普陀区发泡混凝土团队厂家 全域可施工

　　泡沫混凝土是一种质量轻、强度理想的混凝土。由于泡沫混凝土中具有空心结构，因此具备较好的吸热和隔绝声音的功能。文章首先探究了泡沫混凝土的成分、种类以及制作方法，其次分析了泡沫混凝土的各种物理和功能特性，并对其影响因素进行了详细的介绍，对泡沫混凝土的不足进行了评价，并对其未来的研究方向进行了展望。

　　泡沫混凝土；抗压强度；导热系数

　　引言

　　随着气候变暖，建筑节能逐渐成为社会关注的重点之一。泡沫混凝土的密度一般为300～1 800 kg/m3，且具有独特的物理和功能特性，包括能够减少粗细骨料的消耗、流动性较好、孔隙率较高，具备良好的隔热性、耐火性且其质量轻、隔音效果好，抗压强度也非常理想[1]。

　　泡沫混凝土的发泡工艺方法主要有物理发泡和化学发泡两种。其中，物理发泡法主要采用预制泡沫混合法，先通过机械的方法制出泡沫，再将泡沫与搅拌好的浆料混合，从而制备出具有良好的流动性的泡沫混凝土混合浆液。化学发泡法一般采用、和作为充气剂，在混合过程中通过化学反应生成气泡，其产生的气体可以留在混合好的浆液中，从而使得最终混凝土固化后产生多孔结构[2]。物理发泡法和化学发泡法最根本的区别是有没有发生化学反应而产生新的气体进行发泡。无论是物理发泡法还是化学发泡法，都可以在很大程度上降低混凝土的密度。

　　根据泡沫混凝土的密度进行分类：密度范围为300～600 kg/m3时，通常在建筑结构中用于绝缘和填充结构，而密度范围为600～1 200 kg/m3时，可用于建筑结构中的非承重结构（预制块、建筑物外墙、隔墙、保温和隔音墙等）。密度范围为1 200～1 600 kg/m3时，通常用于建筑结构中的承重结构[3]。

　　本文首先介绍了生产泡沫混凝土的原材料，接着对泡沫混凝土的物理特性进行了描述，包括工作性、流动性、力学性能等，介绍了泡沫混凝土的功能特性，总结了泡沫混凝土在今后的工程应用中还需要注意的问题。

　　01

　　泡沫混凝土的原材料

　　普通混凝土的原材料通常包括水泥、细骨料、粗骨料、水，而泡沫混凝土与普通混凝土的区别在于，粗骨料被泡沫所取代，从而在很大程度上减小了混凝土的密度[4]。图1为常规混凝土与泡沫混凝土的对比图，可以明显看出泡沫混凝土的多孔结构。

　　1.1 水泥建筑工程中一般采用硅酸盐水泥作为胶凝性材料，型号一般包括32.5、42.5、52.5等，除了普通的硅酸盐水泥，铝酸盐水泥、硫铝酸盐水泥和快硬硅酸盐水泥也可以作为胶凝材料，且这些水泥一般都具有凝结时间短的特点，可以提高泡沫混凝土的早期强度。油井水泥也是制作低密度水泥浆的胶凝材料，在海洋油气井钻完井过程中，通常地层完整性较差且液柱压力较低，因此在完井过程中需要采用泡沫水泥完成固井作业[5]。碱激发材料作为胶凝材料时，可以降低能源的消耗，且在CO2减排方面比普通硅酸盐水泥效果好。为了提升泡沫混凝土的早期强度、降低泡沫混凝土的水化热，可采用具有火山灰效应和填充效应的硅灰、矿渣和粉煤灰材料取代水泥，一般取代水泥的质量在5%～75%。

　　1.2 细骨料泡沫混凝土的主要特点是密度低。粗骨料具有密度高、体积大的性质，在降低泡沫混凝土密度方面会产生不利的影响。而细骨料相对水泥的密度较低，为了更好地降低混凝土的密度，通常采用一些密度较低的细骨料取代河砂。例如，采石场粉尘具有较细的粒径，可以增强泡沫混凝土的粘结性，因此可在保持密度变化较小的情况下轻量化混凝土。聚废料可以替代部分泡沫混凝土中的细骨料，并且改善泡沫混凝土抗弯曲性能和抗压性能。稻壳灰是常见的农作物废料，用稻壳灰取代泡沫混凝土的细骨料具有一定的可行性，并且其火山灰效应和填充效应可以提升泡沫混凝土的强度[6]。生物质骨料同样可以替换泡沫混凝土中的细骨料，在泡沫混凝土中起到粗骨料支撑水泥石骨架的作用。其他材料如再生混凝土骨料、玻璃粉等废弃材料，也可以取代泡沫混凝土中的细骨料，而且大量使用这些替代材料可以充分利用废弃物，起到可持续发展的效果。

