摘要：本文通過介紹發(fā)泡混凝土的組成及其原材料的選擇，論述發(fā)泡混凝土的性能特點(diǎn)，指出國內(nèi)發(fā)泡混凝土生產(chǎn)應(yīng)用中存在的一些問題，同時(shí)討論發(fā)泡混凝土的生產(chǎn)施工工藝及應(yīng)用前景。

1  前言

發(fā)泡混凝土又稱為發(fā)泡水泥、輕質(zhì)混凝土等，是一種利廢、環(huán)保、節(jié)能、低廉且具有不燃性的新型建筑節(jié)能材料。發(fā)泡混凝土是通過化學(xué)或物理的方式根據(jù)應(yīng)用需要將空氣或氮?dú)狻⒍趸細(xì)?、氧氣等氣體引入混凝土漿體中，經(jīng)過合理養(yǎng)護(hù)成型，而形成的含有大量細(xì)小的封閉氣孔，并具有相當(dāng)強(qiáng)度的混凝土制品。傳統(tǒng)發(fā)泡混凝土的制作通常是用機(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)成都泡沫混凝土公司護(hù)而成的一種多孔材料。這種輕質(zhì)混凝土的干密度通常150～1500kg/m3，具有很好的保溫節(jié)能性能[1]。使用發(fā)泡混凝土，一般可使建筑物自重降低25%，有些達(dá)30%～40%，因而在建筑物的內(nèi)外墻體、屋面、樓面、立柱、墻體填芯等建筑結(jié)構(gòu)中采用發(fā)泡混凝土皆具有顯著的經(jīng)濟(jì)效益[2-3]。

2  發(fā)泡混凝土的組成

制備發(fā)泡混凝土所需的原材料主要包括：水泥、水、發(fā)泡劑，除此之外，還可以在發(fā)泡混凝土的制備過程中摻加一定量的填料、骨料和外加劑，這樣一方面可以降低成本，另一方面有效改善了發(fā)泡混凝土的制品性能。但作為一種特殊的混凝土，發(fā)泡混凝土除了符合普通混凝土的一般規(guī)律之外，還具有一些自身的特點(diǎn)，其組成材料應(yīng)達(dá)到以下成都泡沫混凝土公司技術(shù)要求。

2.1  水泥

水泥作為發(fā)泡混凝土的膠凝材料在發(fā)泡混凝土中起著至關(guān)重要的作用，水泥是發(fā)泡混凝土強(qiáng)度的重要來源，發(fā)泡混凝土品質(zhì)的好壞其很大一部分因素決定于膠凝材料即水泥。原材料體系不同，水泥用量對(duì)發(fā)泡混凝土強(qiáng)度的影響規(guī)律并不一致。在非凈漿體系中，發(fā)泡混凝土強(qiáng)度先隨水泥用量增加而提高，當(dāng)超過最佳水泥用量后，強(qiáng)度則隨水泥用量繼續(xù)增加而降低。在凈漿體系中，水泥用量則相對(duì)固定，只有水泥強(qiáng)度等級(jí)仍對(duì)發(fā)泡混凝土強(qiáng)度產(chǎn)生影響。

各種種類的水泥都能用來制備發(fā)泡混凝土，由于發(fā)泡混凝土中生成了大量的泡沫，延緩了水泥水化過程的進(jìn)行，適宜使用凝結(jié)時(shí)間較快的硫鋁酸鹽水泥、高鋁水泥、早強(qiáng)型硅酸鹽水泥、菱鎂水泥、石膏等，但成都泡沫混凝土公司是基于耐久性考慮，制備高性能發(fā)泡混凝土的水泥還是應(yīng)該選用普通硅酸鹽水泥，尤其是應(yīng)用于墻體等重要部位時(shí)。而且硅酸鹽系列水泥來源廣泛、質(zhì)量穩(wěn)定、經(jīng)濟(jì)、耐久性好，因而被發(fā)泡混凝土行業(yè)廣泛使用。硫（鐵）鋁酸鹽第三系列水泥在發(fā)泡混凝土漿體形成、結(jié)構(gòu)穩(wěn)定性、早期強(qiáng)度發(fā)展等方面具有特色，應(yīng)用逐年增加，在一些特殊重點(diǎn)工程中的應(yīng)用相繼取得成功。

