摘要:本文主要通過參考近年來有關(guān)泡沫混凝土的文獻(xiàn)資料,概述了泡沫混凝土的定義、主要原材料、特點(diǎn)、發(fā)展現(xiàn)狀及應(yīng)用前景等內(nèi)容,指出了泡沫混凝土發(fā)展、應(yīng)用的方向。
關(guān)鍵詞:泡沫混凝土;發(fā)展現(xiàn)狀;應(yīng)用前景
引言
泡沫混凝土是混凝土大家族中的一員,具有密度小、質(zhì)量輕、保溫、隔音、抗震等性能,是一種新型建筑材料。泡沫混凝土的基本原料為水泥、石灰、水、泡沫,在此基礎(chǔ)上摻加一些填料、骨料及外加劑。常用的填料及骨料為:砂、粉煤灰、陶粒、碎石屑、膨脹聚苯乙烯、膨脹珍珠巖、苯脫克細(xì)骨料,常用的外加劑與普通混凝土一樣,為減水劑、防水劑、緩凝劑、促凝劑等。近年來,國內(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)城中的應(yīng)用越來越廣??蓱?yīng)用于擋土墻、修建運(yùn)動(dòng)場(chǎng)和田徑跑道、夾心構(gòu)件、用作復(fù)合墻板、管線回填、貧混凝土填層、屋面邊坡、儲(chǔ)罐底腳的支撐等。但其在應(yīng)用中存在強(qiáng)度偏低、開裂、暖水等缺陷,其性能有待進(jìn)一步改進(jìn)。
1 泡沫混凝土1.1 泡沫混凝土的定義泡沫混凝土通常是指用機(jī)械方法將泡沫劑水溶液制備成泡沫,再將泡沫加入到硅質(zhì)材料、鈣質(zhì)材料、水及各種外加劑組成的漿料中,經(jīng)混合攪拌、澆注成型、養(yǎng)護(hù)而成的一種多孔材料。
泡沫混凝土的種類很多,有多種分類方法。按其組成中的膠結(jié)材料不同可分為水泥泡沫混凝土、菱鎂泡沫混凝土、石膏泡沫混凝土、火山灰質(zhì)膠結(jié)材料泡沫混凝土;按所用主要填充料的種類可分為粉煤灰泡沫混凝土、礦渣泡沫混凝土、秸軒泡沫混凝土等;按砌塊干表現(xiàn)密度一般可分為8個(gè)等級(jí),即B03、B04,B05、B06、B07、B08、B09、B10;接使用功能可分為保溫型、保溫結(jié)構(gòu)型、結(jié)構(gòu)型;按應(yīng)用領(lǐng)域可分為房建泡抹混凝土、園林泡沫混凝土、工程泡沫混凝土、工業(yè)泡沫提凝土;按養(yǎng)護(hù)方式可分為自然養(yǎng)護(hù)泡沫混凝土、蒸汽養(yǎng)護(hù)泡沫混凝土、蒸壓養(yǎng)護(hù)泡沫混凝土。
1.2 泡沫混凝土的主要原材料膠凝材料:生產(chǎn)泡沫混凝土的膠凝材料可以是硅酸鹽水泥、雙快硬水泥、菱鎂水泥、石膏、火山灰等。泡沫混凝土為了固泡的需要,要求膠凝材料凝結(jié)盡量快些,因而在生產(chǎn)中宜選用雙快硬水泥、菱鎂水泥,但其成本較高。
骨料:泡沫混凝土中常用的骨料來源廣泛,主要有工業(yè)廢料輕骨料,如粉煤灰陶粒、自燃煤矸石、膨脹礦渣珠、煤渣及輕砂:天然輕骨料,如浮石、火山渣及其輕砂;人造輕骨料,如頁巖陶粒、粘土陶粒、膨脹珍珠巖輕砂、?;罩?;增強(qiáng)骨料,如植物纖維、玻璃纖維等。
發(fā)泡劑:發(fā)泡劑可分為植物性、動(dòng)物性、復(fù)合性三種。植物性發(fā)泡劑成本低廉,但其泡沫強(qiáng)度不高,泡沫不均勻;動(dòng)物性發(fā)泡劑由于采用動(dòng)物蛋白為主要原料,雖泡沫強(qiáng)度、均勻度均優(yōu)于植物性的,可是保質(zhì)期很短,特別在夏季氣候炎熱、施工高峰期,其弊端不僅影響整個(gè)工程的進(jìn)度,還大大的浪費(fèi)了材料,增加了輕質(zhì)混凝土在制作過程中的成本;復(fù)合發(fā)泡劑提取了植物和動(dòng)物發(fā)泡劑的優(yōu)點(diǎn),彌補(bǔ)了兩者的缺憾,在實(shí)際施工中復(fù)合發(fā)泡劑是較好的選擇。
1.3 泡沫混凝土的特點(diǎn)泡沫混凝土內(nèi)部含有大量均勻、封閉的泡沫孔,從而具有良好的物理性能,具體如下:
(1)保溫性:導(dǎo)熱系數(shù)為0.08 - 0.28W/(m• K),熱阻約為普通混凝土的10 - 20倍。
(2)輕質(zhì)性:干體積密度為300 - 1600kg/m3,相當(dāng)于普通水泥混凝土的115 - 118左右,可減輕建筑物整體荷載。
(3)整體性:可現(xiàn)場(chǎng)澆注施工,與主體工程結(jié)合緊密,不需留間隔縫和透氣管。(4)低彈減震性:泡沫混凝土的多孔性使其具有低的彈性模量,從而使其對(duì)沖擊載荷具有良好的吸收和分散作用。
