泡沫混凝土层论文（精选8篇）
泡沫混凝土层论文 篇1
1 工程概况
中国人民解放军第180医院病房大楼工程位于泉州市风景秀丽的清源山风景区西侧, 为南京军区重点工程。大楼长度为222.7m, 宽度为37.7m, 高度为47.6m, 总建筑面积为61257m2, 框架剪力墙结构, 地下三层、地上六层, 工程总造价约为2.3亿元。
设计屋面为建筑找坡, 设计采用泡沫混凝土做为屋面的找坡层来代替传统的膨胀珍珠岩找坡层使用, 同时又起到隔热保温的效果, 一举多得。设计建筑找坡在排水沟一侧最薄处保温层厚度为60mm, 建筑找坡坡度为3%, 屋面工程施工面积6130m2。
2 材料特性与技术指标
泡沫混凝土屋面保温隔热层是采用混凝土砂浆或水泥砂浆加入泡沫 (由一种泡沫剂经过充气后, 生成大量的泡沫) , 经均匀搅拌后制成泡沫混凝土或泡沫水泥砂浆, 然后在施工现场浇注而成, 经养护和硬化得到和屋面一体的保温隔热层, 成为屋面的一个组成部分。
2.1 材料的优点
(1) 整体保温效果好。现浇泡沫混凝土的热阻值低于0.2W/m·K, 是普通混凝土的十分之一, 因而具有良好的隔热保温作用。实验表明用60mm厚的保温层土块在炉火上烤20min, 背面仍不觉热。其保温隔热效果显著。
(2) 造价低廉。现浇泡沫混凝土保温隔热层的造价低于传统板块隔热层及其它的隔热层, 是其他隔热层造价的40%~60%。一般每平方米仅8~15元。
(3) 工艺简单, 更容易成型, 施工速度快。比其他屋面保温方法可节省施工费用60%。每台班可完成500~800m2, 施工速度快。当代替结构找坡时, 既可以节约工程造价, 又可以避免结构找坡而出现顶层梁板倾斜而影响室内美观, 施工时按坡向用直尺抹平。同时其材质较轻, 可大大降低对建筑结构的附加载荷。同时材料具有极好的流动性, 适用于屋面复杂的施工条件, 如:屋面的设备多、管网多的屋面。
(4) 延长防水屋面寿命, 加强防水效果。泡沫混凝土与防水层 (或结构层) 紧贴一体, 既可以有效防止因热胀冷缩而引起屋面结构层 (或刚性防水层) 的变形开裂而出现渗漏现象, 又可以有效地防止防水材料的老化变质, 延长防水层的寿命并加强防水效果。
2.2 材料的技术指标 (见表1)
3 施工工艺
3.1 施工工艺流程图 (见图1)
3.2 施工方法
3.2.1 备料程序
(1) 机械及设备准备:发泡瓶、砂浆搅拌机、空压机、水准仪、卷尺、铁铲、坍落度筒、铝合金直尺、木耙子、切割机、灰桶、斗车、铁抺子、计量筒、计时器、磅称、溜槽、切割机、鼓风机、墨斗线等。
(2) 材料准备:
水泥:宜用32.5号以上的普通硅酸盐水泥, 亦可用矿渣硅酸盐水泥, 有侵蚀性介质作用时, 应按设计要求选用。
砂子:用中细砂, 不得含有杂物。含泥量不得超过3%, 使用前必须过3~5mm孔径的筛 (不得含有砾石) 。
水泥发泡剂:为合成高分子材料, 无毒、无味、p H值接近中性, 对水泥和金属无腐蚀性, 生物降解度高达90%以上, 属绿色环保材料。具有高稳定性的泡沫囊, 表现出极强的立体张力和特异的韧伸性, 支持泡沫水泥浆料终凝前保持气孔原态。水与发泡剂的比值为6∶1。
水:清洁水、自来水 (不能使用含高漂白剂、盐和离子水) 。
外加补偿剂:一般为Ca O-Al2O3-Ca SO4, 可有效提高泡沫混凝土的抗裂能力。