　　泡沫混凝土的缺点：

　　1、强度偏低

　　体积密度为800-859kg/m?的泡沫混凝土的抗压强度严重偏低，一般低于2.0MPa，有的甚至不足1.0MPa。但目前国内泡沫混凝土技术发展迅猛，已经将500公斤每立方的泡沫混凝土强度提高到2.5MPa。

　　2、开孔率偏高

　　由于泡沫混凝土中存在Na,K,等对气泡的破坏作用，使得其中的气孔多为开孔，严重影响了泡沫混凝土的保温性能。现今，已经将180公斤级别泡沫混凝土做到0.4MPa以上，且开孔率已经控制在10%以下。

　　3、开裂、吸水

　　硬化泡沫混凝土表面开裂，导致吸收大量外来水分。开裂可以添加纤维缓解，吸水可以加憎水剂解决。

　　泡沫混凝土是通过发泡机的发泡系统将发泡剂用机械方式充分发泡，并将泡沫与水泥浆均匀混合。然后经过发泡机的泵送系统进行现浇施工或模具成型，经自然养护所形成的一种含有大量封闭气孔的新型轻质保温材料。

　　1、 轻质

　　发泡混凝土的密度小，密度等级一般为300-1800kg/m3，常用发泡混凝土的密度等级为300-1200 kg/m3，近年来，密度为 160 kg/m3的超轻泡沫混凝土也在建筑工程中获得了应用。由于发泡混凝土的密度小，在建筑物的内外墙体、层面、楼面、立柱等建筑结构中采用该种材料，一般可使建筑物自重降低25%左右，有些可达结构物总重的30%-40%。而且，对结构构件而言，如采用发泡混凝土代替普通混凝土，可提高构件的承截能力。因此，在建筑工程中采用发泡混凝土具有显著的经济效益。

　　2、 保温隔热性能好

　　由于发泡混凝土中含有大量封闭的细小孔隙，因此具有良好的热工性能，即良好的保温隔热性能，这是普通混凝土所不具备的。通常密度等级在300-1200 kg/m3范围的发泡混凝土，导热系数在0.08-0.3w/(m·K)之间，热阻约为普通混凝土的10-20倍。采用发泡混凝土作为建筑物墙体及屋面材料，具有良好的节能效果。

　　3、 隔音耐火性能好

　　发泡混凝土属多孔材料，因此它也是一种良好的隔音材料，在建筑物的楼层和高速公路的隔音板、地下建筑物的顶层等可采用该材料作为隔音层。发泡混凝土是无机材料，不会燃烧，从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。

　　4、 整体性能好

　　可现场浇注施工，与主体工程结合紧密。

　　5、低弹减震性好

　　发泡混凝土的多孔性使其具有低的弹性模量，从而使其对冲击载荷具有良好的吸收和分散作用。

　　6、防水性能强

　　现浇发泡混凝土吸水率较低，相对独立的封闭气泡及良好的整体性，使其具有一定的防水性能。

　　7、耐久性能好

　　与主体工程寿命相同。

　　8、生产加工方便

　　发泡混凝土不但能在厂内生产成各种各样的制品，而且还能现场施工，直接现浇成屋面、地面和墙体。

　　9、环保性能好

　　发泡混凝土所需原料为水泥和发泡剂，发泡剂为中性，不含苯、等有害物质，避免了环境污染和消防隐患。

　　10、施工方便

　　只需使用水泥发泡机可实现自动化作业，可泵送实现垂直高度200米的远距离输送，工作量为150-300立方/工作日。

　　11、其它性能

　　发泡混凝土还具有施工过程中可泵性好，抗压强度高(0.5-22.2Mpa)，冲击能量吸收性能好，可大量利用工业废渣，价格低廉等优点。

　　二、 发泡混凝土的应用范围:

　　泡沫混凝土以其良好的特性，广泛应用于节能墙体材料中，在其他方面也获得了应用。目前，泡沫混凝土在我国的应用主要是屋面泡沫混凝土保温层现浇、泡沫混凝土面块、泡沫混凝土轻质墙板、泡沫混凝土补偿地基。但是，充分利用泡沫混凝土的良好特性，可以将它在建筑工程中的应用领域不断扩大，加快工程进度，提高工程质量，具体如下:

　　(1)用作挡土墙。主要用作港口的岩墙。泡沫混凝土在岸墙后用作轻质回填材料可降低垂直截荷，也减少了对岸墙的侧向载荷。这是因为泡沫混凝土是一种粘结性能良好的刚性体，它并不沿周边对岸墙施加侧向压力，沉降降低了，维修费用随之减少，从而节省很多开支。泡沫混凝土也可用来增进路堤边坡的稳定性，用它取代边坡的部分土壤，由于减轻了质量，从而就降低了影响边坡稳定性的作用力。