泡沫混凝土施工技術(shù)及應(yīng)用探討

蔡 迪，呂 兵，秦英策，徐 新，王夢媛

（中國建筑第二工程局有限公司 華南分公司，廣東 深圳 518048）

現(xiàn)澆泡沫混凝土是在構(gòu)件的樓面或路面以下按設(shè)計要求澆筑成墊層找坡或替代混凝土找坡的一種新型環(huán)保、節(jié)能、建筑材料。它的力學(xué)性能強，因其內(nèi)部富含大量的封閉縫隙，具有保溫、隔熱、隔音等優(yōu)點，是國家力推的節(jié)能新產(chǎn)品?，F(xiàn)澆泡沫混凝土為無機物建材，防火性能好，硬度高，不易產(chǎn)生破壞性裂紋，安全、無污染、無毒、環(huán)保。該類建筑材料不僅具備安全性也具備經(jīng)濟性，符合國家提倡的“環(huán)保節(jié)能型”建筑設(shè)計要求及建筑設(shè)計宏觀政策，具備良好的技術(shù)使用性能及經(jīng)濟實際效果，推廣應(yīng)用前景寬廣。

1 工程概況

粵海江門甘化廠建設(shè)項目設(shè)在廣東省江門市蓬江區(qū)甘北路北側(cè)、西江南側(cè)、泮邊街北側(cè)。4 號地（4-1、4-2、4-5）占地面積大約6.2 萬m2，總建筑面積大約16.8 萬m2（一層屋面），計容總建面大約11.4 萬m2，4 棟高層住宅建筑設(shè)計高度99m，2 棟商業(yè)寫字樓以及一條商業(yè)街區(qū)。

2 工程重難點及對策

項目4-5 地塊基坑施工完成后，因規(guī)劃局調(diào)整項目規(guī)劃，原規(guī)劃基坑邊沿建筑位置發(fā)生偏移，部分結(jié)構(gòu)被懸挑至支護樁上，加之施工區(qū)域狹小，無法進行大土方回填支護樁與地下室側(cè)墻間的肥槽施工，也無法進行大土方夯實作業(yè)，經(jīng)與建設(shè)單位及設(shè)計單位溝通確認，此區(qū)域間肥槽采納泡沫混凝土回填，于回填之后的泡沫混凝土面上展開首層底板施工。

3 泡沫混凝土的概念

泡沫混凝土是通過發(fā)泡機的發(fā)泡系統(tǒng)，將發(fā)泡劑以機械設(shè)備的形式充分發(fā)泡，使其與漿液均勻混合，經(jīng)發(fā)泡機泵送系統(tǒng)展開現(xiàn)澆施工或模具成型施工，再經(jīng)自然養(yǎng)護而形成的一種新型輕質(zhì)保溫材料，具有豐富的密閉氣孔，是一種新型的輕質(zhì)保溫材料，其主要特點是通過發(fā)泡機的發(fā)泡系統(tǒng)，使發(fā)泡劑充分起泡，使之與漿液結(jié)合在一起，是氣泡型保溫材料，內(nèi)部形成密閉的泡沫孔，隔熱防火是其突出特點。

同時，泡沫混凝土也是加氣混凝土中比較特殊的一種，其氣孔結(jié)構(gòu)和建筑材料性能也與加氣混凝土接近，兩者的區(qū)別只是氣孔性質(zhì)和加氣法的區(qū)別，加氣混凝土的氣孔一般呈圓形，而發(fā)泡混凝土的氣孔是由于毛細孔的作用而發(fā)生變形，在氣腔內(nèi)形成多面體氣孔，加氣混凝土是利用化學(xué)成孔，通過化學(xué)變化而形成的，由于氣孔結(jié)構(gòu)的不同，加氣混凝土的氣孔結(jié)構(gòu)由內(nèi)部產(chǎn)生氣體，從而形成空腔，發(fā)泡混凝土是通過機械設(shè)備制造泡沫的方法，先將發(fā)泡劑制造成細小的泡沫，再將泡沫引入粉煤灰、菱鎂、石膏漿中，形成泡沫漿液，再通過水蒸氣的自然養(yǎng)護，使發(fā)泡劑產(chǎn)生泡沫，利用泵及發(fā)泡設(shè)備促成施工工程的現(xiàn)場澆筑定型，通過科學(xué)合理的養(yǎng)護方法制作成富含大量封閉且均勻細小的空腔氣泡。