其它材料:PVC密封油膏。
3.2.2 基层清理
屋面泡沫混凝土保温层兼找平层的施工, 大多在屋面防水层完毕后再进行。防水层施工完毕后, 必须经监理等有关单位进行工程质量及隐蔽工程检查验收、屋面淋蓄水试验等检查合格后方可转入下一道保温层的施工。屋面防水层施工检查验收后, 清理防水层上的卫生。
3.2.3 砂浆冲筋点施工
由施工技术人员对班组工人进行现场技术交底, 主要内容是依据屋面的排水走向、保温层厚度、坡度及做法等, 引测标高点位。根据设计要求水平标高用水泥砂浆 (1∶2水泥砂浆即可) 按3m×3m的范围设置冲筋点。所设的冲筋点必须根据屋面排水的坡度及厚度要求进行设置, 并派专人负责进行养护, 保证其具有足够的强度。
3.2.4 配料计量称重
将所需的材料运至施工现场。根据配合比的要求进行材料的称重, 本工程配合比数据按表2。
3.2.5 发泡剂溶液稀释、泡沫制备
对机具设备等进行检查, 对量具进行施工确定。接通电源, 打开空压机, 将气瓶中的杂物及废料排净, 再将发泡剂按配合比的要求称量好后倒入发气瓶中, 后将发泡剂量6倍的水倒入气瓶内, 再次打开空压机充气加压3~6min, 待气泵升压至6~8kg/mm2后停机备用。
3.2.6 粉料加水搅拌、泡沫混凝土的拌制
(1) 先将称量好的水泥及水 (砂含水率按3%计算) 加入搅拌机内进行搅拌, 然后将发好的泡沫加入进行搅拌 (第一次加入的泡沫为每盘发泡剂所发泡沫量的1/2) , 搅拌时间为2~3min, 检查泡沫是否与水泥浆体搅拌均均, 若未搅拌均匀可继续搅拌1~2min。
为提高其抗裂性能, 在水泥浆体中掺入外加补偿剂 (Ca O-Al2O3-Ca SO4) , 其掺量为水泥量的1%, 可有效提高泡沫混凝土的抗裂能力。
(2) 后用铁铲将已称量好的砂铲入搅拌机内, 搅拌时间为2~3min, 后再加入泡沫 (第二次加入的泡沫为剩余的1/2) 拌制2~3min (可适当延长时间) , 搅拌成稠状水泥砂浆浆液。打开搅拌机的闸门, 泡沫混凝通过溜槽或泵车等, 流到施工工作面处。
3.2.7 现场浇筑泡沫混凝土、表面抹平
根据设计坡度及厚度要求 (按砂浆冲筋点高度) , 专业人员用木耙子将泡沫混凝土按冲筋点位高度耙到位, 后采用铝合金直尺将泡沫混凝土面抹平, 对于局部用铝合金直尺抹不到位的或达不到平整度要求的地方, 采用木抹子进行抹平, 特别是新旧泡沫混凝土交接处。对于新旧混凝土交接处的施工缝留设建议采用斜面交接的方式, 以便于新旧泡沫混凝土之间的交接, 可提高其施工的观感质量。
3.2.8 划割分仓缝、嵌填密封胶
待泡沫混凝土终凝70% (视天气情况而定, 一般为36~40h或人可在其上行走无脚印) 后, 根据屋面管道、设备的布置及实际情况划分分仓缝的位置, 分仓缝宜不大于6m×6m (也可视实际情况而做调整) , 后用墨斗线在泡沫混凝土面上弹出需要分仓缝的位置及宽度, 分仓缝的宽与深值分别为2cm与2/3 (厚度) 。用切割机按上述的要求切割好分仓缝, 用鼓风机清理干净分仓缝内的泡沫混凝土渣, 然后用PVC密封油膏进行灌缝处理, 必须检查是否有充填饱满, 若不饱满应予以补灌。
3.2.9 养护
