房屋建筑施工中泡沫混凝土的应用

周龙

（中铁十一局集团第五工程有限公司　重庆　沙坪坝　400037）

房屋建筑施工中泡沫混凝土的应用

周龙

（中铁十一局集团第五工程有限公司重庆沙坪坝400037）

作为一种新型的保温隔热材料，泡沫混凝土具有保温、减震、隔音和轻质等优点，所以在我国的墙体材料中运用越来越广泛。但是目前的泡沫混凝土还存在一些问题，例如强度不高、凝结时间长等，所以首先要对泡沫混凝土的基本性能进行相关的试验研究，分析减水剂、高分子添加剂以及促凝剂对凝结时间的影响，进而对高强度的混凝土的配制方法进行相关的研究从而促进房屋建筑施工节能材料的发展。

泡沫混凝土；力学性能；建筑施工；试验研究

引言

近年来，许多国家都非常重视泡沫水泥和泡沫混凝土的研究与开发，并在其推广应用方面取得了多项成果。随着我国墙体材料改革与建筑节能有关政策的实施，泡沫混凝土优良的物理力学性能和生产施工的可操作性已逐渐受到建筑设计部门的青睐。研究院所与生产施工企业紧密协作，不断开发出以泡沫混凝土为基体的各种建筑构件和制品，同时新品种泡沫剂和较为成熟的生产技术景上添花，大大提高了泡沫混凝土质量，为泡沫混凝土在我国的推广应用奠定了物质基础。

1　泡沫混凝土的特性

泡沫混凝土是将泡沫剂水溶液用机械的方法制备成泡沫，然后再将其加到钙质材料、硅质材料、水以及多种外加剂中组成的料浆中，然后在经过搅拌，浇注成型，进而养护成为多空且轻的多孔材料。由于该种混凝土中含有许多的气泡，从而导致该种混凝土具有优良的保温、隔热、隔音以及耐火的物理力学性能。

（1）目前轻质的泡沫混凝土密度一般为300～1800kg/m3，而常用的泡沫混凝土密度等级为300～1200kg/m3。并且由于近些年来的建筑设计需要密度更低的160kg/m3的超轻泡沫混凝土也普遍在工程中运用越来越广泛，并且发挥出了很好的作用。在房屋建筑中使用泡沫混凝土将会带来十分可观的经济效益。在建筑物的楼面、屋面、立柱以及内外墙体中使用泡沫混凝土将会降低结构的自重有的甚至会降低结构物总重的30～40%。并且对于结构构件来说，采用了泡沫混凝土来代替原有的混凝土，将会大大提高构件的承载力。所以在近年来，国内外都在不断地使用泡沫混凝土来研究制备各种块材、板材以及装饰性建筑构件等等。为建筑业提供了轻质且高性能的建筑材料。

（2）与普通的混凝土相比，泡沫混凝土具有优良的热工性能，由于泡沫混凝土中含有许多封闭的细小孔隙，因此是该种混凝土具有了良好的热工性能即保温隔热性能。例如密度等级在300～ 1200kg/m3范围内的泡沫混凝土，导热系数一般在0.08～0.3W/（m·K）之间。随着我国目前的建筑节能政策的逐渐推广以及轻体材料的改革，越来越重视节能型材料的研究。泡沫混凝土就应运而生并受到了普遍的喜爱。在我国的南方地区，使用密度等级为900～ 1200kg/m3的泡沫混凝土砌块来作为框架结构的填充墙，主要是利用该种砌块具有轻质高强且隔热性能好的特点。并且在我国的北方主要用该种混凝土制品用作墙体的保温层以及管道的保温套等等，并且通过在建筑物的屋面上使用泡沫混凝土以此来提高房屋的保温隔热性能。

（3）泡沫混凝土的其它性能因为泡沫混凝土中含有许多孔隙所以它属于一种良好的隔音材料，并且广泛用于高速公路以及建筑物楼层的隔音板，在地下建筑物的顶层用作隔音层。且该种混凝土属于无机质材料所以具有良好的耐火性。

2　影响泡沫混凝土强度的因素以及相应的解决办法

因为泡沫混凝土中含有须有不符合力学规律的密闭气孔，所以其具有隔音、保温、轻质且高流动性的优良特点。另外该种混凝土也是和普通混凝土一样，强度也会受到水泥的用量、胶凝材料的种类以及混凝土的配合比、发泡剂的质量、外加剂的使用和水灰的质量的影响。以下从几个对强度影响最大的几个因素进行了分析说明：

