探讨发泡水泥在地热工程中的应用
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摘要:本文通过对发泡水泥的介绍，并和聚苯乙烯泡沫板的应用对比，认为在保温性能和使用功能的前提下，采用发泡水泥工艺，在一定规模下，也更合理，更经济，有利于工程施工。
关键词:发泡水泥；苯板；地热构造
Abstract: This article through to the foamed cement is introduced, and the polystyrene foam board and the application of contrast, considered in the thermal insulation performance and the use function under the premise, the cement foaming process, in a certain scale, more reasonable, more economical, in favor of the project construction.
Key words: foamed cement; benzene plate; geothermal structure
中图分类号：TQ172.71 文献标识码： A 文章编号：
一、什么是发泡水泥
发泡水泥又称发泡混凝土，是多孔混凝土的一种。是将发泡剂在机械搅拌作用下，形成大量稳定的泡沫。或者较为先进的气动发泡，即在通过高压空气的作用，将一定浓度的发泡剂在发泡管内雾化，最后形成大小均一、直径适宜的泡沫。从而形成内部充满气泡的混凝土。
二、发泡剂
发泡剂是发泡水泥的主要成分，是形成发泡水泥的最主要原因物质。以往的发泡剂通常采用松香泡沫剂及水解牲血泡沫剂。松香胶泡沫剂采用烧碱加水溶入松香粉，再与溶化的胶液（皮胶或骨胶）搅拌制成浓松香胶液，使用时再用温水稀释，用力搅拌形成稳定的泡沫。水解牲血采用动物血加苛性钠、盐酸、硫酸亚铁、水等制成，使用时经稀释搅拌成稳定的泡沫。这两种发泡剂在目前看来，其所产生的泡沫数量及稳定性都较差。
近年来，发泡剂的制取有了长足发展。其种类主要形成了两大类：
1、动物性发泡剂
动物性发泡剂是以动物角质为主要原材料，加入一定量的烧碱、盐酸、氯化钠等化工原料，加温溶解、稀释过滤、高温脱水而生产的一种发泡剂。是一种无公害、无污染的水溶性液体，具有发泡量大、泡沫强度高、持续时间长等优点的新型发泡剂。
2、植物性发泡剂
植物性发泡剂是以松香和氢氧化钠等为主要原料经过皂化反应制取。植物性发泡剂具有造价低、产泡量大、泡沫持久等优点，广州、宝鸡、上海、深圳等地有生产。
从PH值看，动物性发泡剂往往偏碱性，PH值约为7-8，；而植物性发泡剂往往偏酸性，PH值约为5-6。一般而言，发泡剂PH值为中性效果更好，因为这样既不影响水泥的性能，又可延长设备使用寿命。另外还有混合性发泡剂，不管哪种发泡剂与以往的发泡剂相比，性能上都有了较大提高，用其制取的发泡水泥的质量也有了较大改观，其各项性能指标已远远超过了同类产品――加气混凝土。
三、在此介绍两种发泡机的发泡的发泡原理
1、螺杆泵送式发泡机
螺杆泵送式发泡机的工作方式是将水与发泡剂按比例混合成发泡液，然后由发泡机中的气动部分打成泡沫输出到混合器中，同时按比例将水与水泥输入搅拌机搅拌成浆料送至混合器中，与泡沫利用混合器的叶片结构形成发泡水泥并由螺杆泵推进至施工浇注位置。
在此前还有一种类似的方式是将水与发泡剂混合成发泡液后由气动部分制成泡沫后直接打进搅拌机内，而搅拌机内也同步进行浆料搅拌，这样在搅拌过程中形成发泡水泥。然后进行泵送或现场浇注。这里的一点区别就是去掉了在混合器中形成发泡水泥的环节。但总的形成发泡水泥的原理则没有改变。
“液压”式水泥发泡机
“液压”式水泥发泡机的工作流程：将发泡剂按比例加水，然后加气发泡定量后输送到混合器中，同时按比例将水与水泥输入搅拌机搅拌成浆料送至混合器中，与已形成的泡沫利用混合器的叶片结构形成发泡水泥，并由液压传动系统带动柱塞泵输送至施工浇注位置。
四、发泡水泥与EPS保温板比较
1、采用发泡水泥作为地暖隔热材料使用，更主要解决了隔热层与楼板基面之间结合附着性能大大提高，过去大多数地暖施工中所采用苯板做隔热层,不能与原基面很好的结合，更没有有效的附着力，而造成脱层、空鼓、龟裂等弊端。而采用发泡水泥体，作为保温隔热层,使发泡水泥隔热层可与原楼板细小凸凹不平的基面填平，并可抓实,抓牢形成强有力的附着性能。与填充层结合好，不产生脱层、空鼓、龟裂。发泡水泥自身找平，隔热层地面平整节省土建打地面混凝土用量。
2、稳定性方面，发泡水泥为水泥制品，不老化，不变质，不燃烧，环保，苯板密度低，易老化，当温度超过75度，受热形变。
3、发泡水泥主要材料是水泥，基本无废料，省去苯板施工的找平层工序，发泡水泥承载力高，与填充层结合紧密，可以省去苯板施工中的下层铁丝网（下层铁丝网主要是为了固定地热管路的），苯板施工过程中易产生边角余料，不经济。
4、造价比较：30mm厚（28mm厚发泡水泥与20mm苯板热阻相当,密度400kg/ m3）,325#硅酸盐水泥价格约400元/吨,造价约12元/,苯板20kg/m3,价格约350元/m3, 20mm厚苯板约7元/,加上铁丝网铝箔纸约2元/。
5、重量比较：苯板工艺，找平层5mm,隔热层苯板20mm,填充层混凝土50mm,总70mm,总重量0.02mx20kg/ m3+0.055mx2100kg/ m3=115.9kg/ m2，发泡水泥工艺，隔热层发泡水泥30mm,填充层混凝土50mm,总80mm，发泡水泥是自流平，不需要找平层，总重量0.03mx400kg/ m3+0.05mx2100kg/ m3=117kg/ m2。
6、施工工期比较
苯板保温层施工熟练工人3人一组，平均每日可以铺设约800-1200，发泡水泥工人5个，发泡机一天，平均每日能完成发泡6000-8000，但发泡水泥需要3-5天的养生期，待水泥干透方可施工下一道工序。综合考虑高层建筑风大天气影响，发泡水泥工艺略占优势。但是发泡水泥施工需要土建方一次提供大面积作业面，对施工现场的工序交接的紧密配合产生考验，施工管理难度有所提高。
以上论述的前提是发泡水泥必须是合格产品，即要满足干容重≤400kg/m3，抗压强度≥0.4mpa,导热系数≤0.09w/m.k的最基本的物理性能指标。但是，由于发泡水泥是现场浇注，受到设备，工艺技术水平等多种因素影响，产品质量往往难以得到保证，低质量的发泡水泥隔热层在工程中也屡见不鲜，所以现场控制是发泡水泥成败的关键。现阶段已经出台各种关于发泡水泥的规程、规范，相信在各方努力下，发泡水泥的优异性能也很快会被人们认可。
参考文献
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[5]《地板辐射泡沫混凝土绝热层技术规程》DB21/T1684-2008;
[6]《低温热水地面供暖施工与验收规程》DB13/T836-2006;