由于泡沫混凝土中的主要成份仍为水泥砂浆, 必须做好养护工作, 以免因水泥的水化热而产生开裂及强度不足。其强度未达到要求时, 不得有人在其上面进行操作, 协调好其它专业工种的施工进度安排, 确保保温层的施工质量。
3.2.1 0 自检、检查验收
屋面泡沫混凝土表面应平整, 用2m铝合金靠尺检查, 其平整度偏差不应大于5mm, 并不得有疏松、起砂、起皮、开裂等现象。若局部出现缺陷将缺陷处割除后, 用清水清洗干净, 用同标号的泡沫混凝土进行修复缺陷。
屋面泡沫混凝土保温层的施工及质量验收应满足《屋面工程技术规范》 (GB50345-2004) , 《屋面工程质量验收规范》 (GB50207-2002) 及《建筑节能工程施工质量验收规范》 (GB50411-2007) 的相关规定。
4 施工要点与注意事项
(1) 对于屋面泡沫混凝土保温层施工所需的材料必须及时送检试配, 出具泡沫混凝土配合比设计报告, 并要求班组按配合比进行拌制。
(2) 施工用水必须采用自来水、洁净水, 严禁含酸性物质的水掺入发泡沫剂中, 以免产生化学反应, 影响发泡沫剂的发泡质量。
(3) 若泡沫混凝土的厚度过薄或不足, 易产生裂缝、降低强度及达不到保温的效果, 介于此情况, 根据屋面的排水坡度与厚度要求做好冲筋点, 并对冲筋点的高度进行复核。
(4) 加强泡沫混凝土保温层的养护, 以保证保温层的质量达到预期的要求。
(5) 加强在施工过程中, 对机械设备的检查、检修, 确保其机械设备的正常运转。
5 结语
泡沫混凝土应用于屋面保温隔热施工是采用现场浇注的方法, 将保温层、找坡层、找平层三者合一, 简化保温层施工工序, 与混凝土屋面结成一个整体。其不但施工方法简便, 降低了劳动强度, 不受施工场地的限制, 其施工速度快, 且体质轻、保温隔热效果好, 而且造价相对较低, 并成功应用在中国人民解放军第180医院病房大楼屋面工程, 取得了明确的经济与社会效益。
参考文献
[1]陈小伟.屋面泡沫混凝土施工技术.福建建材, 2008, (05)
[2]陈夏冰, 龚程.泡沫砼施工技术研究.城市建设理论研究, 2011, (23)
[3]GB50345-2004, 屋面工程技术规范
[4]GB50207-2002, 屋面工程质量验收规范
[5]GB50411-2007, 建筑节能工程施工质量验收规范
泡沫混凝土层论文 篇2
刘丰良
摘要：凡在配制好的含有胶凝物质的料浆中加入泡沫而形成多孔的坯体，并经养护形成的多孔混凝土，称之为泡沫混凝土。聚苯颗粒泡沫混凝土是指在普通泡沫混凝土中加入聚苯乙烯颗粒，使聚苯颗粒分散在泡沫混凝土浆体中，通过水泥固化后，形成了泡沫混凝土包裹着聚苯乙烯颗粒，使产品变成有机和无机“双泡”复合材料的新型保温隔热产品——聚苯颗粒泡沫混凝土。聚苯颗粒泡沫混凝土具有保温隔热、隔音减震、轻质高强、防火耐久的特点。关键词：保温隔热、隔音减震、轻质高强、防火耐久
选题意义：聚苯颗粒泡沫混凝土最突出的特点是具有很好的保温功能，而一般的保温材料性能评估将从以下几个方面考虑：
1.导热系数、修正系数。一般保温隔热材料导热系数越小，保温隔热效果就越好。选择保温隔热材料在考虑导热系数的同时，还要考虑到修正系数，导热系数是针对保温隔热材料的材质，而事实上在墙体上的保温隔热效果应该是导热系数乘于修正系数得出的结果才是这种材料做成的保温隔热系统的真正保温隔热效果。
