褚红涛
青岛德邦混凝土有限公司 山东 青岛 266108
摘要:泡沫混凝土具有轻质、低弹性、隔热、防火、减震等特点。其物理性和耐久性好,防水效果好,无需震捣,劳动强度低,成本低,经济、环保等特性,广泛应用于屋面、地面等节能材料中。近年来,在国内外,泡沫凝聚的研究和开发是非常重要的,在建筑领域的用途越来越广泛。
关键词:发泡混凝土;建筑墙体节能;应用
前言
泡沫混凝土是指以水泥基胶凝材料、掺和料等为主要胶凝材料,加入外加剂和水制成料浆,经发泡剂发泡,浇注成型、养护而成的轻质混凝土。与普通砂浆相比,泡沫混凝土内部分布着大量的封闭气孔,因而具有体积密度小、隔热、保温、隔音、抗震、耐火、节能利废等特点,其被广泛应用于屋面、热力管道、地暖、非承重墙、隔音板等的建设中,对我国建筑节能和墙体材料改革有重要的推进作用。
1泡沫混凝土的特性
泡沫混凝土的突出特点就是在混凝土内形成泡沫孔,使混凝土轻质化和保温隔热化。因此泡沫混凝土有以下几方面的特性。
1.1重量轻
泡沫混凝土的密度较小,它的干体积密度一般为200~700kg/m3,相当于黏土砖的1/3~1/10左右,普通水泥混凝土的l/5~l/10左右,也低于一般的轻骨料混凝土。因而采用它作为墙体屋面材料可以大大减轻建筑物自重,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%。同时,也就可以减少建筑物对地基的压力,减小建筑物基础、梁、柱等结构尺寸,节约建筑材料和工程费用,大幅减小工程量,缩短工期。因此,在建筑工程中采用泡沫混凝土也具有显著的经济效益。
1.2保温性能良好、减薄墙体,增加建筑面积
由于其内部含有大量气泡和微孔,因而有良好的绝热性能。其保温效果远远强于同厚度的粘土砖墙,从而增加了建筑物的使用面积。抗震性能优异,地基荷载越小,抗震力越强。地基的荷载与墙体材料的密度直接相关,墙体材料密度越小,建筑的地基荷载就越小,与传统建筑材料相比,建筑物自重可减轻1/3~2/5,因此,泡沫混凝土具有良好的抗震性。
1.3减少噪音污染,耐火性能良好
泡沫混凝土具有良好的气孔结构,能起到较好的隔音效果,大大减少噪音影响,改善居住环境。由于泡沫混凝土的多孔性,它具有一定的吸声能力。虽因孔隙不连通而使吸声性能受到限制,但由于泡沫混凝土具有可加工性,极易对其表面施行某种加工,经加工处理后,其可以达到中等效果的吸声性能。加之,泡沫混凝土具有耐潮、耐火、强度较高等优点,且比其他吸声材料便宜,在某些情况下可以作为吸声材料加以采用。
1.4加工方便,整体性能好
泡沫混凝土不但能在厂内生产成各种各样的制品,而且还能现场施工,直接现浇成屋面、地面和墙体,与主体工程结合紧密。
1.5调节室内温度
泡沫混凝土产品的含水率可根据室内环境的变化而变化,具有一定的调节室内环境的作用,用泡沫混凝土所建的墙体,无论外面的气候条件如何,都可最大限度地消除墙体与人体之间的辐射现象,保持室内相对湿度的平衡,既不干燥也不潮湿,能很好地调节室内的温度。
2泡沫混凝土的应用
2.1建筑节能方面的应用
屋面保温隔热:制品类有泡沫混凝土屋面隔热砖、保温板、菱镁泡沫夹心波瓦和泡沫彩色水泥瓦;现浇类有现浇泡沫混凝土屋面保温隔热层,泡沫与聚苯颗粒复合保温隔热层。墙体保温隔热:制品类有泡沫混凝土砌块、彩色保温砌块、泡沫石膏砌块和各种保温内外墙板;现浇类有现浇泡沫混凝土墙体。墙面保温隔热:制品类有外墙外保温体系,外墙内保温体系,发泡文化石、发泡文化砖;现浇类有喷涂型泡沫混凝土墙面保温层。地面保温:制品类有地面保温砖、地面保温板;现浇类有现浇地暖保温层。
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2.2工程应用