2.2  發(fā)泡劑

眾所周知發(fā)泡混凝土中的泡沫對(duì)于發(fā)泡混凝土的各項(xiàng)品質(zhì)起著至關(guān)重要的作用，而泡沫是由單個(gè)的氣泡所構(gòu)成，故泡沫的性能也是由每個(gè)氣泡性質(zhì)集體的一種表現(xiàn)。發(fā)泡混凝土中所采用的不同性質(zhì)的泡沫直接決定著發(fā)泡混凝土的具體使用范圍，所以發(fā)泡劑是影響發(fā)泡混凝土性能的一個(gè)關(guān)鍵因素。成都泡沫混凝土公司評(píng)價(jià)泡沫劑優(yōu)良的

決定要素不是泡沫穩(wěn)定性，而是泡沫料漿的穩(wěn)定性及其硬化后的性能。發(fā)泡劑的質(zhì)量對(duì)發(fā)泡混凝土產(chǎn)品的性能影響巨大，選擇發(fā)泡劑用量少，發(fā)泡倍數(shù)高，泡沫穩(wěn)定性好，閉空率高，吸水率低，不影響強(qiáng)度的發(fā)泡劑可得到孔徑均勻，性能良好的發(fā)泡混凝土[4]。

2.2  高性能摻合料

不同于普通混凝土，在引入摻合料時(shí)必須要考慮其與泡沫的相容性，一般生產(chǎn)發(fā)泡混凝土使用的摻合料應(yīng)具有：一是細(xì)度越細(xì)越好，這樣對(duì)泡沫的包裹性越好；二是摻合料的吸水性不宜過大，否則會(huì)吸收泡沫中的水分，造成破泡。因此，磨細(xì)礦渣、高等級(jí)的超細(xì)粉煤灰、硅灰等都適合用來制備發(fā)泡混凝土，而諸如鋼渣等活性較低、顆粒形貌粗糙、密度較大、有一定吸水性的摻合成都泡沫混凝土公司料可能不適合摻入到發(fā)泡混凝土中。摻入粉煤灰等摻合料，還可以改善漿料的和易性，降低成本，降低發(fā)泡混凝土的收縮開裂性，提高發(fā)泡混凝土的后期強(qiáng)度，改善成型效果，但摻量不宜過大，同時(shí)需要保證一定的養(yǎng)護(hù)齡期。

2.3  骨料

制備發(fā)泡混凝土的骨料通常分為普通集料、輕骨料和超輕骨料三類。根據(jù)發(fā)泡混凝土密度和強(qiáng)度要求，決定是否采用骨料和采用哪類骨料。骨料品種和表觀密度對(duì)發(fā)泡混凝土強(qiáng)度影響明顯。為保證發(fā)泡混凝土密度，用輕骨料比用普通骨料可使水泥漿體形成的結(jié)構(gòu)更致密。發(fā)泡混凝土抗壓強(qiáng)度通常較低，抗壓破壞通常發(fā)生在含有大量氣孔的水泥基基體中。與普通混凝土相比，使用密度較低的骨料將明顯提高發(fā)泡混凝土的抗壓強(qiáng)度。發(fā)泡混凝土一成都泡沫混凝土公司般不會(huì)使用諸如石子之類的粗集料，考慮到對(duì)泡沫的包裹性，其使用的集料一般是粒徑較小的細(xì)砂，一般發(fā)泡混凝土干密度在500～700kg/m3以上時(shí)就需要摻入細(xì)砂。有時(shí)會(huì)使用如陶粒、沸石、微珠等輕集料，摻入時(shí)要考慮選擇合適堆積密度的集料，使其與要制備的料漿密度接近，可有效防止集料的沉降。

