泡沫混凝土在建筑工程中的应用

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1、泡沫混凝土在建筑工程中的应用摘要：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关键词：泡沫混凝土结构材料一、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

2、年来，密度为160kg/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300-1200kg/m3范围的泡沫混凝土，导热系数在008-0.3w/(m

3、3;K) 之间。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、 其它性能 泡沫混凝土还具有施工过程中可泵性好，防水能 力强，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、泡沫混凝土的生产工艺泡沫混凝土的基本原料为水泥、石灰、水、泡沫，在此基础上掺加一些 填料、骨料及外加剂。常用的填料及骨料为：砂、粉煤灰、 陶

4、粒、碎石屑、膨胀聚苯乙烯、膨胀珍珠岩、苯脱克细骨料， 常用的外加剂与普通混凝土一样，为减水剂、防水剂、缓凝 剂、促凝剂等。泡沫混凝土的生产方法有湿砂浆法和干砂 浆法两种。湿砂浆法通常是在混凝土搅拌站将水泥、砂与水 等搅拌成砂浆，并用汽车式搅拌机车运至工地，再将单独制 成的泡沫加入砂浆，搅拌机将泡沫及砂浆拌匀，然后将制备 好的泡沫混凝土注入泵车输送或现场直接施工。干砂浆法是将各干组份（水泥、粉煤灰等）通过散装运输或传动系统输 送至施工现场，干组份与水在施工现场拌合，然后将单独制 成的泡沫加入砂浆，两者在匀化器内拌合，然后用于现场施 工。最近，日本采用蛋白质物添加适量的阳离子表面活性 剂配成的混合

5、发泡剂，采用现场浇注成型的工艺，研制成功 现浇泡沫混凝土新工艺。共所用发泡沫是在蛋白质中掺入 0.1%-5%的阳离子表面活性剂而配成，阳离子表面活性剂使用 季铵盐。其制备方法有三种：一种是将水、蛋白质物、阳离 子表面活性剂混合，经发泡剂机发泡，再注入水泥料浆中搅 拌，制备泡沫水泥浆，现浇成型；一种是将水、蛋白质物、 阳离子表面活性剂混合，经高速搅拌机发泡，再注入水泥料 浆中，制备发泡水泥浆；一种是按第二种方法发泡，一边加 入少量水泥，一边高速搅拌，制备发泡水泥浆，其中前一种 制备方法较好。上述制备方法生产的现浇混凝土不仅轻质、 高强、耐火，更引人注目的是不需蒸压养护，现浇即可成型， 节能效果显

6、著。三、我国泡沫混凝土的应用现状 近年 来，我国越来越重视建筑节能工作，随着与建筑节能有关政 策的实施，墙体材料改革取得了显著的成就，节能材料倍受 欢迎。泡沫混凝土以其良好的特性，已用于节能墙体材料中， 在其它方面也获得了应用。目前，泡沫混凝土在我国的应 用情况如下。1、泡沫混凝土砌块 泡沫混凝土砌块是泡沫混凝土在墙体材料中应用量最大的一种材料。在我国南方地区，一般用密度等级为900-1200 kg/m3的泡沫混凝土砌块 作为框架结构的填充墙，主要是利用该砌块隔热性能好和轻 质高强的特点。尤以广东省应用最多，目前该省泡沫混凝土 砌块的年用量达60万平方米。在北方，泡沫混凝土砌块主要 用作墙体保

7、温层。哈尔滨建筑大学研制了聚苯乙烯泡沫混凝土砌块，并用于城市楼房建设。此种砌块是以聚苯乙烯泡 沫塑料作为骨料，水泥和粉煤灰作胶凝材料，加入少量外加 剂，经搅拌、成型和自然养护而成，其规格为 200×200×200mm,可用于内、外非承重墙体材料， 也可用于屋面保温材料。它具有质量轻、导热系数小、抗冻 性高、防火、生产简单、造价较低、施工方便等优点。2、 泡沫混凝土轻质墙板 目前用于建筑物分户和分室隔墙的主 要材料是GRC轻质墙板，由于其原料价格较高，影响了其 推广应用。中国建筑材料科学研究院采用GRC隔墙板生 产工艺结合固体泡沫剂和泡沫水泥的研究成果，开发出了粉 煤灰泡沫水

8、泥轻质墙板的生产技术，并得到了应用。该产品 生产采用的原料如下：30%-40%的粉煤灰，45%-65%的硫铝酸 盐水泥，0-15%的膨胀珍珠岩以及一定体积的泡沫。与传统的 GRC轻质墙板相比，采用泡沫混凝土生产技术，不但能明显降 低产品的成本，而且大大改善了浆体的流动性，使成型更为 方便。3、泡沫混凝土补偿地基 现代建筑设计与施工越 来越重视建筑物在施工过程中的自由沉降。由于建筑物群各部分自重的不同，在施工过程中将产生自由沉降差，在建筑 物设计过程中要求在建筑物自重较低的部分其基础须填软材 料，作为补偿地基使用。泡沫混凝土能较好地满足补偿地基 材料的要求。例如，在北京团结湖大厦的部分基础中，现

9、场 浇注了厚度为150mm、抗压强度在0.10±0.02Mpa，密度 小于200 kg/m3泡沫混凝土，取得了良好的效果。据现场测 试，此种低密度泡沫混凝土的强度可很好地控制在设计的范 围内，且具有良好的压缩性。四、国外泡沫混凝土应用 的 新进展近年来，美国、英国、荷兰、加拿大等欧美国家以及日本、韩国等亚洲国家，充分利用泡沫混凝土的良好特性， 将它在建筑工程中的应用领域不断扩大，加快了工程进度， 提高了工程质量，现归纳如下。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 垂直载荷，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

10、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。用于减少侧向压力的泡沫混凝土的密度为400-600 kg/m3o2、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 时可采用泡沫混凝土作为

11、内芯，使其具有轻质高强隔热的良 好性能。通常采用密度为400-600 kg/m3的泡沫混凝土。 4、 用作复合墙板 用泡沫混凝土制作成各种轻质板材，在框架 结构中用作隔热填充墙体或与薄钢板制成复合墙板，泡沫混 凝土的密度通常为600 kg/m3左右。5、管线回填 地下 废弃的油柜、管线（内装粗油、化学品）、污水管及其它空穴 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600-1100 kg/m3o 6、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

12、求不很高，采 用密度为1200 kg/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500 kg/m3的贫 混凝土填层，平均厚度为01-02m。7、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800-1200 kg/m3的泡沫混凝土。 8、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800-1000 kg/m3。9、其它 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。