泡沫混凝土

泡沫混凝土以其良好的特性，廣泛應(yīng)用于節(jié)能墻體材料中，在其他方面也獲得了應(yīng)用。目前，泡沫混凝土在我國(guó)的應(yīng)用主要是屋面泡沫混凝土保溫層現(xiàn)澆、泡沫混凝土面塊、泡沫混凝土輕質(zhì)墻板、泡沫混凝土補(bǔ)償?shù)鼗５?，充分利用泡沫混凝土的良好特性，可以將它在建筑工程中的?yīng)用領(lǐng)域不斷擴(kuò)大，加快工程進(jìn)度，提高工程質(zhì)量，具體如下:

(1)用作擋土墻。主要用作港口的巖墻。泡沫混凝土

泡沫混凝土水泥地暖墊層

在岸墻后用作輕質(zhì)回填材料可降低垂直截荷，也減少了對(duì)岸墻的側(cè)向載荷。這是因?yàn)榕菽炷潦且环N粘結(jié)性能良好的剛性體，它并不沿周邊對(duì)岸墻施加側(cè)向壓力，沉降降低了，維修費(fèi)用隨之減少，從而節(jié)省很多開支。泡沫混凝土也可用來(lái)增進(jìn)路堤邊坡的穩(wěn)定性，用它取代邊坡的部分土壤，由于減輕了質(zhì)量，從而就降低了影響邊坡穩(wěn)定性的作用力。

(2)修建運(yùn)動(dòng)場(chǎng)和田徑跑道。使用排水能力強(qiáng)的可滲性泡沫混凝土作為輕質(zhì)基礎(chǔ)，上面覆以礫石或人造草皮，作為運(yùn)動(dòng)場(chǎng)用。泡沫混凝土的密度為800-900kg/m³此類運(yùn)動(dòng)場(chǎng)可進(jìn)行曲棍球，足球及網(wǎng)球活動(dòng)?；蛘咴谂菽炷辽仙w上一層0.05m厚的多孔瀝青層及塑料層，則可作田徑跑道用。

(3)作夾芯構(gòu)件。在預(yù)制鋼筋混凝土構(gòu)件中可采用泡沫混凝土作為內(nèi)芯，使其具有輕質(zhì)高強(qiáng)隔熱的良好性能。通常采用密度為400 - 600kg/m³的泡沫混凝土。

(4)管線回填。地下廢棄的油柜、管線(內(nèi)裝粗油、化學(xué)品)、 污水管及其他空穴容易導(dǎo)致火災(zāi)或塌方，采用泡沫混凝土回填可解決這些后患，費(fèi)用也少。泡沫混凝土采用的密度取決于管子的直徑及地下水位，一般為600-1100kg/m³。

(5)貧混凝土填層。由于使用可彎曲的軟管，泡沫混凝土具有很大的

泡沫混凝土節(jié)能磚

工作度及適應(yīng)性，因此它經(jīng)常用于貧混凝土填層。如對(duì)隔熱性要求不很高，采用密度為1200kg/m³左右的貧混凝土填層，平均厚度為0.05m;如對(duì)隔熱性要求很高，則采用密度為500kg/m³的貧混凝土填層，平均厚度為0.1- 0.2m。

(6)屋面邊坡。泡沫混凝土用于屋面邊坡，具有重量輕、 施工速度快、價(jià)格低廉等優(yōu)點(diǎn)。坡度一般為10mm/m.厚度為0.03-0.2m，采用密度為800 - 1200kg/m³的泡沫混凝土。

(7)儲(chǔ)罐底腳的支撐。將泡沫混凝土澆階在鋼儲(chǔ)罐(內(nèi)裝粗油、化學(xué)品)底腳的底部，必要時(shí)也可形成一凸形地基，這樣可確保整個(gè)箱底的支撐在焊接時(shí)年處于最佳應(yīng)力狀態(tài)，這一連續(xù)的支撐可使儲(chǔ)罐采用薄板箱底。同時(shí)凸形地基也易于清潔。泡沫混凝土的使用密度為800-1000kg\m³。

(8)用于園林綠化。將泡沫混凝土做成容重在600-1000kg/m³，可用于園林假山，垃圾箱，桌凳等。

(9) 國(guó)防(現(xiàn)代戰(zhàn)爭(zhēng)是用信息和先進(jìn)機(jī)動(dòng)器械為攻擊工具)，該發(fā)泡水泥能用在被敵方轟炸破壞的軍事工程如機(jī)場(chǎng)，重要交通公路等實(shí)行立即搶修，用我們的設(shè)備及工藝能把敵方破壞的工程迅速修復(fù)，實(shí)驗(yàn)得來(lái)的結(jié)果是修復(fù)后10分鐘即能用于飛機(jī)起降，戰(zhàn)車通過(guò)。