发泡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。由于发泡混凝土中含有大量封闭的孔隙,使其具良好的物理力学性能。通过对发泡混凝土屋面保温施工总结有以下优点:保证了施工质量,发泡屋面保温现浇技术采用泵送整体现浇,施工质量较传统屋面纯手工操作更易控制。保证了成品质量。施工速度快,工期短,受外界因素影响较小:施工1000㎡的发泡保温屋面约5h~8h,且保温屋面施工采用泵送技术,整体现浇,对垂直运输设备的依赖性大大减小。抗压强度高发泡保温材料的抗压强度为15MPa,且现场可调整水泥用量来提高保温层的抗压强度。现场文明施工:施工过程中无废水、废气、废渣产生,且施工无噪音,利于环保。
2.2.1补偿地基工程
近年来自由沉降问题越来越受到建筑施工设计单位的重视。通常在建筑物群不同自重部分的影响下,施工时各自会形成不同的自由沉降差,而在建筑设计时必须使用软材料填充在建筑物自重不足的部位来补偿地基强度。而泡沫混凝土恰好符合补偿地基的基本要求。
2.2.2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,上边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,足球及网球运动。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。制作贫混凝土填层。在采用能够弯曲的软管时,由于泡沫混凝土的高适应性及工作度,其在贫混凝土层的制作中得以广泛应用。主要用于报废矿井、报废地下设施等地下空间的低成本回填。这在发达国家应用比较普遍,在我国也已起步。环境覆盖。主要用于垃圾灭菌无害化覆盖、生态植草混凝土泡沫地面、沙区蓄水覆盖等。
2.2.3制作挡土墙
由于泡沫混凝土具有良好的粘结性能,其不容易对周边的岸墙形成较强的侧向压力,因此可以将其作为安全后的轻质回填材料以降低岸墙的侧向荷载和垂直荷载,且能够节省成本,提高施工效率。另外,由于泡沫混凝土良好的轻质性和高强度,还可以用其代替边坡的土壤来减少外作用力对边坡稳定性的影响以提高路堤边坡的稳定性。主要用于公路护坡、路基、引桥、地基、河岸、港口的挡土墙,在国外应用量非常大,在国内也已开始应用。
2.2.4作为钢筋混凝土的施工构件
近些年随着高层建筑的发展,建筑的上下层使用功能不同,就造成整体结构的不同,所以一般会选择结构转换层,但是在施工的时候会增加很大的困难,一些截面尺寸比较大的会增加转换层的自重,此时选择泡沫混凝土作为钢筋的预制混凝土构件就可以有效的降低转换层的自重,提高整体建筑的安全稳定性。
2.2.5作为混凝土的地质填充
有些建筑工程的施工地质条件比较恶劣,在进行基础的地基混凝土的填层时,往往要求比较高,选用泡沫混凝土可以实现较大的施工适应性。泡沫混凝土可以根据实际的施工条件进行制作,要是对保温隔热要求比较高,就选用一些密度比较大的泡沫混凝土材料,若是保温隔热的要求较低,就选用一些密度较低的泡沫混凝土材料,厚度不同,填充的效果也不同。
2.2.6在装饰材料方面的应用
目前主要用于纸面石膏板、菱镁防火板、轻质吊项、各种模制装饰制品的降密;用于生产防火泡沫涂料使用。
结束语
虽然泡沫混凝土在应用与研究方面仍有许多不足,但在我国正大力倡导节能环保政策的环境下,泡沫混凝土因其优异的性能,仍具有广阔的发展与应用前景。未来我们要结合发展的需要,提高自主创新能力,完善并提高标准体系和配套设施,逐渐解决在理论和实践中存在的问题,同时多借鉴和引进发达国家的先进经验和技术,泡沫混凝土定将更加健康地向前发展。
参考文献
[1]李浩稻.泡沫混凝土在建筑施工中的应用与展望[J].建材世界,2014.
[2]韩香菊,杨文玲.泡沫混凝土的特性及应用[J].科技创新与应用,2015.
论文作者:褚红涛
论文发表刊物:《防护工程》2018年第11期
论文发表时间:2018/10/11
标签:混凝土论文; 泡沫论文; 屋面论文; 地基论文; 墙体论文; 自重论文; 材料论文; 《防护工程》2018年第11期论文;