摘要: 泡沫混凝土是利用物理方法制備泡沫, 再將泡沫加入到膠凝材料、粉煤灰、填料、水及各種外加劑組成的料漿中, 經(jīng)攪拌、澆注成型、養(yǎng)護(hù)而成的多孔輕質(zhì)材料。由于泡沫混凝土中含有大量封閉孔隙, 所以有輕質(zhì)、保溫、隔熱、耐火及隔音的性能?,F(xiàn)如今泡沫混凝土是混凝土大家族中的一員,近年來, 國(guó)內(nèi)外都非常重視泡沫混凝土的研究與開發(fā), 使其在建筑領(lǐng)域的應(yīng)用越來越廣。
關(guān)鍵字: 泡沫混凝土應(yīng)用
泡沫混凝土是一種內(nèi)部含有大量細(xì)小、封閉、均勻分布?xì)饪椎亩嗫仔圆牧? 具有輕質(zhì)高強(qiáng)、隔熱保溫、防火隔音、抗水減震等特性。普遍應(yīng)用于高層建筑墻體制作、保溫和襯墊等工程中。
一、泡沫混凝土的簡(jiǎn)要介紹
泡沫混凝土是利用物理方法制備泡沫, 再將泡沫加入到膠凝材料、粉煤灰、填料、水及各種外加劑組成的料漿中, 經(jīng)攪拌、澆注成型、養(yǎng)護(hù)而成的多孔輕質(zhì)材料。由于泡沫混凝土中含有大量封閉孔隙, 所以有輕質(zhì)、保溫、隔熱、耐火及隔音的性能。
泡沫混凝土的制作方式分為兩種: 一種是現(xiàn)場(chǎng)制備, 就是現(xiàn)澆,也可以集中制備, 用混凝土罐車長(zhǎng)距離送到現(xiàn)場(chǎng)澆注; 另一種是在工廠預(yù)制成各種建筑構(gòu)件及制品, 再用于建筑物的施工。泡沫混凝土可應(yīng)用于保溫隔熱的現(xiàn)澆混凝土墻體及工廠預(yù)制的輕質(zhì)隔墻板和砌塊, 泡沫混凝土還可用于建筑物補(bǔ)償?shù)牡鼗芭菽炷恋孛?、屋面、回填及隔聲層與保護(hù)層。
在建筑工程中, 建筑物墻體各部分由于自重的不同, 在施工過程中產(chǎn)生的自由沉降差, 設(shè)計(jì)要求在建筑物自重較低的部分, 其基礎(chǔ)須填軟材料作為補(bǔ)償?shù)鼗褂? 而且必須滿足以下幾個(gè)條件:
1、本身的成塑性較好, 能準(zhǔn)確控制厚度;
2、材料的強(qiáng)度能嚴(yán)格控制在設(shè)計(jì)的范圍中;
3、有足夠的壓縮量。
二、泡沫混凝土的特性
泡沫混凝土通常是用機(jī)械方法將泡沫劑水溶液制備成泡沫, 再將泡沫加入到含硅質(zhì)材料、鈣質(zhì)材料、水及各種外加劑等組成的料漿中, 經(jīng)混合攪拌、澆注成型、養(yǎng)護(hù)而成的一種多孔材料。由于泡沫混凝土中含有大量封閉的孔隙, 使其具有下列良好的物理力學(xué)性能。
1、輕質(zhì)
泡沫混凝土的密度小, 密度等級(jí)一般為300- 1800kg/m3, 常用泡沫混凝土的密度等級(jí)為300- 1200kg/m3, 近年來, 密度為160kg/m3 的超輕泡沫混凝土也在建筑工程中獲得了應(yīng)用。由于泡沫混凝土的密度小, 在建筑物的內(nèi)外墻體、層面、樓面、立柱等建筑結(jié)構(gòu)中采用該種材料, 一般可使建筑物自重降低25% 左右, 有些可達(dá)結(jié)構(gòu)物總重的30%- 40%。而且, 對(duì)結(jié)構(gòu)構(gòu)件而言, 如采用泡沫混凝土代替普通混凝土, 可提高構(gòu)件的承截能力。因此, 在建筑工程中采用泡沫混凝土具有顯著的經(jīng)濟(jì)效益。
2、保溫隔熱性能好
由于泡沫混凝土中含有大量封閉的細(xì)小孔隙, 因此具有良好的熱工性能, 即良好的保溫隔熱性能, 這是普通混凝土所不具備的。通常密度等級(jí)在300- 1200kg/m3 范圍的泡沫混凝土, 導(dǎo)熱系數(shù)在0.08- 0.3w/(m·K)之間。采用泡沫混凝土作為建筑物墻體及屋面材料, 具有良好的節(jié)能效果。
3、隔音耐火性能好
泡沫混凝土屬多孔材料, 因此它也是一種良好的隔音材料, 在建筑物的樓層和高速公路的隔音板、地下建筑物的頂層等可采用該材料作為隔音層。泡沫混凝土是無機(jī)材料, 不會(huì)燃燒, 從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
泡沫混凝土還具有施工過程中可泵性好, 防水能力強(qiáng), 沖擊能量吸收性能好, 可大量利用工業(yè)廢渣, 價(jià)格低廉等優(yōu)點(diǎn)。
三、我國(guó)泡沫混凝土在建筑工程中的應(yīng)用分析
