泡沫混凝土是什么?请介绍有关于泡沫混凝土的详细信息

泡沫混凝土是什么?请介绍有关于泡沫混凝土的详细信息
泡沫混凝土是什么?
请介绍有关于泡沫混凝土的详细信息

泡沫混凝土是什么?请介绍有关于泡沫混凝土的详细信息

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.它属于气泡状绝热材料,突出特点是在混凝土内部形成封闭的泡沫孔,使混凝土轻质化和保温隔热化；同时也是加气混凝土中的一个特殊品种,它的孔结构和材料性能都接近于加气混凝土,他们二者的差别,只是在气孔形状和加气手段之间的差别.加气混凝土气孔一般是椭圆形的,而泡沫混凝土受毛细孔作用的影响,产生变形,形成多面体.加气混凝土是利用化学发气,通过化学反应,由内部产生气体而形成气孔,泡沫混凝土则是通过机械制泡的方法,先将发泡剂制成泡沫,然后再将泡沫加入水泥、菱镁、石膏浆中、形成泡沫浆体,再经自然养护蒸气养护而成..

泡沫混凝土是一种新型的节能环保型建筑材料,国内外学者对其做了大量的研究开发,使其广泛应用于墙体材料中,但其还存在一定的缺陷,如强度偏低、开裂、吸水等,因而要进一步扩大其应用领域还需在发泡剂、配合比、工艺流程、设备等方面做更进一步的研究.

泡沫混凝土是混凝土大家族中的一员,近年来,国内外都非常重视泡沫混凝土的研究与开发,使其在建筑领域的应用越来越广,现将有关情况介绍如下：

一、 泡沫混凝土的特性：

  泡沫混凝土通常是用机械方法将泡沫剂水溶液制备成泡沫,再将泡沫加入到含硅质材料、钙质材料、水及各种外加剂等组成的料浆中,经混合搅拌、浇注成型、养护而成的一种多孔材料.由于泡沫混凝土中含有大量封闭的孔隙,使其具有下列良好的物理力学性能. 

  1、 轻质 

  泡沫混凝土的密度小,密度等级一般为300-1800kg/m3,常用泡沫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.由于泡沫混凝土的密度小,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,如采用泡沫混凝土代替普通混凝土,可提高构件的承截能力.因此,在建筑工程中采用泡沫混凝土具有显著的经济效益. 

  2、 保温隔热性能好 

  由于泡沫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范围的泡沫混凝土,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.采用泡沫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 

  泡沫混凝土属多孔材料,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.泡沫混凝土是无机材料,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

  泡沫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

  现浇泡沫混凝土吸水率较低,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

  泡沫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

  泡沫混凝土所需原料为水泥和发泡剂,发泡剂大都接近中性,不含苯、甲醛等有害物质,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 

  泡沫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、 泡沫混凝土的应用范围：

  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. 

  (2)修建运动场和田径跑道.使用排水能力强的可渗性泡沫混凝土作为轻质基础,上面覆以砾石或人造草皮,作为运动场用.泡沫混凝土的密度为800-900kg/m³此类运动场可进行曲棍球,足球及网球活动.或者在泡沫混凝土上盖上一层0.05m厚的多孔沥青层及塑料层,则可作田径跑道用. 

  (3)作夹芯构件.在预制钢筋混凝土构件中可采用泡沫混凝土作为内芯,使其具有轻质高强隔热的良好性能.通常采用密度为400 - 600kg/m³的泡沫混凝土. 

  (4)管线回填.地下废弃的油柜、管线(内装粗油、化学品)、 污水管及其他空穴容易导致火灾或塌方,采用泡沫混凝土回填可解决这些后患,费用也少.泡沫混凝土采用的密度取决于管子的直径及地下水位,一般为600-1100kg/m³.

  (5)贫混凝土填层.由于使用可弯曲的软管,泡沫混凝土具有很大的工作度及适应性,因此它经常用于贫混凝土填层.如对隔热性要求不很高,采用密度为1200kg/m³左右的贫混凝土填层,平均厚度为0.05m;如对隔热性要求很高,则采用密度为500kg/m³的贫混凝土填层,平均厚度为0.1- 0.2m.

  (6)屋面边坡.泡沫混凝土用于屋面边坡,具有重量轻、 施工速度快、价格低廉等优点.坡度一般为10mm/m.厚度为0.03-0.2m,采用密度为800 - 1200kg/m³的泡沫混凝土.

  (7)储罐底脚的支撑.将泡沫混凝土浇阶在钢储罐(内装粗油、化学品)底脚的底部,必要时也可形成一凸形地基,这样可确保整个箱底的支撑在焊接时年处于最佳应力状态,这一连续的支撑可使储罐采用薄板箱底.同时凸形地基也易于清洁.泡沫混凝土的使用密度为800-1000kg\m³.

  (8)其他.泡沫混凝土也可用于防火墙的绝缘填充,隔声楼面填充、隧道衬管回填;以及供电、水管线的隔离等方面.

三、泡沫混凝土的发展现状：

   1泡沫混凝土取得的成果 

  泡沫混凝土的种类很多,但最常用的是水泥泡沫混凝土.水泥泡沫混凝土根据其掺合料不同又可分为水泥-粉煤灰-石灰型、水泥-矿渣－石灰-石膏型、水泥-粉煤灰-砂-石灰型、水泥一砂一石灰型、水泥-矿渣-粉煤灰－石灰－植物纤维型[4]、水泥-砂-玻璃纤维型等类型. 

  谢明晖阴对水泥-粉煤灰-石灰型的泡沫混凝土进行了试验研究,获得了密度为691kg/m3、抗压强度为3.4MPa、导热系数为0.210W/(m•K、抗15次冻融循环合格、碳化系数为0.89的理想的泡沫混凝土墙体材料. 

  陆爱萍、郭玉顺等对水泥-矿渣-石灰-石膏型的泡沫混凝土进行了试验研究,研究表明常压养护矿渣多孔混凝土是一种较理想的隔热保温材料(密度为910 kg/m3, 28d抗压强度为9.81MPa),同时在价格上优势明显,具有一定的市场竞争力. 

  高波[7]对水泥-粉煤灰－砂－石灰型的泡沫混凝土进行了试验研究,获得最佳配合比粉煤灰60%,石灰5%,发泡液3kg,细砂15%,水泥20%所对应的性能为密度创6kglm3、 吸水率229岛、28d抗压强度3.4MPa. 

  宋旭辉等对水泥－砂－石灰型的泡沫混凝土进行了试验研究,在得了密度为812kg/m³、抗压强度为2.8MPa、导热系数为0.108W/(m•K、抗15次冻融循环合格、干燥收缩率0.43mmlm的泡沫混凝土. 

  高波、王群力等对水泥-矿渣-粉煤灰－石灰－植物纤维型的泡沫混凝土进行了试验研究,获得了干密度648kg/m3、抗压强度3.6MPa、吸水率12.0%、抗25次冻融循环合格、干燥收缩0.72mm/m、工艺简单、价格低廉的优异产品. 

  詹炳根等[10]对水泥－砂－玻璃纤维型的泡沫混凝土进行了试验研究,结果表明玻瑞纤维增加了泡沫混凝土的抗压和抗折强度,极大地改善了韧性,并在一定程度上抑制了早期干缩开裂. 

   2 泡沫混凝土存在的缺陷

  (1)强度偏低:体积密度为800-859kg/m³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. 

  (2)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.