發(fā)泡混凝土施工技術(shù)要點

吳 倩

山西建設(shè)投資集團有限公司（030002）

1 發(fā)泡混凝土的主要特征優(yōu)勢

發(fā)泡混凝土也有輕質(zhì)混凝土和泡沫混凝土之稱，其形成需要將發(fā)泡劑在發(fā)泡機的發(fā)泡系統(tǒng)中采取機械方式充分發(fā)泡，均勻混合水泥漿與泡沫，通過泵送系統(tǒng)進行模具成型操作或現(xiàn)澆施工作業(yè)[1]。這種新型輕質(zhì)保溫材料中的封閉氣孔含量很大且均勻，形成過程經(jīng)過了自然養(yǎng)護，目前被廣泛應(yīng)用到墻體澆筑、上翻梁基坑填充、地面保溫墊層、屋面保溫找坡工程施工中，其優(yōu)勢主要有以下幾方面。

1.1 具有良好的環(huán)保性能

發(fā)泡混凝土內(nèi)沒有甲醛、苯等對人體與環(huán)境有害的物質(zhì)。發(fā)泡劑與水泥是主要的原料，應(yīng)用于施工過程中有助于避免環(huán)境污染方面的風(fēng)險隱患。

1.2 具有良好的耐火隔音性能

發(fā)泡混凝土本質(zhì)上屬于一種無機材料，不具備燃燒性，因此耐火性能非常好，將其作為建筑工程材料，有助于增強建筑物整體的防火性能。此外，由于發(fā)泡混凝土內(nèi)含有很多均勻氣孔，所以隔音性能也很突出，將其作為高速公路工程或者建筑樓層的施工材料，有助于提升隔音效果。

1.3 具有較輕的重量

一般情況下，發(fā)泡混凝土密度等級范圍在300～1 800 kg/m3。隨著對發(fā)泡混凝土這種具有較小密度材料研究的不斷深入，僅有160 kg/m3的超輕質(zhì)發(fā)泡混凝土應(yīng)運而生，近年來得到了建筑工程行業(yè)的廣泛重視。將發(fā)泡混凝土應(yīng)用于建筑工程立柱、樓面、層面、墻體施工中，能夠降低建筑物約25%的自重，顯著提升建筑構(gòu)件自身承載能力，打造更加安全可靠的建筑工程，獲取更高的施工經(jīng)濟效益[2]。

1.4 具有良好的防水性能

吸水率較低這個特性是現(xiàn)澆發(fā)泡混凝土備受歡迎的重要因素之一，其自身的整體性良好，氣泡封閉且相對獨立，因此防水性良好。

1.5 具有良好的隔熱保溫性能

相較于普通混凝土而言，發(fā)泡混凝土的空隙更加細小、大量、封閉，所以在熱工性能方面優(yōu)勢很明顯，可以在施工中發(fā)揮出較強的隔熱保溫作用。

2 發(fā)泡混凝土的施工技術(shù)要點

2.1 施工工藝的要點

想要在施工中有效應(yīng)用并發(fā)揮出發(fā)泡混凝土的優(yōu)勢，就要規(guī)范施工工藝，嚴(yán)格控制發(fā)泡混凝土的質(zhì)量。施工人員應(yīng)把握以下施工工藝要點。2.1.1制備泡沫

施工人員使用泡沫發(fā)生器這個專門的制備機，遵循物理制備原理，把發(fā)泡劑利用空氣壓縮機向自動發(fā)泡系統(tǒng)內(nèi)輸入，使其充分形成泡沫。施工人員按照工程施工需要選擇與其相符合的混合料制備機械[3]。

2.1.2 澆筑成型

施工人員根據(jù)發(fā)泡混凝土在使用中流體非常黏稠的特點，充分考慮發(fā)泡混凝土的吸附水和空氣含量較大的情況，避免來回擺動發(fā)泡混凝土中的出料管，做好找平表面平整度的工作，直到拌和的發(fā)泡混凝土混合料達到穩(wěn)定的氣泡狀態(tài)后方可實施澆筑作業(yè)，在現(xiàn)場依據(jù)檢測取樣的標(biāo)準(zhǔn)程序完成取樣工作[4]。注意模板的拆除要在發(fā)泡混凝土充分凝固后進行，時間不得早于72 h，防止成品受到破壞。當(dāng)工程施工需要100 mm以上厚度的澆筑發(fā)泡混凝土，施工人員應(yīng)采取分層澆筑的方法，避免裂縫出現(xiàn)在澆筑好的半成品或者成品上，同時嚴(yán)格控制每一層表面的澆筑平整度。

