa，耐火極限為2.7h，隔聲性能達(dá)到20 db，抗沖擊性為100 次。

4、其它性能

泡沫混凝土由于密度小，彈性模量低，在地震載荷作用下所承受的力小，因而減震效果顯著。泡沫混凝土在施工過程中可泵性好，特別適用于大體積現(xiàn)場(chǎng)澆注，同時(shí)也適用于地下采空區(qū)的填充澆注工程，如地溝埋填、間隙填充等。此外，泡沫混凝土可大量利用工業(yè)廢渣，價(jià)格低廉，可降低施工成本。

二、現(xiàn)澆泡沫混凝土施工中的若干問題

泡沫混凝土是多種材料和外加劑的混合膠凝體。原材料的材質(zhì)不同、物料混合比的不同、外加劑性質(zhì)的不同、水液混合比的不同、施工機(jī)械及施工人員操作水平的不同、施工環(huán)境及養(yǎng)護(hù)情況的不同都會(huì)給泡沫混凝土的產(chǎn)品質(zhì)量帶來很大影響，是一個(gè)多變量控制技術(shù)的施工工程。每一個(gè)變量參數(shù)的介入，都會(huì)使泡沫混凝土的質(zhì)量產(chǎn)生很大差異。因此，施工中的混合比就顯得十分重要。如何解決現(xiàn)澆泡沫混凝土施工中影響產(chǎn)品質(zhì)量的相關(guān)問題是本文討論的重點(diǎn)。

1、物料混合比對(duì)工程質(zhì)量的影響

泡沫混凝土的性能受許多因素的影響。我國目前還沒有建立完善的泡沫混凝土施工規(guī)范及技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)，大都靠經(jīng)驗(yàn)或?qū)嶒?yàn)來進(jìn)行施工。質(zhì)量控制存在很多問題，具有智能化、自動(dòng)化的施工機(jī)械仍在進(jìn)一步的研制之中。泡沫混凝土的現(xiàn)澆工程施工中的混料比、施工方法、現(xiàn)場(chǎng)管理等方面仍處于初級(jí)發(fā)展階段。經(jīng)試驗(yàn)表明，粉煤灰在最佳摻量以內(nèi)能使產(chǎn)品強(qiáng)度有所增加，超過最佳摻量后其強(qiáng)度呈下降趨勢(shì)；水泥也是如此，超過最佳用量后其強(qiáng)度隨水泥用量的增加而降低。必須合理控制物料的最佳用量，尤其是硅灰等微量元素的添加更要精準(zhǔn)。添加多了或不均勻都會(huì)造成浪費(fèi)。因此使用機(jī)電一體化的勻速計(jì)量系統(tǒng)進(jìn)行控制是比較理想的方案。但目前國內(nèi)大部分施工隊(duì)伍均采用人工憑感覺的方法，用鐵鍬估算添加。主料水泥與粉煤灰的添加大多用皮帶輸送機(jī)或螺旋輸送機(jī)給料，只能粗略計(jì)量，誤差很大。尤其是水灰比控制，僅憑感覺，很不科學(xué)，使得產(chǎn)品質(zhì)量不穩(wěn)定。因此，為提高泡沫混凝土的施工質(zhì)量，本文倡導(dǎo)可否由協(xié)會(huì)或社會(huì)責(zé)任心較強(qiáng)的企業(yè)家們牽頭，研制和推廣精準(zhǔn)的自動(dòng)化的綜合配料系統(tǒng)，及具有較準(zhǔn)確計(jì)量系統(tǒng)的施工機(jī)械在全國行業(yè)內(nèi)推廣應(yīng)用。共同努力來提高泡沫混凝土的施工質(zhì)量，為工程質(zhì)量負(fù)責(zé)，為社會(huì)多作貢獻(xiàn)。