4 泡沫混凝土的主要特點

與普通混凝土相比，泡沫混凝土具有更高的孔隙率和非常低的密度，并且由于其自身的特點，在建筑物的內(nèi)外墻、樓板、柱子和補償?shù)鼗冉ㄖY(jié)構(gòu)和施工中具有廣泛的應(yīng)用，其主要特點有以下幾個方面。

1）保溫 泡沫混凝土在發(fā)泡后會形成綿密的泡沫狀，在混凝土凝固后形成微小而閉合的空隙，這使材料熱傳遞能力大幅度降低，從而使其擁有了普通混凝土所沒有的優(yōu)秀保溫隔熱性能。其熱阻是普通混凝土的近20 倍[1]，將其作為建筑圍蔽材料，將大大提高建筑物節(jié)能效果。

2）自重輕 相較于普通混凝土而言，因泡沫混凝土孔隙率高的材料自身特性，使其自重更輕，相較于普通混凝土，每施工1m3約減少10～12kPa 豎向壓強，使其相應(yīng)構(gòu)件自身重量降低約1/3，更適用作為樓層衛(wèi)生間回填及輕質(zhì)隔墻應(yīng)用。

3）隔聲性能高 相較于傳統(tǒng)的普通混凝土，泡沫混凝土的吸聲阻噪能力相當(dāng)優(yōu)越。因其自身多孔隙的框架結(jié)構(gòu)特征，聲波在水與混凝土兩種不同介質(zhì)之下傳達，損耗能量高，對聲音進行吸收，從而達到吸聲隔音的目的。

4）抗震性能強 因其孔隙率高的特性，使得其彈性模量較低，可以很好地吸收地震荷載，使建筑物在地震情況中避免脆性破壞。

5 泡沫混凝土肥槽回填施工難點

5.1 施工準(zhǔn)備

在對于泡沫混凝土展開施工過程中，因為對于施工技術(shù)設(shè)備要求極為嚴(yán)苛，因而為了促使泡沫混凝土的品質(zhì)進一步提高，施工方應(yīng)對外界要素展開控制。當(dāng)原料抵達現(xiàn)場時，施工人員應(yīng)對其展開檢查，符合要求之后應(yīng)立即開始施工，此外，施工方也應(yīng)對各個施工工序展開設(shè)計，促使各個環(huán)節(jié)連接緊密，避免因工作疏忽導(dǎo)致各個施工環(huán)節(jié)的脫軌，促使泡沫混凝土品質(zhì)受到毀壞。另外，為了避免不良氣象對于施工品質(zhì)的負面影響，施工方應(yīng)對排水系統(tǒng)展開合理設(shè)計，防止因降水致使泡沫混凝土被過分稀釋進而影響施工品質(zhì)。

5.2 對泡沫混凝的制備過程進行控制

在對泡沫混凝土展開配置過程中，其對于各個成分的比重具有較高的要求，因而施工方應(yīng)對泡沫混凝土的制備過程展開嚴(yán)格控制。

泡沫混凝土制作方法主要分成兩種，分別是車載制作形式及固定制作形式。在路橋施工應(yīng)用中，多采納車載制作的方法。本建設(shè)項目回填肥槽體量比較長，且施工環(huán)境狹窄，無法使施工車輛駛?cè)?，采用固定制作形式對于泡沫混凝土展開制備，在保障粉煤灰以及發(fā)泡劑原料品質(zhì)符合技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)的前提之下，完成泡沫混凝土發(fā)泡環(huán)節(jié)時，應(yīng)當(dāng)保障氣腔在混凝土中均勻分布，泡沫混凝土發(fā)泡率不可低于20%[2]，空腔氣泡之間應(yīng)當(dāng)保障互相獨立分隔，不可以發(fā)生氣泡的連通、貫通。拌和之后保障泡沫混凝土的抗壓性、流通性以及穩(wěn)定性均可滿足施工要求。

5.3 泡沫混凝土澆筑控制

以澆筑水平邊線為基準(zhǔn)，促使?jié)仓苈返某隽峡谂c其持平，清潔表層嚴(yán)禁選用噴射法施工。冬季澆筑施工時候，在泡沫混凝土表層未發(fā)生固化現(xiàn)象時候，應(yīng)當(dāng)展開降水遮蓋保護措施，待降水停止之后完成上部框架或結(jié)構(gòu)的澆筑。