(10)其他。泡沫混凝土也可用于防火墻的絕緣填充，隔聲樓面填充、隧道襯管回填;以及供電、水管線的隔離等方面。

(11)屋面保溫。泡沫混凝土保溫隔熱材料利用水泥等膠凝材料，可大量添加粉煤灰、礦渣、石粉等工業(yè)廢料，是一種利廢、環(huán)保、節(jié)能的新型屋頂保溫隔熱材料。泡沫混凝土屋面保溫隔熱材料制品具有輕質(zhì)高強(qiáng)、保溫隔熱、物美價(jià)廉、施工速度快等顯著特點(diǎn)。既可制成泡沫混凝土屋面保溫板，又可根據(jù)用戶要求現(xiàn)場(chǎng)施工直接澆筑，機(jī)械化施工省時(shí)、省力、降低工程成本。

泡沫混凝土又稱為發(fā)泡水泥、輕質(zhì)混泥土等，是一種利廢、環(huán)保、節(jié)能、低廉且具有不燃性的新型建筑節(jié)能材料。輕質(zhì)混凝土(泡沫混凝土)是通過(guò)化學(xué)或物理的方式根據(jù)應(yīng)用需要將空氣或氮?dú)狻⒍趸細(xì)?、氧氣等氣體引入混凝土漿體中，經(jīng)過(guò)合理養(yǎng)護(hù)成型，而形成的含有大量細(xì)小的封閉氣孔，并具有相當(dāng)強(qiáng)度的混凝土制品。輕質(zhì)混凝土(泡沫混凝土)的制作通常是用機(jī)械方法將泡沫劑水溶液制備成泡沫，再將泡沫加入到含硅質(zhì)材料、鈣質(zhì)材料、水及各種外加劑等組成的料漿中，經(jīng)混合攪拌、澆注成型、養(yǎng)護(hù)而成的一種多孔材料。

泡沫混凝土通常是用機(jī)械方法將泡沫劑水溶液制備成泡沫，再將泡沫加入到含硅質(zhì)材料、鈣質(zhì)材料、水及各種外加劑等組成的料漿中，經(jīng)混合攪拌、澆注成型、養(yǎng)護(hù)而成的一種多孔材料。由于泡沫混凝土中含有大量封閉的孔隙，使其具有下列良好的物理力學(xué)性能。

泡沫混凝土的密度較小，密度等級(jí)一般為300-1800kg/m3，常用泡沫混凝土的密度等級(jí)為300-1200 kg/m3，近年來(lái)，密度為 160 kg/m3的超輕泡沫混凝土也在建筑工程中獲得了應(yīng)用。由于泡沫混凝土的密度小，在建筑物的內(nèi)外墻體、層面、樓面、立柱等建筑結(jié)構(gòu)中采用該種材料，一般可使建筑物自重降低25%左右，有些可達(dá)結(jié)構(gòu)物總重的30%-40%。而且，對(duì)結(jié)構(gòu)構(gòu)件而言，如采用泡沫混凝土代替普通混凝土，可提高構(gòu)件的承截能力。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。

由于泡沫混凝土中含有大量封閉的細(xì)小孔隙，因此具有良好的熱工性能，即良好的保溫隔熱性能，這是普通混凝土所不具備的。通常密度等級(jí)在300-1200 kg/m3范圍的泡沫混凝土，導(dǎo)熱系數(shù)在0.08-0.3w/(m·K)之間，熱阻約為普通混凝土的10-20倍。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。

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(wú)機(jī)材料，不會(huì)燃

泡沫混凝土

燒，從而具有良好的耐火性，在建筑物上使用，可提高建筑物的防火性能。

可現(xiàn)場(chǎng)澆注施工，與主體工程結(jié)合緊密。

泡沫混凝土的多孔性使其具有低的彈性模量，從而使其對(duì)沖擊載荷具有良好的吸收和分散作用。

現(xiàn)澆泡沫混凝土吸水率較低，相對(duì)獨(dú)立的封閉氣泡及良好的整體性，使其具有一定的防水性能。

7、耐久性能好

與主體工程壽命相同。

泡沫混凝土不但能在廠內(nèi)生產(chǎn)成各種各樣的制品，而且還能現(xiàn)場(chǎng)施工，直接現(xiàn)澆成屋面、地面和墻體。

泡沫混凝土所需原料為水泥和發(fā)泡劑，發(fā)泡劑大都接近中性，不含苯、甲醛等有害物質(zhì)，避免了環(huán)境污染和消防隱患。

只需使用水泥發(fā)泡機(jī)可實(shí)現(xiàn)自動(dòng)化作業(yè)，可泵送實(shí)現(xiàn)垂直高度200米的遠(yuǎn)距離輸送，工作量為150-300立方/工作日。

