房屋建筑施工中泡沫混凝土的應(yīng)用

周龍

（中鐵十一局集團第五工程有限公司　重慶　沙坪壩　400037）

房屋建筑施工中泡沫混凝土的應(yīng)用

周龍

（中鐵十一局集團第五工程有限公司重慶沙坪壩400037）

作為一種新型的保溫隔熱材料，泡沫混凝土具有保溫、減震、隔音和輕質(zhì)等優(yōu)點，所以在我國的墻體材料中運用越來越廣泛。但是目前的泡沫混凝土還存在一些問題，例如強度不高、凝結(jié)時間長等，所以首先要對泡沫混凝土的基本性能進行相關(guān)的試驗研究，分析減水劑、高分子添加劑以及促凝劑對凝結(jié)時間的影響，進而對高強度的混凝土的配制方法進行相關(guān)的研究從而促進房屋建筑施工節(jié)能材料的發(fā)展。

泡沫混凝土；力學(xué)性能；建筑施工；試驗研究

引言

近年來，許多國家都非常重視泡沫水泥和泡沫混凝土的研究與開發(fā)，并在其推廣應(yīng)用方面取得了多項成果。隨著我國墻體材料改革與建筑節(jié)能有關(guān)政策的實施，泡沫混凝土優(yōu)良的物理力學(xué)性能和生產(chǎn)施工的可操作性已逐漸受到建筑設(shè)計部門的青睞。研究院所與生產(chǎn)施工企業(yè)緊密協(xié)作，不斷開發(fā)出以泡沫混凝土為基體的各種建筑構(gòu)件和制品，同時新品種泡沫劑和較為成熟的生產(chǎn)技術(shù)景上添花，大大提高了泡沫混凝土質(zhì)量，為泡沫混凝土在我國的推廣應(yīng)用奠定了物質(zhì)基礎(chǔ)。

1　泡沫混凝土的特性

泡沫混凝土是將泡沫劑水溶液用機械的方法制備成泡沫，然后再將其加到鈣質(zhì)材料、硅質(zhì)材料、水以及多種外加劑中組成的料漿中，然后在經(jīng)過攪拌，澆注成型，進而養(yǎng)護成為多空且輕的多孔材料。由于該種混凝土中含有許多的氣泡，從而導(dǎo)致該種混凝土具有優(yōu)良的保溫、隔熱、隔音以及耐火的物理力學(xué)性能。

（1）目前輕質(zhì)的泡沫混凝土密度一般為300～1800kg/m3，而常用的泡沫混凝土密度等級為300～1200kg/m3。并且由于近些年來的建筑設(shè)計需要密度更低的160kg/m3的超輕泡沫混凝土也普遍在工程中運用越來越廣泛，并且發(fā)揮出了很好的作用。在房屋建筑中使用泡沫混凝土將會帶來十分可觀的經(jīng)濟效益。在建筑物的樓面、屋面、立柱以及內(nèi)外墻體中使用泡沫混凝土將會降低結(jié)構(gòu)的自重有的甚至?xí)档徒Y(jié)構(gòu)物總重的30～40%。并且對于結(jié)構(gòu)構(gòu)件來說，采用了泡沫混凝土來代替原有的混凝土，將會大大提高構(gòu)件的承載力。所以在近年來，國內(nèi)外都在不斷地使用泡沫混凝土來研究制備各種塊材、板材以及裝飾性建筑構(gòu)件等等。為建筑業(yè)提供了輕質(zhì)且高性能的建筑材料。