2.4  纖維

發(fā)泡混凝土屬于多孔混凝土的一種，其收縮較大，尤其是不加集料的較低干密度級(jí)別的發(fā)泡混凝土，收縮性就更值得重視。因此，加入一定量的纖維可以起到控制收縮的目的。纖維的種類很多，可以根據(jù)發(fā)泡混凝土的不同干密度級(jí)別以及應(yīng)用領(lǐng)域而定。大量試驗(yàn)表明，聚丙烯纖維能顯著提高發(fā)泡混凝土的抗壓強(qiáng)度和劈裂抗拉強(qiáng)度。聚丙烯纖維對(duì)發(fā)泡混成都泡沫混凝土公司凝土抗壓強(qiáng)度提高幅度隨發(fā)泡劑摻量的不同而有較大差異，隨著發(fā)泡劑摻量的增大，聚丙烯纖維對(duì)發(fā)泡混凝土抗壓強(qiáng)度提高幅度增大。因此，對(duì)于低抗壓強(qiáng)度的發(fā)泡混凝土，采用摻加聚丙烯纖維是一個(gè)有效的增強(qiáng)途徑；同時(shí)，聚丙烯纖維可顯著改善發(fā)泡混凝土的收縮性能。

2.5  外加劑

為了滿足發(fā)泡混凝土的加工性和特殊性能，需要加入一些外加劑。高效減水劑等各種外加劑是制備高性能發(fā)泡混凝土的必要組分加入減水劑在較低水灰比下也可將泡沫與漿料混合均勻，在實(shí)驗(yàn)室使用新型的聚羧酸鹽減水劑時(shí)，水膠比可以降低到0.2左右，可以極大提高基材的強(qiáng)度。

除了減水劑、穩(wěn)泡劑之外，高性能混凝土中使用的其他常用外加劑（如速凝劑、早強(qiáng)劑、分散劑、防水劑等）也成都泡沫混凝土公司都是生產(chǎn)發(fā)泡混凝土的必要組分。

3  發(fā)泡混凝土的性能

3.1  輕質(zhì)

發(fā)泡混凝土具有較低的密度，實(shí)際應(yīng)用中，常見發(fā)泡混凝土的密度等級(jí)為180～500kg/m3，近年來，密度更低的超輕發(fā)泡混凝土也開始出現(xiàn)，但在建筑工程中尚未得到較大范圍的應(yīng)用。實(shí)際工程中，發(fā)泡混凝土的密度可以降至150～350kg/m3，與黏土磚相比，密度只有黏土磚的1/3～1/10，其密度只相當(dāng)于普通水泥混凝土的1/5～1/10。

由于發(fā)泡混凝土的密度小，將其應(yīng)用于建筑物的內(nèi)外墻體、層面、樓面、立柱等部位，可以使建筑物的自重降低25%左右，有些甚至可使自重降低高達(dá)30%～40%。因此，在建筑工程中合理采用發(fā)泡混凝土，可以在保證建筑耐久性的同成都泡沫混凝土公司時(shí)，大大降低工程造價(jià)，具有顯著的經(jīng)濟(jì)效益和廣泛的市場(chǎng)前景。

3.2  保溫隔熱性能好

發(fā)泡混凝土之所以具有良好的保溫隔熱性能是由其內(nèi)部結(jié)構(gòu)所決定的。觀察發(fā)泡混凝土的內(nèi)部結(jié)構(gòu)可以發(fā)現(xiàn)，發(fā)泡混凝土的內(nèi)部充滿大量封閉、均勻、細(xì)小的圓形孔隙。這些氣孔可以最大程度固定空氣，因此制品導(dǎo)熱系數(shù)較低，具有良好的保溫隔熱性能。發(fā)泡混凝土的這一優(yōu)異的熱工性能是普通混凝土所不具備的。密度等級(jí)在150～350kg/m3范圍內(nèi)的發(fā)泡混凝土，其導(dǎo)熱系數(shù)范圍為0.045～0.06w/（m·k）。如果在建筑物的屋面材料及墻體材料中廣泛采用這種發(fā)泡混凝土，將產(chǎn)生良好的節(jié)能效果。

