浅析泡沫混凝土的特性及在工程中的应用

开篇：润墨网以专业的文秘视角，为您筛选了一篇浅析泡沫混凝土的特性及在工程中的应用范文，如需获取更多写作素材，在线客服老师一对一协助。欢迎您的阅读与分享！

摘 要：泡沫混凝土是一种节能、利废、环保、低廉且不具有燃性的新型建筑节能材料。它是通过物理或化学的方式将空气或二氧化碳气、氮气、氧气等气体注入混凝土的浆体中，经合理养护成型，形成的含有大量细小封闭的气孔，并且具有相当可靠强度的混凝土制品。文章主要介绍泡沫混凝土各项特性及其在工程中的各项应用。

关键词：泡沫混凝土；特性；应用；前景

中图分类号：TU528.2 文献标识码：A 文章编号：1006-8937（2012）17-0150-02

泡沫混凝土是一种含有大量封闭气孔的新型轻质保温材料，泡沫混凝土制作成型的试块如图1所示。它为气泡状的绝热材料。其封闭的泡沫孔会在混凝土内部形成，从而实现其保温化、隔热化、轻质化。笔者作为设计人员，对使用较广的此材料进行了实地考察，收集了大量的数据资料，进行了对比分析，将其特性和在工程中应用进行概述。

1 泡沫混凝土的物理特性

泡沫混凝土中含有大量封闭的孔隙，其主要物理指标如表1所示。

1.1 设计中考虑泡沫混凝土的各项性能

1.1.1 轻质

泡沫混凝土的气孔率主要由泡沫的加入量确定，因而决定了其体积密度。泡沫混凝土的强度应遵从孔隙率理论，即孔隙率较大，体积密度偏小，强度偏低，反之亦然。泡沫混凝土的由于有大量闭气孔，因而密度相对比较小，通常在为300～1 800 kg/m3之间，密度范围为300～1200 kg/m3的泡沫混凝土较为常用。当前，随着材料技术的日益发展，超轻泡沫混凝土（密度为160 kg/m3）也在工程领域得到了广泛的应用。由于自身荷载较轻，建筑物的立柱、内外墙体、楼面、层面等均可采用该种材料，它可以降低约25%的自重，甚至可以达到结构物总重量的30%-40%。在结构构件中，当使用泡沫混凝土而替代普通混凝土，可以提高结构构件承截力。所以，在建筑设计和施工中，通过比较分析，其经济效益就较好的凸显出来了。

1.1.2 优异的双抗震性能

泡沫混凝土自身封闭的多孔使其自身具有较低的弹性模量，因而可以吸收和扩散冲击载荷的作用。双抗震指钢结构抗震与泡沫混凝土墙体抗震。钢结构具有良好的延展性，属柔性结构，可以效地吸收地震产生的能量；同时泡沫混凝土气孔壁经过摩擦作用，也可消耗由地震波产生的冲击能量。泡沫混凝土现浇，多数采用钢龙骨或钢结构，在墙内浇注泡沫混凝土，因此具有双抗震的效果。资料显示：在1999年台湾921大地震中，砖混结构的破坏率有24.1%，而混凝土结构高达52.5%，但是钢结构确只有0.6%，轻骨浇筑的混凝土破坏率仅0.2%。泡沫混凝土也是军事上采用的材料，诸如抗爆炸工程，其可以吸纳90%～95%军工试验震波。

1.1.3 隔音性能好

泡沫混凝土由于其封闭的多孔性质，因而具有较好的隔音性。例如，在地下建筑的顶层及地上建筑物的楼层处、高速公路两侧设置隔音板等。这些板状材料科采用泡沫混凝土。当其密度小于700 kg/m2时，用不同的墙体厚度，可实现自保温的作用，达到国家节能65%要求；在内墙处隔音效果可达45 db以上，不需另作隔音处理，完全实现自隔音。

1.1.4 耐火性能好

泡沫混凝土从化学角度看为无机材料，均有不可自燃的特性，从而可以作为较好的耐火材料。由于聚苯泡沫建筑材料易燃，很容易发生火灾，钢结构建筑的缺陷更是不耐高温，因为当钢构的温度在500℃以上就要软化、倒塌。泡沫混凝土包覆了钢构或钢龙骨，实现了墙体自保温和防火问题，一举两得。

1.1.5 隔热保温性佳

泡沫混凝土作为建筑物的屋面和墙体材料，会产生较好的节能效益。因为其自身存在着大量封闭的微小孔隙，吸水率低、低收缩无膨胀、整体性好、这是传统的珍珠岩、挤塑板无法比拟的可靠的热工性能。泡沫混凝土的使用密度在300～1 200 kg/m3范围时，导热系数在0.08～0.3 w/（m·K）范围之间变化，热阻均为普通的混凝土10～20倍。它是全无机耐老化材料，具有50～100 a的使用寿命克服了泡沫聚苯外保温层只有20 a左右的使用寿命，实现其与建筑同寿命。