近年來, 我國(guó)越來越重視建筑節(jié)能工作, 隨著與建筑節(jié)能有關(guān)政策的實(shí)施, 墻體材料改革取得了顯著的成就, 節(jié)能材料倍受歡迎。泡沫混凝土以其良好的特性, 已用于節(jié)能墻體材料中, 在其它方面也獲得了應(yīng)用。目前, 泡沫混凝土在我國(guó)的應(yīng)用情況如下。
1、泡沫混凝土砌塊
泡沫混凝土砌塊是泡沫混凝土在墻體材料中應(yīng)用量最大的一種材料。在我國(guó)南方地區(qū), 一般用密度等級(jí)為900- 1200kg/m3 的泡沫混凝土砌塊作為框架結(jié)構(gòu)的填充墻, 主要是利用該砌塊隔熱性能好和輕質(zhì)高強(qiáng)的特點(diǎn)。哈爾濱建筑大學(xué)研制了聚苯乙烯泡沫混凝土砌塊, 并用于城市樓房建設(shè)。此種砌塊是以聚苯乙烯泡沫塑料作為骨料, 水泥和粉煤灰作膠凝材料, 加入少量外加劑, 經(jīng)攪拌、成型和自然養(yǎng)護(hù)而成, 其規(guī)格為200×200×200mm, 可用于內(nèi)、外非承重墻體材料, 也可用于屋面保溫材料。
2、泡沫混凝土輕質(zhì)墻板
目前用于建筑物分戶和分室隔墻的主要材料是GRC 輕質(zhì)墻板, 由于其原料價(jià)格較高, 影響了其推廣應(yīng)用。中國(guó)建筑材料科學(xué)研究院采用GRC 隔墻板生產(chǎn)工藝結(jié)合固體泡沫劑和泡沫水泥的研究成果, 開發(fā)出了粉煤灰泡沫水泥輕質(zhì)墻板的生產(chǎn)技術(shù), 并得到了應(yīng)用。
3、泡沫混凝土補(bǔ)償?shù)鼗?/B>
現(xiàn)代建筑設(shè)計(jì)與施工越來越重視建筑物在施工過程中的自由沉降。由于建筑物群各部分自重的不同, 在施工過程中將產(chǎn)生自由沉降差, 在建筑物設(shè)計(jì)過程中要求在建筑物自重較低的部分其基礎(chǔ)須填軟材料, 作為補(bǔ)償?shù)鼗褂?。泡沫混凝土能較好地滿足補(bǔ)償?shù)鼗牧系囊蟆?/P>
4、用作擋土墻
主要用作港口的巖墻。泡沫混凝土在岸墻后用作輕質(zhì)回填材料可降低垂直載荷, 也減少了對(duì)岸墻的側(cè)向載荷。這是因?yàn)榕菽炷潦且环N粘結(jié)性能良好的剛性體, 它并不沿周邊對(duì)岸墻施加側(cè)向壓力, 沉降降低了, 維修費(fèi)用隨之減少, 從而節(jié)省很多開支。
泡沫混凝土也可用來增進(jìn)路堤邊坡的穩(wěn)定性, 用它取代邊坡的部分土壤, 由于減輕了質(zhì)量, 從而就降低了影響邊坡穩(wěn)定性的作用力。
5、作夾芯構(gòu)件
在預(yù)制鋼筋混凝土構(gòu)件時(shí)可采用泡沫混凝土作為內(nèi)芯, 使其具有輕質(zhì)高強(qiáng)隔熱的良好性能。通常采用密度為400- 600kg/m3 的泡沫混凝土。
6、用作復(fù)合墻板
用泡沫混凝土制作成各種輕質(zhì)板材, 在框架結(jié)構(gòu)中用作隔熱填充墻體或與薄鋼板制成復(fù)合墻板, 泡沫混凝土的密度通常為600kg/m3 左右。
7、管線回填
地下廢棄的油柜、管線( 內(nèi)裝粗油、化學(xué)品) 、污水管及其它空穴容易導(dǎo)致火災(zāi)或塌方, 采用泡沫混凝土回填可解決這些后患, 費(fèi)用也少。泡沫混凝土采用的密度取決于管子的直徑及地下水位, 一般為600- 1100kg/m3。
8、貧混凝土填層
由于使用可彎曲的軟管, 泡沫混凝土具有很大的工作度及適應(yīng)性, 因此它經(jīng)常用于貧混凝土填層。如對(duì)隔熱性要求不很高, 采用密度為1200kg/m3 左右的貧混凝土填層, 平均厚度為0.05m; 如對(duì)隔熱性要求很高, 則采用密度為500kg/m3 的貧混凝土填層, 平均厚度為0.1- 0.2m。
9、屋面邊坡
泡沫混凝土用于屋面邊坡, 具有重量輕、施工速度快、價(jià)格低廉等優(yōu)點(diǎn)。坡度一般為10mm/m, 厚度為0.03- 0.2m, 采用密度為800- 1200kg/m3 的泡沫混凝土。
10、儲(chǔ)罐底腳的支撐
將泡沫混凝土澆階在鋼儲(chǔ)罐( 內(nèi)裝粗油、化學(xué)品) 底腳的底部,必要時(shí)也可形成一凸形地基, 這樣可確保整個(gè)箱底的支撐在焊接時(shí)年處于最佳應(yīng)力狀態(tài), 這一連續(xù)的支撐可使儲(chǔ)罐采用薄板箱底。同時(shí)凸形地基也易于清潔。泡沫混凝土的使用密度為800- 1000kg/m3。
泡沫混凝土也可用于防火墻的絕緣填充, 隔聲樓面填充、隧道襯管回填; 以及供電、水管線的隔離等方面。