3.3  隔音耐火性能好

發(fā)泡混凝土作為一種多孔材料，內(nèi)部含有大成都泡沫混凝土公司量的封閉孔隙，因此具有良好的隔音性能。因此可以將發(fā)泡混凝土廣泛應(yīng)用于建筑物的樓層及高速公路的隔音板、地下建筑物的頂層等建筑部位，作為隔音層。同時(shí)，發(fā)泡混凝土還具有一般無機(jī)質(zhì)材料的通性即不燃、具有良好的耐火性。國內(nèi)外大量研究資料顯示，干密度在150～350kg/m3范圍內(nèi)的發(fā)泡混凝土，當(dāng)其抗壓強(qiáng)度為2.5～7.5MPa范圍內(nèi)時(shí)，發(fā)泡混凝土的耐火極限可以達(dá)到2.7小時(shí)，隔聲性能可以達(dá)到20db，抗沖擊性可以達(dá)到100次，是一種可以大力推廣的優(yōu)質(zhì)隔音耐火材料。

3.4  抗震性能好

發(fā)泡混凝土由于其特殊的多孔性結(jié)構(gòu)，密度較小、質(zhì)量較輕、彈性模量較低。這些特性使發(fā)泡混凝土結(jié)構(gòu)在承受地震荷載時(shí)所承受的地震力小，成都泡沫混凝土公司震動(dòng)波的傳遞速度也比普通混凝土結(jié)構(gòu)慢很多。根據(jù)震動(dòng)學(xué)原理，建筑結(jié)構(gòu)的自震周期越長，對(duì)沖擊能量的吸收也就越快。因此，發(fā)泡混凝土具有優(yōu)異的減震效果。在建筑工程的特定部位適當(dāng)?shù)膽?yīng)用發(fā)泡混凝土可以有效地增加建筑物的抗震性能，加強(qiáng)建筑物在地震中的安全性和牢固性。

發(fā)泡混凝土除了具備以上的多種優(yōu)異性能外[5-6]，還具有現(xiàn)澆施工過程中可泵性好，防水能力強(qiáng)，沖擊能量吸收性能好，在制作過程中可以大量摻加工業(yè)廢渣，這樣，不僅有效利用資源、變廢為寶、利于環(huán)保，而且還大大降低了發(fā)泡混凝土的成本。

4  發(fā)泡混凝土目前存在的問題及生產(chǎn)應(yīng)用前景

4.1  發(fā)泡混凝土目前存在的問題

由于發(fā)泡混凝土及其應(yīng)用技術(shù)的研究成果國內(nèi)外大多以專利形成都泡沫混凝土公司式體現(xiàn)出來，國內(nèi)在發(fā)泡混凝土生產(chǎn)上，既缺乏成套的設(shè)備也沒有完整的數(shù)據(jù)和經(jīng)驗(yàn)積累，施工又缺乏理論指導(dǎo)，因此，在實(shí)際施工中，由于用料、施工方法和管理等方面的因素，發(fā)泡混凝土的優(yōu)越性能并沒有完全體現(xiàn)，經(jīng)常出現(xiàn)一些問題，尤其是在使用性能上表現(xiàn)出一些不足：

（1）強(qiáng)度偏低：發(fā)泡混凝土的抗壓強(qiáng)度偏低，既不利于工程應(yīng)用，而且給制品的運(yùn)輸增加了難度；

（2）開裂：發(fā)泡混凝土的表面容易開裂，導(dǎo)致吸收大量外來水分；

（3）耐水性差：一般干密度為300～1000kg/m3的發(fā)泡混凝土的體積吸水率達(dá)10%～30%、質(zhì)量吸水率達(dá)10%～50%，且吸水率隨干密度的降低或引入氣泡量的增大而增加，更容易引起凍融現(xiàn)象，影響發(fā)泡混凝土成都泡沫混凝土公司的使用效果及應(yīng)用領(lǐng)域。降低發(fā)泡混凝土吸水率的技術(shù)措施有多種，如摻加憎水劑、在表面涂覆防水材料，以及對(duì)摻入材料進(jìn)行表面處理（如對(duì)加入的多孔材料進(jìn)行表面“包裹”，而使其孔隙與漿體“隔絕”，從而減少吸水率）[7]。

另外，現(xiàn)今發(fā)泡混凝土的制備方法仍較多使用物理發(fā)泡方法，但是其存在著泡沫不穩(wěn)定、發(fā)泡劑價(jià)格高，設(shè)備復(fù)雜，在高層建筑物樓面樓頂施工難度較大，而且泡沫孔徑大小不均、一次性投入高、不利于大面積推廣等缺點(diǎn)。