泡沫混凝土還具有施工過(guò)程中可泵性好，抗壓強(qiáng)度高(0.5-22.2Mpa)，沖擊能量吸收性能好，可大量利用工業(yè)廢渣，價(jià)格低廉等優(yōu)點(diǎn)。

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1泡沫混凝土取得的成果

泡沫混凝土的種類很多，但最常用的是水泥泡沫混凝土。水泥泡沫混凝土根據(jù)其摻合料不同又可分為水泥-粉煤灰-石灰型、水泥-礦渣-石灰-石膏型、水泥-粉煤灰-砂-石灰型、水泥一砂一石灰型、水泥-礦渣-粉煤灰-石灰-植物纖維型[4]、水泥-砂-玻璃纖維型等類型。

謝明輝對(duì)水泥-粉煤灰-石灰型的泡沫混凝土進(jìn)行了試驗(yàn)研究，獲得了密度為691kg/m3、抗壓強(qiáng)度為3.4MPa、導(dǎo)熱系數(shù)為0.210W/(m·K、抗15次凍融循環(huán)合格、碳化系數(shù)為0.89的理想的泡沫混凝土墻體材料。

陸愛萍、郭玉順等對(duì)水泥-礦渣-石灰-石膏型的泡沫混凝土進(jìn)行了試驗(yàn)研究，研究表明常壓養(yǎng)護(hù)礦渣多孔混凝土是一種較理想的隔熱保溫材料(密度為910 kg/m3， 28d抗壓強(qiáng)度為9.81MPa)，同時(shí)在價(jià)格上優(yōu)勢(shì)明顯，具有一定的市場(chǎng)競(jìng)爭(zhēng)力。

高波[7]對(duì)水泥-粉煤灰-砂-石灰型的泡沫混凝土進(jìn)行了試驗(yàn)研究，獲得最佳配合比粉煤灰60%，石灰5%，發(fā)泡液3kg，細(xì)砂15%，水泥20%所對(duì)應(yīng)的性能為密度創(chuàng)6kglm3、 吸水率229島、28d抗壓強(qiáng)度3.4MPa。

宋旭輝等對(duì)水泥-砂-石灰型的泡沫混凝土進(jìn)行了試驗(yàn)研究，在得了密度為812kg/m³、抗壓強(qiáng)度為2.8MPa、導(dǎo)熱系數(shù)為0.108W/(m·K、抗15次凍融循環(huán)合格、干燥收縮率0.43mmlm的泡沫混凝土。

高波、王群力等對(duì)水泥-礦渣-粉煤灰-石灰-植物纖維型的泡沫混凝土進(jìn)行了試驗(yàn)研究，獲得了干密度648kg/m3、抗壓強(qiáng)度3.6MPa、吸水率12.0%、抗25次凍融循環(huán)合格、干燥收縮0.72mm/m、工藝簡(jiǎn)單、價(jià)格低廉的優(yōu)異產(chǎn)品。

詹炳根等[10]對(duì)水泥-砂-玻璃纖維型的泡沫混凝土進(jìn)行了試驗(yàn)研究，結(jié)果表明玻璃纖維增加了泡沫混凝土的抗壓和抗折強(qiáng)度，極大地改善了韌性，并在一定程度上抑制了早期干縮開裂。

2 泡沫混凝土存在的缺陷

(1)強(qiáng)度偏低:體積密度為800-859kg/m³的泡沫混凝土的抗壓強(qiáng)度嚴(yán)重偏低，一般低于2.0MPa，有的甚至不足1.0MPa。但目前國(guó)內(nèi)泡沫混凝土技術(shù)發(fā)展迅猛，北京有企業(yè)(如北京中科筑誠(chéng))已經(jīng)將500公斤每立方的泡沫混凝土強(qiáng)度提高到2.5MPa。

(2)開孔率偏高:由于泡沫混凝土中存在Na,K,等對(duì)氣泡的破壞作用，使得其中的氣孔多為開孔，嚴(yán)重影響了泡沫混凝土的保溫性能。目前，北京鴻銳嘉已經(jīng)將180公斤級(jí)別泡沫混凝土做到0.4MPa以上，且開孔率已經(jīng)控制在10%以下。

