泡沫混凝土:新型輕質保溫材料-中文百科頻道

簡介

泡沫混凝土又稱為發泡水泥、輕質混凝土等，是一種利廢、環保、節能、低廉且具有不燃性的新型建築節能材料。輕質混凝土(泡沫混凝土)是通過化學或物理的方式根據應用需要将空氣或氮氣、二氧化碳氣、氧氣等氣體引入混凝土漿體中，經過合理養護成型，而形成的含有大量細小的封閉氣孔，并具有相當強度的混凝土制品。輕質混凝土(泡沫混凝土)的制作通常是用機械方法将泡沫劑水溶液制備成泡沫。具體操作為：用機械方法将泡沫劑水溶液制備成泡沫，再将泡沫加入到含矽質材料、鈣質材料、水及各種外加劑等組成的料漿中，經混合攪拌、澆注成型、養護而成。

作為一種新型的節能環保型建築材料，國内外學者對其做了大量的研究開發，使其廣泛應用于牆體材料中。優點是：具有密度小、質量輕、保溫、隔音、抗震等性能。但其還存在一定的缺陷，如強度偏低、開裂、吸水等，因而要進一步擴大其應用領域還需在發泡劑、配合比、工藝流程、設備等方面做更進一步的研究。可應用于擋土牆、修建運動場和田徑跑道、夾心構件、用作複合牆闆、管線回填、貧混凝土填層、屋面邊坡、儲罐底腳的支撐等。但其在應用中存在強度偏低、開裂、吸水等缺陷，其性能有待進一步改進。

性能特點

輕質

泡沫混凝土的密度較小，密度等級一般為300-1800kg/m³，常用泡沫混凝土的密度等級為300-1200kg/m3，，密度為160kg/m3的超輕泡沫混凝土也在建築工程中獲得了應用。由于泡沫混凝土的密度小，在建築物的内外牆體、層面、樓面、立柱等建築結構中采用該種材料，一般可使建築物自重降低25%左右，有些可達結構物總重的30%-40%。而且，對結構構件而言，如采用泡沫混凝土代替普通混凝土，可提高構件的承截能力。因此，在建築工程中采用泡沫混凝土具有顯著的經濟效益。

保溫隔熱

由于泡沫混凝土中含有大量封閉的細小孔隙，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。通常密度等級在300-1200kg/m3範圍的泡沫混凝土，導熱系數在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築物牆體及屋面材料，具有良好的節能效果。

隔音耐火

泡沫混凝土屬多孔材料，因此它也是一種良好的隔音材料，在建築物的樓層和高速公路的隔音闆、地下建築物的頂層等可采用該材料作為隔音層。泡沫混凝土是無機材料，不會燃燒，從而具有良好的耐火性，在建築物上使用，可提高建築物的防火性能。

整體性能

可現場澆注施工，與主體工程結合緊密。

低彈減震

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

防水性好

現澆泡沫混凝土吸水率較低，相對獨立的封閉氣泡及良好的整體性，使其具有一定的防水性能。

耐久性能

與主體工程壽命相同。

加工方便

泡沫混凝土不但能在廠内生産成各種各樣的制品，而且還能現場施工，直接現澆成屋面、地面和牆體。

環保性好

泡沫混凝土所需原料為水泥和發泡劑，發泡劑大都接近中性，不含苯、甲醛等有害物質，避免了環境污染和消防隐患。

施工方便

隻需使用水泥發泡機可實現自動化作業，可泵送實現垂直高度200米的遠距離輸送，工作量為150—300立方/工作日。

其它性能

泡沫混凝土還具有施工過程中可泵性好，抗壓強度高（0.5-22.2Mpa），沖擊能量吸收性能好，可大量利用工業廢渣，價格低廉等優點。

施工工藝

工藝

泡沫混凝土的施工是通過整套專用的設備現場完成。整套設備配有上料、攪拌、主機等系統，施工時進行現場上料、攪拌、發泡并通過自帶的泵送系統經高壓輸送管直接送至施工基面。

特點

1、耐熱度高。泡沫混凝土由于是水泥無機材料，耐熱可達500℃以上，不存在熱分解，因而使用壽命更長，不會造成保溫失效。

2、綠色環保，無毒無害。泡沫混凝土不含任何有毒成份，發泡劑及各種外加劑均沒有揮發性有害物質，有利于室内環境。

3、強度比聚苯乙烯泡沫塑料好。聚苯乙烯泡沫塑料的抗壓強度，隻有0.02～0.03MPa，而200～300㎏/m3泡沫混凝土抗壓強度為0.6～0.8MPa，抗壓性更好。

4、使用成本更低。200～300㎏/m3泡沫混凝土的總成本卻隻有100元左右，具有明顯的經濟優勢。

5、施工速度快。泡沫混凝土澆注攤平既可，不需要一張張鋪設，其施工速度比聚苯乙烯泡沫塑料闆快1/3。

6、沒有接縫，減少了接縫所造成的熱損失。

應用範圍

泡沫混凝土以其良好的特性，廣泛應用于節能牆體材料中，在其他方面也獲得了應用。現今，泡沫混凝土在我國的應用主要是屋面泡沫混凝土保溫層現澆、泡沫混凝土面塊、泡沫混凝土輕質牆闆、泡沫混凝土補償地基。但是，充分利用泡沫混凝土的良好特性，可以将它在建築工程中的應用領域不斷擴大，加快工程進度，提高工程質量，具體如下：