4.2  發(fā)泡混凝土的生產(chǎn)應(yīng)用前景

目前國內(nèi)發(fā)泡混凝土產(chǎn)品分為現(xiàn)澆和預(yù)制兩類，其主要應(yīng)用領(lǐng)域是現(xiàn)澆。國內(nèi)市場(chǎng)現(xiàn)澆發(fā)泡混凝土主要用于屋面保溫層、地暖保溫層以及一些墊層，大多數(shù)生產(chǎn)施工設(shè)備都是連續(xù)式投料、攪成都泡沫混凝土公司拌、輸送、澆筑，即投料、攪拌、輸送、澆筑四個(gè)環(huán)節(jié)同時(shí)進(jìn)行。為了防止罐車開往工地途中，泡沫在長時(shí)間的攪拌下會(huì)大量破掉，應(yīng)該在工地上放置一臺(tái)小型發(fā)泡機(jī)，按配合比將泡沫輸送到含有已攪拌均勻的水泥（砂）漿的罐車中攪拌，最后澆筑。而對(duì)于發(fā)泡混凝土工廠化預(yù)制制品來說，其生產(chǎn)工藝及其質(zhì)量控制相對(duì)簡(jiǎn)單，完全可以借鑒上述流程，但需要采用合理的配合比和養(yǎng)護(hù)制度，建議中高密度的發(fā)泡混凝土摻入合適的輕集料，以解決制品收縮開裂。

當(dāng)今我國的發(fā)泡混凝土制品和國外相比，整體規(guī)模偏小、技術(shù)水平不高，以及缺少大宗應(yīng)用的主導(dǎo)產(chǎn)品[8]。堅(jiān)信隨著我國發(fā)泡劑與發(fā)泡機(jī)的產(chǎn)品技術(shù)進(jìn)步，國家或建材行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)的建立，以及施工技術(shù)的改進(jìn)與完善，加成都泡沫混凝土公司之發(fā)泡混凝土材料本身具有的眾多功能優(yōu)勢(shì)與低碳經(jīng)濟(jì)的國際發(fā)展趨勢(shì)，我國的發(fā)泡混凝土市場(chǎng)前景將更加廣闊。此外，用發(fā)泡混凝土取代目前使用的泡沫塑料作為防火保溫材料，是其一個(gè)新的市場(chǎng)增長點(diǎn)。

5  結(jié)論

（1）發(fā)泡混凝土由水泥、發(fā)泡劑、高性能摻和料、骨料、纖維和外加劑組成，水泥是其強(qiáng)度的主要來源，摻加合適的纖維及高效減水劑、調(diào)整含氣量與水灰比，可有效平衡發(fā)泡混凝土的工作性能、密度、強(qiáng)度、耐久性及成本等之間的關(guān)系。發(fā)泡混凝土拌制漿體中泡沫的穩(wěn)定性尤為重要，其影響硬化發(fā)泡混凝土微孔結(jié)構(gòu)，包括微孔大小與分布、連通孔與總孔隙的比率等，進(jìn)而影響發(fā)泡混凝土抗凍融性、耐火性、吸水性和導(dǎo)熱性等。此外，配制發(fā)泡混凝土還須重點(diǎn)考成都泡沫混凝土公司察發(fā)泡劑、化學(xué)外加劑、輕質(zhì)填料及增強(qiáng)纖維等組分材料之間的適應(yīng)性。

（2）發(fā)泡混凝土具有輕質(zhì)、保溫隔熱性能好、隔音耐火性能好、抗震性能好等優(yōu)異的性能，但是發(fā)展中存在著強(qiáng)度過低、開裂以及耐水性差等問題。目前，我國發(fā)泡混凝土技術(shù)偏低，應(yīng)該在材料配方、制備技術(shù)、微觀機(jī)理、生產(chǎn)工藝等方面做大量研究，以加速發(fā)泡混凝土在我國的發(fā)展應(yīng)用，使其從屋面、地面工程應(yīng)用走向墻體等更廣闊的應(yīng)用領(lǐng)域。

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