(3)開裂、吸水:硬化泡沫混凝土表面開裂，導(dǎo)致吸收大量外來(lái)水分。開裂可以添加纖維緩解，吸水可以加憎水劑解決。

菱鎂泡沫混凝土又稱為發(fā)泡菱鎂水泥，是一種利廢、環(huán)保、節(jié)能、低廉且具有不燃性的新型建筑節(jié)能材料。

菱鎂泡沫混凝土根據(jù)引氣方式不同，可分為物理發(fā)泡泡沫混凝土與化學(xué)發(fā)泡泡沫混凝土兩種。物理發(fā)泡泡沫混凝土是用機(jī)械方法將發(fā)泡劑水溶液制備成泡沫，再將泡沫加入到膠凝材料、摻合料、改性劑、鹵水等制成的料漿中，經(jīng)混合攪拌、澆注成型、自然養(yǎng)護(hù)所形成的一種含有大量封閉氣孔的新型輕質(zhì)保溫材料?；瘜W(xué)發(fā)泡泡沫混凝土是將化學(xué)發(fā)泡劑加入到膠凝材料、摻合料、改性劑、鹵水等制成的料漿中，經(jīng)高速攪拌、澆注成型、自然養(yǎng)護(hù)所形成的一種含有大量封閉氣孔的新型輕質(zhì)保溫材料?？蓮V泛應(yīng)用于防火門芯、外墻保溫、輕質(zhì)隔墻、自保溫砌塊及現(xiàn)澆泡沫混凝土等。

泡沫混凝土是一種新型的節(jié)能環(huán)保型建筑材料，國(guó)內(nèi)外學(xué)者對(duì)其做了大量的研究開發(fā)，使其廣泛應(yīng)用于墻體材料中，但其還存在一定的缺陷，如強(qiáng)度偏低、開裂、吸水等，因而要進(jìn)一步擴(kuò)大其應(yīng)用領(lǐng)域還需在發(fā)泡劑、配合比、工藝流程、設(shè)備等方面做更進(jìn)一步的研究。

泡沫混凝土是混凝土大家族中的一員，近年來(lái)，國(guó)內(nèi)外都非常重視泡沫混凝土的研究與開發(fā)，使其在建筑領(lǐng)域的應(yīng)用越來(lái)越廣，現(xiàn)將有關(guān)情況介紹如下:

泡沫混凝土的施工是通過(guò)整套專用的設(shè)備現(xiàn)場(chǎng)完成。整套設(shè)備配有上料、攪拌、主機(jī)等系統(tǒng)，施工時(shí)進(jìn)行現(xiàn)場(chǎng)上料、攪拌、發(fā)泡并通過(guò)自帶的泵送系統(tǒng)經(jīng)高壓輸送管直接送至施工基面。

泡沫混凝土自發(fā)展以來(lái)以其輕質(zhì)高強(qiáng)，保溫隔音隔熱的效果受到了建筑界熱烈歡迎，而應(yīng)用的參考標(biāo)準(zhǔn)也是層出不禁，截止目前泡沫混凝土應(yīng)用的標(biāo)準(zhǔn)在國(guó)內(nèi)有如下幾個(gè):

泡沫混凝土在應(yīng)用上可分為兩大類:

一、是以做制品為主。例如:泡沫混凝土砌塊、泡沫混凝土輕質(zhì)隔墻板、泡沫混凝土文化石、泡沫混凝土園林應(yīng)用等。

二、以現(xiàn)場(chǎng)澆注為主。例如:回填類(垃圾場(chǎng)的填埋、路橋應(yīng)用、隧道口的減負(fù)填充、地鐵減負(fù)填充等)、泡沫混凝土現(xiàn)澆墻體等。 由于泡沫混凝土具有環(huán)保、施工操作簡(jiǎn)便、質(zhì)量穩(wěn)定、可實(shí)現(xiàn)現(xiàn)場(chǎng)澆注的特點(diǎn)。在現(xiàn)場(chǎng)澆注的泡沫混凝土就稱之為現(xiàn)澆泡沫混凝土或現(xiàn)澆發(fā)泡水泥。

本書包括6章和附錄兩大部分，系統(tǒng)介紹了泡沫混凝土原材料、泡沫混凝土技術(shù)原理、泡沫混凝土生產(chǎn)工藝、泡沫混凝土結(jié)構(gòu)與性能、泡沫混凝土制品的應(yīng)用及現(xiàn)澆泡沫混凝土的應(yīng)用，為方便讀者附錄2列舉了泡沫混凝土領(lǐng)域常用技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)(規(guī)范)。

本書既可以作為專業(yè)領(lǐng)域的培訓(xùn)教材，也可作為行業(yè)工程技術(shù)人員的參考書。