（2）與普通的混凝土相比，泡沫混凝土具有優(yōu)良的熱工性能，由于泡沫混凝土中含有許多封閉的細小孔隙，因此是該種混凝土具有了良好的熱工性能即保溫隔熱性能。例如密度等級在300～ 1200kg/m3范圍內(nèi)的泡沫混凝土，導(dǎo)熱系數(shù)一般在0.08～0.3W/（m·K）之間。隨著我國目前的建筑節(jié)能政策的逐漸推廣以及輕體材料的改革，越來越重視節(jié)能型材料的研究。泡沫混凝土就應(yīng)運而生并受到了普遍的喜愛。在我國的南方地區(qū)，使用密度等級為900～ 1200kg/m3的泡沫混凝土砌塊來作為框架結(jié)構(gòu)的填充墻，主要是利用該種砌塊具有輕質(zhì)高強且隔熱性能好的特點。并且在我國的北方主要用該種混凝土制品用作墻體的保溫層以及管道的保溫套等等，并且通過在建筑物的屋面上使用泡沫混凝土以此來提高房屋的保溫隔熱性能。

（3）泡沫混凝土的其它性能因為泡沫混凝土中含有許多孔隙所以它屬于一種良好的隔音材料，并且廣泛用于高速公路以及建筑物樓層的隔音板，在地下建筑物的頂層用作隔音層。且該種混凝土屬于無機質(zhì)材料所以具有良好的耐火性。

2　影響泡沫混凝土強度的因素以及相應(yīng)的解決辦法

因為泡沫混凝土中含有須有不符合力學(xué)規(guī)律的密閉氣孔，所以其具有隔音、保溫、輕質(zhì)且高流動性的優(yōu)良特點。另外該種混凝土也是和普通混凝土一樣，強度也會受到水泥的用量、膠凝材料的種類以及混凝土的配合比、發(fā)泡劑的質(zhì)量、外加劑的使用和水灰的質(zhì)量的影響。以下從幾個對強度影響最大的幾個因素進行了分析說明：

2.1材料配合比對泡沫混凝土強度的影響

如果只加入發(fā)泡劑和水泥而不加其余的輔料，則就會使生產(chǎn)出來的混凝土的強度變大。且使用的水泥越多強度就會越大。如果加入的時混合材料，雖然會對混凝土的早期強度產(chǎn)生一定的影響但是對后期的強度影響并不是很大該種問題的解決方法是在早期加入合適的強度激發(fā)劑以此來減緩強度的降低。如果加入的是硅灰等超細的材料時會提高混凝土的強度。如果加入的時沙子來當做細集料可以減少混凝土的收縮但是也會對其強度產(chǎn)生一定的影響作用。

目前在實際的混凝土制作過程中，一般使用砂子與材料一同摻入的做法，因此需要確定詳細的配合比。

2.2體積密度對泡沫混凝土強度的影響

根據(jù)實踐證明以及理論數(shù)據(jù)可以發(fā)現(xiàn)該種混凝土的強度與其內(nèi)部的孔隙的大小也是存在某種關(guān)系的。內(nèi)部孔隙的大小決定了其強度的大小。當密度較小時則混凝土的強度就相對較低。

2.3泡沫劑的使用

能夠產(chǎn)生泡沫的物質(zhì)有很多種，但是并不是所有的泡沫劑都是可以用于泡沫混凝土的聲場。只有當產(chǎn)生的泡沫與砂漿進行混合式不發(fā)生破裂且具有足夠的穩(wěn)定性以及對膠凝材料無害的泡沫劑才可以使用。常用的泡沫劑有：烷基苯磺酸鹽、蛋白質(zhì)型以及松香樹脂類等。近些年來，由于泡沫混凝土的研究不斷進步，進而研發(fā)出了一批高質(zhì)量的蛋白質(zhì)泡沫劑，并且在工程中得到了廣泛的應(yīng)用。使用的泡沫劑的品種不同，從而所制的泡沫混凝土的質(zhì)量上就會相差較大，主要表現(xiàn)在氣孔孔徑的大小、硬化后的力學(xué)性能、漿體的穩(wěn)定性以及抗凍性等等。并且當改變混凝土的用量可以調(diào)節(jié)混凝土的最終密度，進而影響到了混凝土的最終強度。所以要制備高質(zhì)量的泡沫混凝土需要選擇合適泡沫劑。