2、外加劑對(duì)泡沫混凝土質(zhì)量的影響與控制

泡沫混凝土的外加劑較多，主要有發(fā)泡劑、速凝劑、減水劑等。其配比參數(shù)均應(yīng)以精準(zhǔn)為要。如發(fā)泡劑，其初始水液混合比的控制以及發(fā)泡率的控制都會(huì)對(duì)泡沫混凝土的質(zhì)量產(chǎn)生很大影響。目前國內(nèi)生產(chǎn)發(fā)泡機(jī)的廠家大都以仿造為多，自主研發(fā)較少，核心技術(shù)掌握有限。發(fā)泡劑等原料的混合比控制均不夠精準(zhǔn)，使得施工質(zhì)量不夠穩(wěn)定。目前使用的發(fā)泡劑控制系統(tǒng)可分為三大類，即齒輪泵控制類、軟管泵控制類和吸管截面比控制類。相比之下，齒輪泵控制類比較精準(zhǔn)。但目前使用的齒輪泵多為代用品，將其用于液壓系統(tǒng)可以，但用于發(fā)泡劑計(jì)量系統(tǒng)還有待于改進(jìn)，因代用品齒輪泵殼體是鋁合金的，內(nèi)部齒輪是碳鋼淬火件，兩者硬度相差甚遠(yuǎn)，在潤滑不良的情況下其內(nèi)部配流盤鋁合金極易磨損，造成內(nèi)泄漏。再者內(nèi)部碳鋼齒輪具有易腐蝕、磨損快、內(nèi)泄漏大等缺陷，直接影響計(jì)量精度。究其原因，發(fā)泡劑從理論上是中性物質(zhì)，但實(shí)際上很多發(fā)泡劑呈弱堿性或弱酸性，會(huì)對(duì)齒輪泵內(nèi)的碳鋼齒輪產(chǎn)生一定的腐蝕，使其磨損加快；加之發(fā)泡劑本身具有一定的粘稠度，若工作后不清洗或清洗不凈，很容易積垢堵塞齒輪泵內(nèi)的配流通道，使齒輪泵的內(nèi)阻增加，磨損加快，使計(jì)量誤差越來越大，繼而影響發(fā)泡劑的水液混合比，致使發(fā)泡質(zhì)量不能穩(wěn)定，直接影響泡沫混凝土的產(chǎn)品質(zhì)量。這也是目前急需解決的問題。

3、水液混合比對(duì)工程質(zhì)量的影響

目前生產(chǎn)發(fā)泡劑的廠家很多，他們將發(fā)泡劑的水液混合比設(shè)計(jì)成固定方式，使水液混合比無法調(diào)節(jié)，這就給用戶在選擇發(fā)泡劑的品種上帶來局限性。因?yàn)椴煌こ痰墓δ芤蟛煌?，要根?jù)工程的實(shí)際情況，選擇發(fā)泡劑的種類。不同的發(fā)泡劑其水液混合比也不同，沒有水液混合比調(diào)整機(jī)構(gòu)的發(fā)泡機(jī)，將會(huì)對(duì)泡沫混凝土的施工帶來困難。發(fā)泡劑的種類較多，目前可簡單分為：植物型、動(dòng)物型和復(fù)合型三大類。還有特殊型發(fā)泡劑，就水液混合比有1∶20、1∶30、1∶40……1∶100 等不同檔次，常用的有1∶30～1∶50。因發(fā)泡劑溶液的濃度直接影響泡體的穩(wěn)定性和泌水性，進(jìn)而影響泡沫混凝土的質(zhì)量。就同類發(fā)泡劑來說，其濃度越小，泡體的穩(wěn)定性越差，泌水破泡越快；但濃度過大，起泡性能差、發(fā)泡倍數(shù)低，會(huì)造成浪費(fèi)。因此不同發(fā)泡劑有不同的最佳水液混合比，這就要求生產(chǎn)發(fā)泡劑的廠家一定要設(shè)計(jì)有發(fā)泡劑水液混合比的調(diào)整機(jī)構(gòu)，便于用戶調(diào)整使用，以產(chǎn)出高質(zhì)量的泡沫混凝土。目前，大多數(shù)廠家生產(chǎn)的發(fā)泡劑都設(shè)有發(fā)泡量大小的調(diào)整機(jī)構(gòu)，卻沒有發(fā)泡劑水液混合比的調(diào)整機(jī)構(gòu)。這在一定程度上會(huì)影響泡沫混凝土的生產(chǎn)質(zhì)量。建議可否由泡沫混凝土協(xié)會(huì)牽頭，組織研制專用齒輪泵和專用計(jì)量系統(tǒng)，以及專用發(fā)泡劑水液混合比調(diào)整機(jī)構(gòu)，包括易損件配套，在全國行業(yè)內(nèi)統(tǒng)一推廣應(yīng)用，以解決上述疑難問題，提高泡沫混凝土的施工質(zhì)量。