2.1.3 養(yǎng)護

施工人員采取自然養(yǎng)護的方法，灑水，蓋草簾或者毛氈。

2.2 控制強度的要點

發(fā)泡混凝土強度的影響因素較多，施工人員要深入分析并掌握以下幾方面影響因素，以此為依據(jù)制訂科學(xué)有效的施工技術(shù)措施。

首先，水灰比對強度的影響。雖然增加水灰比從結(jié)構(gòu)變化角度來看肯定會降低發(fā)泡混凝土強度，不過經(jīng)研究、試驗和工程實踐表明，只要將增加的水灰比控制在一定的范圍內(nèi)，不僅不會降低發(fā)泡混凝土強度，反而能達到一定的增強強度作用。

其次，配合比對強度的影響。細集料、粉煤灰、礦渣、硅灰等不同材料作為發(fā)泡混凝土的混合材料時，會制備出不同強度的發(fā)泡混凝土，比如越多用量、越高等級強度的水泥使用在發(fā)泡混凝土制備環(huán)節(jié)，制成的發(fā)泡混凝土則具有良好的強度。

再次，體積密度對強度的影響。因為發(fā)泡混凝土中引入了泡沫，所以強度和體積密度的變化成正比例，體積密度大則強度高。

最后，外加劑和養(yǎng)護制度對強度的影響。常見的外加劑有發(fā)泡劑、減水劑、水泥強度激發(fā)劑等，雖然在水泥混合材料里添加水泥強度激發(fā)劑有助于避免和控制早期發(fā)泡混凝土降低的強度程度，不過這種外加劑很容易對發(fā)泡混凝土施工最終強度帶來不利影響。因為發(fā)泡混凝土成型需要較大的水灰比，因此養(yǎng)護制度的執(zhí)行極大影響著發(fā)泡混凝土施工強度，在避免開裂和硬化方面也起著積極作用[5]。

綜上，施工人員要積極采取以下途徑保證發(fā)泡混凝土施工技術(shù)應(yīng)用的強度:

施工人員要積極引入高效減水劑，加強對低水灰比的控制，保證水灰比處于適宜的范圍內(nèi)；施工人員要在確定配合比時充分考慮不同混合料對硬度的具體影響。施工人員要選擇高效、優(yōu)質(zhì)的新型發(fā)泡劑，發(fā)揮其發(fā)泡劑泡沫強度高、發(fā)泡能力大、對發(fā)泡混凝土副作用小等優(yōu)勢；制訂并嚴(yán)格落實早期養(yǎng)護制度，避免水分出現(xiàn)過早散失的情況。

2.3 控制開裂和收縮的要點

研究我國近年來的發(fā)泡混凝土施工情況不難發(fā)現(xiàn)，吸水、開裂、收縮是三個比較常見的施工質(zhì)量問題，需引起重視。一般說來，發(fā)泡混凝土由于早期養(yǎng)護不善、保水措施不夠或使用過程中條件比較苛刻，均會引發(fā)內(nèi)部的水分蒸發(fā)，從而導(dǎo)致體積收縮、開裂或發(fā)生顯著的吸水作用。發(fā)泡混凝土過多吸水又會降低保溫隔熱效果，從發(fā)泡混凝土的制備過程和對硬化體斷面的觀察研究發(fā)現(xiàn)，發(fā)泡混凝土內(nèi)的孔絕大多數(shù)是相對獨立的封閉孔，因此，吸水、開裂、收縮作為要點任務(wù)，在具體操作中可從以下路徑出發(fā)[6]:

首先，嚴(yán)格控制水泥用量，確定最適合的用量范圍，避免由于過多的水泥用量增大發(fā)泡混凝土的收縮；其次，謹(jǐn)慎選擇水泥種類，施工人員采取試驗方式最終確定摻用的膨脹水泥量和品種；再次，施工人員采取低的成型水灰比，在適宜的濕度、溫度環(huán)境條件下提高養(yǎng)護質(zhì)量；最后，施工人員采取表面涂布或者摻用的方式合理使用防水劑，將防裂鐵絲網(wǎng)增加在保溫層，避免發(fā)生開裂問題。