2.4輕質(zhì)集料的使用

依據(jù)對所需要的泡沫混凝土的質(zhì)量要求，來決定是否需要使用集料，由于常用的泡沫混凝土的密度等級都是在300～1200kg/m3之間，所以一般不需要考慮使用重質(zhì)的集料。常用的輕質(zhì)集料包括爐渣、陶粒、膨脹珍珠巖、浮石等等。并且集料的密度對泡沫混凝土的抗壓強度決定性作用要強于水泥。與普通的混凝土相比使用低密度的集料會顯著提高泡沫混凝土的抗壓強度

3　泡沫混凝土的應(yīng)用

泡沫混凝土的應(yīng)用方式可以分為兩種：①在現(xiàn)場進行制備，也就是就地現(xiàn)澆，也可以進行集中制備，并且使用混凝土罐車運到現(xiàn)將進行澆注；②在工廠中已經(jīng)將各種建筑構(gòu)件制備完成，將構(gòu)件直接運到現(xiàn)場用于建筑物的施工。本文主要從這兩個方面來介紹泡沫混凝土。

3.1泡沫混凝土砌塊

隨著我國的墻體材料的改革以及相關(guān)的建筑節(jié)能有關(guān)法規(guī)的推行，節(jié)能型的新型墻體材料越來越受到了重視。由于泡沫混凝土具有保溫隔熱性能以及密度小施工方便等優(yōu)良特點，從而在節(jié)能墻體中占據(jù)十分重要的地位。在墻體材料中主要使用泡沫混泥土的砌塊、混凝土空心砌塊芯注保溫材料以及現(xiàn)澆泡沫混凝土墻體等等，并且目前在泡沫混凝土砌塊的生產(chǎn)上需求量最大。

從全國的建筑熱工設(shè)計分圖來看，在南方主要以隔熱為主，而北方主要以保溫為主。由于泡沫混凝土砌塊的生產(chǎn)成本相對較高，所以目前該種混凝土主要在經(jīng)濟發(fā)達的地區(qū)使用較為普遍。表1為某發(fā)達城市的新型建材公司生產(chǎn)的泡沫混凝土砌塊的性能指標。

表1　泡沫混凝土砌塊性能

3.2泡沫混凝土復(fù)合墻體

國外使用原生或再生的EP顆粒來作為輕集料，并且與泡沫劑、水、水泥以及砂和PP膜裂纖維等制作各種輕質(zhì)板材，用作框架結(jié)構(gòu)中的隔熱墻或者與薄鋼板制成復(fù)合墻板。表2和表3是EPS泡沫混凝土的配合比及性能。

表2　EPS泡沫混凝土配合比（單位：w/%）

表3　EPS泡沫混凝土性能

4　結(jié)語

泡沫混凝土作為混凝土家庭中重要一員，它的出現(xiàn)為建筑行業(yè)注入的新的動力，由于其獨特的優(yōu)勢，因而受到了國內(nèi)外許多專業(yè)人士的喜愛。但是目前為止泡沫混凝土任然存在一些問題，為了使泡沫混凝土的運用更加廣泛就需要在施工設(shè)備、配合比、發(fā)泡以及工藝流程上進一步研究。

[1]蔣冬青.泡沫混凝土應(yīng)用新進展[J].中國水泥，2003，15（3）：46～48.

[2]趙鐵軍，高倩，王兆利.大摻量粉煤灰對泡沫混凝土抗壓強度的影響[J].粉煤灰，2002（6）：7～10.

[3]閆振甲，何艷君.泡沫混凝土實用生產(chǎn)技術(shù)[M].北京：化學(xué)工業(yè)出版社，2006.

TU528.2

A

1673-0038（2015）21-0062-02

2015-5-6

周龍（1988-），男，助理工程師，本科，主要從事房建項目施工技術(shù)管理工作。