2.1材料配合比对泡沫混凝土强度的影响

如果只加入发泡剂和水泥而不加其余的辅料，则就会使生产出来的混凝土的强度变大。且使用的水泥越多强度就会越大。如果加入的时混合材料，虽然会对混凝土的早期强度产生一定的影响但是对后期的强度影响并不是很大该种问题的解决方法是在早期加入合适的强度激发剂以此来减缓强度的降低。如果加入的是硅灰等超细的材料时会提高混凝土的强度。如果加入的时沙子来当做细集料可以减少混凝土的收缩但是也会对其强度产生一定的影响作用。

目前在实际的混凝土制作过程中，一般使用砂子与材料一同掺入的做法，因此需要确定详细的配合比。

2.2体积密度对泡沫混凝土强度的影响

根据实践证明以及理论数据可以发现该种混凝土的强度与其内部的孔隙的大小也是存在某种关系的。内部孔隙的大小决定了其强度的大小。当密度较小时则混凝土的强度就相对较低。

2.3泡沫剂的使用

能够产生泡沫的物质有很多种，但是并不是所有的泡沫剂都是可以用于泡沫混凝土的声场。只有当产生的泡沫与砂浆进行混合式不发生破裂且具有足够的稳定性以及对胶凝材料无害的泡沫剂才可以使用。常用的泡沫剂有：烷基苯磺酸盐、蛋白质型以及松香树脂类等。近些年来，由于泡沫混凝土的研究不断进步，进而研发出了一批高质量的蛋白质泡沫剂，并且在工程中得到了广泛的应用。使用的泡沫剂的品种不同，从而所制的泡沫混凝土的质量上就会相差较大，主要表现在气孔孔径的大小、硬化后的力学性能、浆体的稳定性以及抗冻性等等。并且当改变混凝土的用量可以调节混凝土的最终密度，进而影响到了混凝土的最终强度。所以要制备高质量的泡沫混凝土需要选择合适泡沫剂。

2.4轻质集料的使用

依据对所需要的泡沫混凝土的质量要求，来决定是否需要使用集料，由于常用的泡沫混凝土的密度等级都是在300～1200kg/m3之间，所以一般不需要考虑使用重质的集料。常用的轻质集料包括炉渣、陶粒、膨胀珍珠岩、浮石等等。并且集料的密度对泡沫混凝土的抗压强度决定性作用要强于水泥。与普通的混凝土相比使用低密度的集料会显著提高泡沫混凝土的抗压强度

3　泡沫混凝土的应用

泡沫混凝土的应用方式可以分为两种：①在现场进行制备，也就是就地现浇，也可以进行集中制备，并且使用混凝土罐车运到现将进行浇注；②在工厂中已经将各种建筑构件制备完成，将构件直接运到现场用于建筑物的施工。本文主要从这两个方面来介绍泡沫混凝土。

3.1泡沫混凝土砌块

随着我国的墙体材料的改革以及相关的建筑节能有关法规的推行，节能型的新型墙体材料越来越受到了重视。由于泡沫混凝土具有保温隔热性能以及密度小施工方便等优良特点，从而在节能墙体中占据十分重要的地位。在墙体材料中主要使用泡沫混泥土的砌块、混凝土空心砌块芯注保温材料以及现浇泡沫混凝土墙体等等，并且目前在泡沫混凝土砌块的生产上需求量最大。

从全国的建筑热工设计分图来看，在南方主要以隔热为主，而北方主要以保温为主。由于泡沫混凝土砌块的生产成本相对较高，所以目前该种混凝土主要在经济发达的地区使用较为普遍。表1为某发达城市的新型建材公司生产的泡沫混凝土砌块的性能指标。

表1　泡沫混凝土砌块性能

3.2泡沫混凝土复合墙体

国外使用原生或再生的EP颗粒来作为轻集料，并且与泡沫剂、水、水泥以及砂和PP膜裂纤维等制作各种轻质板材，用作框架结构中的隔热墙或者与薄钢板制成复合墙板。表2和表3是EPS泡沫混凝土的配合比及性能。

表2　EPS泡沫混凝土配合比（单位：w/%）

表3　EPS泡沫混凝土性能

4　结语

泡沫混凝土作为混凝土家庭中重要一员，它的出现为建筑行业注入的新的动力，由于其独特的优势，因而受到了国内外许多专业人士的喜爱。但是目前为止泡沫混凝土任然存在一些问题，为了使泡沫混凝土的运用更加广泛就需要在施工设备、配合比、发泡以及工艺流程上进一步研究。

[1]蒋冬青.泡沫混凝土应用新进展[J].中国水泥，2003，15（3）：46～48.

[2]赵铁军，高倩，王兆利.大掺量粉煤灰对泡沫混凝土抗压强度的影响[J].粉煤灰，2002（6）：7～10.

[3]闫振甲，何艳君.泡沫混凝土实用生产技术[M].北京：化学工业出版社，2006.

TU528.2

A

1673-0038（2015）21-0062-02

2015-5-6

周龙（1988-），男，助理工程师，本科，主要从事房建项目施工技术管理工作。