2.4 設(shè)置防水層的要點

在使用混凝土施工時，有的施工人員采取保溫層上設(shè)置防水層的傳統(tǒng)正置式防水方案開展柔性防水或者剛性防水作業(yè)，一旦保護層出現(xiàn)了被破壞的情況，防水層也會被破壞或直接暴露出來，導(dǎo)致保溫層中滲入雨水，影響施工質(zhì)量。一些工程雖然選擇了防水能力更好的發(fā)泡混凝土，但是在具體施工中部分水依然經(jīng)保溫層向結(jié)構(gòu)層進行滲透，主要原因在于防水層設(shè)置在保溫層上，對保溫層產(chǎn)生了阻礙其水分正常揮發(fā)的作用[7]。

對此，施工人員要摒棄傳統(tǒng)的防水層設(shè)置方式，在將發(fā)泡混凝土作為工程保溫層的施工中，采取保溫層在防水層上的倒置式防水方案，給予防水層充分的保護，同時發(fā)揮出保溫層最佳的防水能力。這種施工技術(shù)的應(yīng)用，可以讓防水層避免受到高溫的損壞，大大延長使用壽命，增強防水效果。如果發(fā)生了保溫層和保護層被破壞的情況，水滲透保溫層后揮發(fā)，因為沒有防水層在上面，因此可通過太陽直曬加快揮發(fā)速度。結(jié)構(gòu)層和保溫層之間設(shè)置了防水層，也避免了水向結(jié)構(gòu)層繼續(xù)滲透。

2.5 墻體澆筑的要點

墻體澆筑中發(fā)泡混凝土的應(yīng)用主要包括夾芯墻體澆筑、免拆模澆筑、可拆模澆筑三種類型，其中應(yīng)用比較廣泛的是免拆模澆筑方式。施工人員在開展免拆模澆筑墻體施工過程中，要重視發(fā)泡混凝土具有較大流動性問題，分析可能因此引起的墻體澆筑漏漿、脹模等情況，總結(jié)分析過去的施工經(jīng)驗，了解不易掌握封閉施工澆筑穩(wěn)定性和均勻性的原因，提出可行的改進措施。施工人員一方面提高發(fā)泡混凝土的稠度，另一方面統(tǒng)籌考慮發(fā)泡混凝土的物理特性、制備工藝，組織設(shè)計施工。

如針對具有較高要求的中高度墻體澆筑施工，應(yīng)引入添加輕骨料發(fā)泡混凝土的制備技術(shù)，將?；⒅?、珍珠巖、聚苯顆粒、陶粒等密度較低的輕骨料添加到發(fā)泡混凝土中，采用先進的設(shè)備進行制備，提高發(fā)泡混凝土的保溫性能、抗裂性能與強度，解決了漏漿、脹模等問題。采用玻鎂板、硅酸鈣板、水泥木絲板、纖維水泥平板、水泥壓力板、輕質(zhì)混凝土板作為永久性模板，將其與現(xiàn)澆發(fā)泡混凝土凝固成一體形成復(fù)合保溫墻體，簡化施工工序，提高作業(yè)效率，縮短工期，避免模板拆除程序，對發(fā)泡混凝土施工過程的收縮裂縫進行有效控制，打造集裝飾、保溫、墻體功能于一體的新型自保溫墻體。

3 結(jié)語

發(fā)泡混凝土的發(fā)明與普及應(yīng)用，打開了混凝土應(yīng)用的新領(lǐng)域，改革創(chuàng)新了傳統(tǒng)的混凝土施工工藝，在工程中發(fā)揮出了方便施工、抗腐蝕、隔聲吸聲、保溫輕質(zhì)、節(jié)時環(huán)保等功能，是目前功能最多、效益最佳的一種無機輕質(zhì)材料。施工人員在應(yīng)用發(fā)泡混凝土施工技術(shù)時，要依據(jù)其特征優(yōu)勢，從各個環(huán)節(jié)提高并嚴(yán)格控制施工質(zhì)量，讓發(fā)泡混凝土為社會方方面面造福。