1.1.6 防水性能强

现浇泡沫混凝土其自身的吸水率较低，在自身内部形成封闭的独立气泡，从而整体性良好，防水性能较强。 1.2 施工中泡沫混凝土各项性能的应用

只需使用水泥发泡机可实现自动化作业，即可在厂内生产出各式各样的产品，也能在现场进行施工，直接浇筑地面、屋面、墙体成型。在施工中工作量为150～300 m3/工作日，可以实现垂直高度为200 m的远距离泵送输送。墙体施工速度快，工期缩短。泡沫混凝土现浇墙体，一套设备每天可浇筑100～200 m2，折合墙体（100～150 mm厚）可达600～1 000 m2。

泡沫混凝土墙体现浇的最主要特征是免拆模板。其模板用纤维水泥制板或者瓷砖、大理石等装饰板材。在浇筑的泡沫混凝土浆硬化后，模板不拆除，而成为墙面，可直接刮腻子，省去了粉刷层。当采用瓷砖、大理石板时，墙面可免粉刷、免装饰，一步到位。免拆模板的优势是：可以有效的防止水分散失，促进水化反应，继而降低其干缩，确保不出现干缩的裂纹。

1.3 环境保护中泡沫混凝土的各项指标的应用

水泥和发泡剂为制作泡沫混凝土的所需原料。其中，发泡剂的化学性能可以界定为中性，不会含有甲醛或者苯等有害物质，可以有效的避免环境污染，降低消防隐患。它的抗压强度范围是0.5～22.2 MPa，因而可以较好的吸收冲击能量。在工业中产生的大量废渣可循环利用，实现节能减排的目标且价格低廉，符合我国可持续发展的基本国策。

2 泡沫混凝土的应用范围

2.1 工业建筑方面

可用作港口的岩墙，作为挡土墙使用，其轻质性即可以降低自身的竖向恒载也可减少侧向压力。泡沫混凝土的使用可以较好的增进路堤边坡的稳定性。边坡的部分土壤由泡沫混凝土取代，它不但减轻了质量还较少了沉降，从而使影响边坡稳定性的作用力降低。

2.2 民用建筑方面

①泡沫混凝土用于在框架结构中做隔热填充墙以及建筑物的降板填充，屋面边坡、保温、地暖隔热、制作砌块等。

②在体育场、跑道的修建中使用。具有可渗性较强的泡沫混凝土，排水能力较好可作为轻质基础材料使用。浇筑完成后，在其面层铺筑砾石或者人造草皮，就可以程为田径或者球类比赛的场地。

③用于建筑物的补偿地基。自由沉降在高层建筑的设计和施工过程中得到了充分的重视。由于现代建筑物主群楼相连较多，自重也各不相同，在施工中会产生沉降差。例如，在北京市团结湖大厦的部分基础中，在自重较低的范围内现浇厚度150 mm、抗压强度为0.10±0.02 MPa，自身密度小于200 kg/m3的泡沫混凝土进行回填（补偿地基），可以满足此需求，泡沫混凝土作为回填材料使用如图2所示。

2.3 城市建设方面

①管线回填。市政工程中的地下废弃物，如管线（内装粗油、化学品）、油柜、污水管等其它部分及其容易产生火灾、塌方。当使用泡沫混凝土作为回填材料时，即可解决这些问题也可降低费用。

②园林工程。容重在600～1 000 kg/m3泡沫混凝土制品，用于制作园林的景观，如假山、雕塑，还可制作垃圾箱、桌凳等。

参考文献：

[1] JG/T 266-2011,泡沫混凝土[S].

[2] JGJ 51-2002,轻骨料混凝土技术规范[S].

[3] CECS 249:2008,现浇泡沫轻质土技术规程[S].

[4] 关博文,刘开平.泡沫混凝土研究及应用新进展[J].广东建材,2008,(2).

[5] 张磊,杨鼎宜.轻质泡沫混凝土的研究及应用现状[J].混凝土,2005,(8).

[6] 闰振甲,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.

[7] 刘子全,王波.泡沫混凝土的研究开发进展[J].混凝土,2008,(12).

[8] 谢明辉.大掺量粉煤灰泡沫混凝土的研究[D].吉林:吉林大学,2006.

[9] 詹炳根,郭建雷.玻璃纤维增强泡沫混凝土性能试验研究[J].合肥工业大学学报(自然科学版),2009,(2).