(5)隔音性:泡沫混凝土中含有大量的獨(dú)立氣泡,且分布均勻,吸音能力為0.09% - 0.19%,是普通混凝土的5倍,具備有效隔音的功能。
關(guān)鍵詞:泡沫混凝土;發(fā)展現(xiàn)狀;應(yīng)用前景
引言
泡沫混凝土是混凝土大家族中的一員,具有密度小、質(zhì)量輕、保溫、隔音、抗震等性能,是一種新型建筑材料。泡沫混凝土的基本原料為水泥、石灰、水、泡沫,在此基礎(chǔ)上摻加一些填料、骨料及外加劑。常用的填料及骨料為:砂、粉煤灰、陶粒、碎石屑、膨脹聚苯乙烯、膨脹珍珠巖、苯脫克細(xì)骨料,常用的外加劑與普通混凝土一樣,為減水劑、防水劑、緩凝劑、促凝劑等。近年來,國內(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)城中的應(yīng)用越來越廣??蓱?yīng)用于擋土墻、修建運(yùn)動(dòng)場(chǎng)和田徑跑道、夾心構(gòu)件、用作復(fù)合墻板、管線回填、貧混凝土填層、屋面邊坡、儲(chǔ)罐底腳的支撐等。但其在應(yīng)用中存在強(qiáng)度偏低、開裂、暖水等缺陷,其性能有待進(jìn)一步改進(jìn)。
1 泡沫混凝土1.1 泡沫混凝土的定義泡沫混凝土通常是指用機(jī)械方法將泡沫劑水溶液制備成泡沫,再將泡沫加入到硅質(zhì)材料、鈣質(zhì)材料、水及各種外加劑組成的漿料中,經(jīng)混合攪拌、澆注成型、養(yǎng)護(hù)而成的一種多孔材料。
泡沫混凝土的種類很多,有多種分類方法。按其組成中的膠結(jié)材料不同可分為水泥泡沫混凝土、菱鎂泡沫混凝土、石膏泡沫混凝土、火山灰質(zhì)膠結(jié)材料泡沫混凝土;按所用主要填充料的種類可分為粉煤灰泡沫混凝土、礦渣泡沫混凝土、秸軒泡沫混凝土等;按砌塊干表現(xiàn)密度一般可分為8個(gè)等級(jí),即B03、B04,B05、B06、B07、B08、B09、B10;接使用功能可分為保溫型、保溫結(jié)構(gòu)型、結(jié)構(gòu)型;按應(yīng)用領(lǐng)域可分為房建泡抹混凝土、園林泡沫混凝土、工程泡沫混凝土、工業(yè)泡沫提凝土;按養(yǎng)護(hù)方式可分為自然養(yǎng)護(hù)泡沫混凝土、蒸汽養(yǎng)護(hù)泡沫混凝土、蒸壓養(yǎng)護(hù)泡沫混凝土。
1.2 泡沫混凝土的主要原材料膠凝材料:生產(chǎn)泡沫混凝土的膠凝材料可以是硅酸鹽水泥、雙快硬水泥、菱鎂水泥、石膏、火山灰等。泡沫混凝土為了固泡的需要,要求膠凝材料凝結(jié)盡量快些,因而在生產(chǎn)中宜選用雙快硬水泥、菱鎂水泥,但其成本較高。
骨料:泡沫混凝土中常用的骨料來源廣泛,主要有工業(yè)廢料輕骨料,如粉煤灰陶粒、自燃煤矸石、膨脹礦渣珠、煤渣及輕砂:天然輕骨料,如浮石、火山渣及其輕砂;人造輕骨料,如頁巖陶粒、粘土陶粒、膨脹珍珠巖輕砂、?;罩?;增強(qiáng)骨料,如植物纖維、玻璃纖維等。
發(fā)泡劑:發(fā)泡劑可分為植物性、動(dòng)物性、復(fù)合性三種。植物性發(fā)泡劑成本低廉,但其泡沫強(qiáng)度不高,泡沫不均勻;動(dòng)物性發(fā)泡劑由于采用動(dòng)物蛋白為主要原料,雖泡沫強(qiáng)度、均勻度均優(yōu)于植物性的,可是保質(zhì)期很短,特別在夏季氣候炎熱、施工高峰期,其弊端不僅影響整個(gè)工程的進(jìn)度,還大大的浪費(fèi)了材料,增加了輕質(zhì)混凝土在制作過程中的成本;復(fù)合發(fā)泡劑提取了植物和動(dòng)物發(fā)泡劑的優(yōu)點(diǎn),彌補(bǔ)了兩者的缺憾,在實(shí)際施工中復(fù)合發(fā)泡劑是較好的選擇。
1.3 泡沫混凝土的特點(diǎn)泡沫混凝土內(nèi)部含有大量均勻、封閉的泡沫孔,從而具有良好的物理性能,具體如下:
(1)保溫性:導(dǎo)熱系數(shù)為0.08 - 0.28W/(m• K),熱阻約為普通混凝土的10 - 20倍。
(2)輕質(zhì)性:干體積密度為300 - 1600kg/m3,相當(dāng)于普通水泥混凝土的115 - 118左右,可減輕建筑物整體荷載。
(3)整體性:可現(xiàn)場(chǎng)澆注施工,與主體工程結(jié)合緊密,不需留間隔縫和透氣管。(4)低彈減震性:泡沫混凝土的多孔性使其具有低的彈性模量,從而使其對(duì)沖擊載荷具有良好的吸收和分散作用。
(5)隔音性:泡沫混凝土中含有大量的獨(dú)立氣泡,且分布均勻,吸音能力為0.09% - 0.19%,是普通混凝土的5倍,具備有效隔音的功能。