4、施工現(xiàn)場(chǎng)管理對(duì)產(chǎn)品質(zhì)量的影響與控制

無論是屋面保溫層現(xiàn)澆或墻面保溫層現(xiàn)澆施工，泡沫混凝土與結(jié)構(gòu)層之間的界面濕潤處理十分關(guān)鍵，直接影響產(chǎn)品質(zhì)量。目前國家和行業(yè)尚未制定統(tǒng)一的施工工法，部分省、市、地區(qū)相關(guān)部門雖已制定了施工工法，但缺乏界面濕潤處理規(guī)定。由于施工隊(duì)伍水平的差異，很多施工人員對(duì)施工界面濕潤處理不夠重視，以致產(chǎn)生泡沫混凝土與結(jié)構(gòu)層之間粘結(jié)不牢，出現(xiàn)飄浮、空鼓等很多質(zhì)量問題。施工前，結(jié)構(gòu)層表面應(yīng)清理干凈，除去浮灰。老結(jié)構(gòu)層必須剔除風(fēng)化和松動(dòng)的部分。然后打水濕潤要適當(dāng)，打水時(shí)間要掌握好，不能過干或過濕，尤其是屋面，很多施工人員對(duì)此不做任何處理。夏天非常干燥的情況下，直接現(xiàn)澆，或雨后存水過多也不作去水處理，致使產(chǎn)生很多質(zhì)量問題。因?yàn)榻Y(jié)構(gòu)層太干燥，結(jié)構(gòu)層表面會(huì)迅速從發(fā)泡水泥漿中吸取水分，致使發(fā)泡水泥的接觸層迅速失水、消泡，變成沉淀干燥的凈水泥漿粉，進(jìn)而影響水泥的水化反應(yīng)，導(dǎo)致粘結(jié)不牢，形成空鼓。若結(jié)構(gòu)層表面含水過多，會(huì)使泡沫混凝土接觸層迅速稀釋。泡體遇水稀釋后會(huì)串泡、破泡、水泥沉淀，也會(huì)使接觸層形成一定厚度的凈水泥漿，使泡沫混凝土水料混合比產(chǎn)生變化，造成滑坡和表面開裂，既影響產(chǎn)品的質(zhì)量又造成人為浪費(fèi)。因此，施工現(xiàn)場(chǎng)管理中的每個(gè)環(huán)節(jié)都十分重要，都會(huì)直接影響產(chǎn)品的質(zhì)量，所以施工人員和管理人員的知識(shí)水平提高至關(guān)重要。

結(jié)束語

總之，制備優(yōu)質(zhì)泡沫混凝土的過程是一個(gè)系統(tǒng)性工程，要抓住用料、配合比、水灰比、早期養(yǎng)護(hù)和外加劑等對(duì)泡沫混凝土性能影響較大的主要環(huán)節(jié)，又要層層把關(guān)，建立嚴(yán)格的施工程序，只有這樣才能制備出高質(zhì)量的泡沫混凝土。

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