根據(jù)單塊區(qū)域間澆筑的狀況，在保障控制澆筑厚度的前提之下，也應(yīng)當(dāng)控制澆筑環(huán)節(jié)在泡沫混凝土終凝前完成。因肥槽較深，澆筑時需采用分層澆筑的施工方法，每次澆筑不得高于1.5m。

在泡沫混凝土最上層澆筑完成之后的3～12h時間范圍內(nèi)，應(yīng)當(dāng)采取土工布將其表層遮蔽，適量灑水，保障合理光照。依據(jù)路橋施工現(xiàn)場濕度展開養(yǎng)護工作，養(yǎng)護時間保障不低于7 天。對摻入緩凝劑的泡沫混凝土應(yīng)適當(dāng)加長養(yǎng)護時間，以保障抗?jié)B要求，通常應(yīng)當(dāng)不低于14 天。利用塑料薄膜開展泡沫混凝土養(yǎng)護，可促成空氣與混凝土形成隔離，避免水分散失，加速混凝土的水化作用，其有利于混凝土的凝結(jié)，但是應(yīng)當(dāng)控制塑料薄膜養(yǎng)護導(dǎo)致混凝土的強度數(shù)值產(chǎn)生偏差。與此同時，因為塑料薄膜較薄，不能保障有效地防凍及隔熱實際效果，極易產(chǎn)生裂縫，因而應(yīng)當(dāng)防止冷熱極端天氣情況應(yīng)用此生產(chǎn)工藝展開養(yǎng)護。

6 泡沫混凝土施工質(zhì)量控制

當(dāng)回填總區(qū)域較大，在泡沫混凝土終凝前無法能完成全部回填任務(wù)時，應(yīng)采取分段回填。按泡沫初凝時間、設(shè)備出料能力，控制分層厚度（縱向回填寬度15～30m 為宜，橫向澆筑間距大于50m 也應(yīng)分區(qū)澆筑)，在確定分段總區(qū)域面積大小的情況下，應(yīng)優(yōu)先考慮沉降縫的部位。

回填澆筑時要防止過度振搗，泵管進口應(yīng)保持與回填平面自始至終的整體水平，防止消泡和施工材料的離析。圖1 列舉了施工中可能發(fā)生的三種回填形式。其中，方式A 為正確方式，方式B 及方式C 為不正確方式，施工時應(yīng)防止。

圖1 3種回填形式

通過對于泡沫混凝土的施工要求展開剖析可知，在對于其展開施工過程中，施工方應(yīng)當(dāng)以規(guī)范為底線，對于各個環(huán)節(jié)展開控制，防止因泡沫混凝土品質(zhì)問題導(dǎo)致施工工期的拖延。在此過程中，施工方應(yīng)當(dāng)保證各個施工工序的施工品質(zhì)，主要做到如下兩點。

1）應(yīng)當(dāng)組織專業(yè)技術(shù)骨干設(shè)立質(zhì)量檢查組，對于各個施工工序的品質(zhì)展開檢驗，當(dāng)施工操作存有難題的時候，施工人員應(yīng)對相應(yīng)問題進行記錄，并且指示施工人員對于其展開整改，當(dāng)問題嚴(yán)重時候，檢查人員也應(yīng)當(dāng)將問題報送給相應(yīng)領(lǐng)導(dǎo)，對其施行進一步的檢查。

2）在泡沫混凝土展開施工過程中，其施工品質(zhì)與制備設(shè)備品質(zhì)息息相關(guān)。施工人員應(yīng)對機械設(shè)備進行查驗，保證其無故障，從而保障泡沫混凝土施工品質(zhì)。

7 結(jié)語

由于泡沫的孔隙率高、質(zhì)量輕，因此在保溫阻熱、減少強震經(jīng)濟損失等工程上有良好的使用性能，多利用于結(jié)構(gòu)墻體、道路橋梁以及地基的處理等工程。相對比于傳統(tǒng)式混凝土，泡沫混凝土具備諸多優(yōu)點，因而為了促使施工品質(zhì)進一步提高，施工方應(yīng)對其施工要點及品質(zhì)控制過程展開合理控制，促使泡沫混凝土的特性獲得最大化地利用，進而改善現(xiàn)代人的居住環(huán)境。