用作擋土牆

主要用作港口的岩牆。泡沫混凝土在岸牆後用作輕質回填材料可降低垂直截荷，也減少了對岸牆的側向載荷。這是因為泡沫混凝土是一種粘結性能良好的剛性體，它并不沿周邊對岸牆施加側向壓力，沉降降低了，維修費用随之減少，從而節省很多開支。泡沫混凝土也可用來增進路堤邊坡的穩定性，用它取代邊坡的部分土壤，由于減輕了質量，從而就降低了影響邊坡穩定性的作用力。

修建運動場和田徑跑道

使用排水能力強的可滲性泡沫混凝土作為輕質基礎，上面覆以礫石或人造草皮，作為運動場用。泡沫混凝土的密度為800-900kg/m³此類運動場可進行曲棍球，足球及網球活動。或者在泡沫混凝土上蓋上一層0.05m厚的多孔瀝青層及塑料層，則可作田徑跑道用。

作夾芯構件

在預制鋼筋混凝土構件中可采用泡沫混凝土作為内芯，使其具有輕質高強隔熱的良好性能。通常采用密度為400-600kg/m³的泡沫混凝土。

管線回填

地下廢棄的油櫃、管線(内裝粗油、化學品)、污水管及其他空穴容易導緻火災或塌方，采用泡沫混凝土回填可解決這些後患，費用也少。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。

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工作度及适應性，因此它經常用于貧混凝土填層。如對隔熱性要求不很高，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。

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、價格低廉等優點。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。

儲罐底腳的支撐

将泡沫混凝土澆階在鋼儲罐(内裝粗油、化學品)底腳的底部，必要時也可形成一凸形地基，這樣可确保整個箱底的支撐在焊接時年處于最佳應力狀态，這一連續的支撐可使儲罐采用薄闆箱底。同時凸形地基也易于清潔。泡沫混凝土的使用密度為800-1000kgm³。

用于園林綠化

将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。

國防（現代戰争是用信息和先進機動器械為攻擊工具

該發泡水泥能用在被敵方轟炸破壞的軍事工程如機場，重要交通公路等實行立即搶修，用我們的設備及工藝能把敵方破壞的工程迅速修複，實驗得來的結果是修複後10分鐘即能用于飛機起降，戰車通過。

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、石粉等工業廢料，是一種利廢、環保、節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高強、保溫隔熱、物美價廉、施工速度快等顯著特點。既可制成泡沫混凝土屋面保溫闆，又可根據用戶要求現場施工直接澆築，機械化施工省時、省力、降低工程成本。

其他

泡沫混凝土也可用于防火牆的絕緣填充，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。

養護方式

泡沫混凝土自然養護可以分為覆蓋澆水養護和塑料薄膜養護兩種。

（1）覆蓋澆水養護是根據外界氣溫一般應在泡沫混凝土澆築完畢後3—12h内用草簾、蘆席、麻袋、鋸末、濕土和濕砂等适當的材料将混凝土覆蓋，并經常澆水保持濕潤。泡沫混凝土澆水養護日期，對矽酸鹽水泥，普通水泥和礦渣水泥拌制的混凝土不得少于7晝夜。；摻用緩凝性外加劑或有抗滲要求的混凝土，不得少于14晝夜；當用礬土水泥時，不得少于3晝夜。每天的澆水的次數已能保持混凝土具有足夠的濕潤狀态為宜，當氣溫在15°C以上時，在混凝土澆築過後的3晝夜中，白天至少每3小時澆水一次，夜間也應澆水了兩次，在以後的養護中，每天至少澆水3次左右（當然當氣溫幹燥的時候可以适當的加大澆水的次數）。

對于較大面積（或是體積）的混凝土，應采用“蓄水養護”對于儲水池一類工程可在拆除内模、混凝土達到一定強度後澆水養護；對于地下結構或是基礎，可以再起表面塗刷瀝青乳液或用土回填以代替灑水養護。

（2）塑料薄膜養護是指以塑料薄膜偉覆蓋物使混凝土與空氣相隔，水分不在被蒸發，水泥靠混凝土中的水分完成水化作用已達到凝結硬化。這種方法可以直接将塑料拔模覆蓋在混凝土的表面上，或是将塑料乳液噴灑在混凝土構件的便面上，等到乳液揮發後，在混凝土表面結合成一層塑料薄膜，以使混凝土構件與空氣隔絕，使之混凝土中的水分不再蒸發而完成水化作用。噴灑塑料薄膜養護的缺點是28d混凝土強度偏低8%左右，又由于成膜較薄，不能完全達到絕熱、隔凍的作用，所以在夏季的時候用此種方法是要加上防曬設施（不得少于24h),不然會導緻泡沫混凝土産生絲狀裂縫。