2.保温隔热材料的容重，在一定范围内容重越小越好，但是与此同时保温隔热材料的抗压强度也会随之降低，所以在考虑容重的同时应该注意合理取舍。3.抗压强度（机械强度），抗压强度越好就代表保温隔热材料在自身重量以及外力作用下不会变形和毁伤。
4.吸水率，当保温隔热材料吸水后不仅降低了材料的保温性能，而且还会加速金属腐蚀，同时引起自身重量的增加，最终会使保温隔热材料过重而脱落。
5.耐热性和抗冻性，要根据使用场所的不同而选择具有不同性能的保温隔热材料。
而聚苯颗粒泡沫混凝土能从个方面较好的满足上述要求，因此聚苯颗粒泡沫混凝土会有很大的市场空间，对它的研究有很大的现实意义。
发展现状：聚苯颗粒泡沫混凝土作为泡沫混泥土中很重要的一种，他的发展历经了很长一段时间，现在已经得到了长足发展。1．总体状况
目前，我国泡沫混凝土企业总数约800多个，其中，现浇企业约400个左右，制品企业约150个左右，设备加工企业约100个左右，发泡剂生产企业约80个左右。我国泡沫混凝土年产量，2008年已达500万m3，2009年粗略估计应该突破600万m3。其中，泡沫混凝土地暖保温层约300万m3、屋面保温层约150万m3、地面垫层约50万m3、各类回填约20万m3、特种功能应用30万m3、制品类约50万m3。现浇约占总产量的80％以上，其它约20％。
从应用领域来看，我国泡沫混凝土的主要应用仍是建筑保温，其用量约占泡沫混凝土总产量的90％，土木及岩土工程约占3％，油田应用约占1％，其它特种应用约占7％。从长远看，建筑保温也仍将是泡沫混凝土的主要应用领域。2．技术状况
从技术水平来看，我国泡沫混凝土已快速拉近了和发达国家的距离，在某些方面已超过了发达国家，居世界领先水平。总体来讲，我国泡沫混凝土的技术现状是：在一般常规应用领域特别是建筑保温领域，我国的工艺技术具世界前列，具有先进水平，但在装备技术及尖端应用领域，我国和发达国尚有很大的差距。3． 装备状况
我国泡沫混凝土生产装备加工已有一定规模，生产厂家已发展到数百家，形成了年产700 套的生产能力。泡沫混凝土生产装备以现浇成套机组为主，是在引进韩国机型的基础上加以国产化改造而成的，机型以中小型为主，适应了中国泡沫混凝土企业以小企业居多的现状，因而获得了快速发展，基本取代了进口机型。除现浇设备外，我国的泡沫混凝土制品生产装备也在近几年获得技术突破，特别是泡沫混凝土夹芯板、复合板、集成化房屋、陶粒砌块等生产线，已初步 定型，有一定的创新性，已进入推广应用阶段，还有少量出口。预计在3～5 年内制品生产线的加工将达到一定规模，并将大量出口。我国的泡沫混凝土装备具有中国特色，小型化、实用化、操作简易化的特点明显，且价格只有欧美设备的几十分之一。这种设备不但适应了我国的国情，也适应了其他发展中国家的国情，受到了发展中国家的欢迎，已出口亚州、非洲、南美州等几十个国家，在金融危机冲击下仍不减态势，成为发展中国家最大的泡沫混凝土设备供应国，特别是周边的俄罗斯、蒙古国、哈萨克斯坦、越南、泰国等国家及我国的台湾省，需求旺盛。
优缺点：
聚苯颗粒泡沫混凝土的主要优点：
1、保温隔热：
聚苯泡沫混凝土的大量密闭气泡和聚苯颗粒极低的导热系数，使得聚苯颗粒泡沫混凝土具有优良的保温隔热性能，能够满足各地区，各种用途的保温隔热要求，是种优良的新型保温隔热材料。
2、隔音减震：
隔音能力是普通混凝土的5-8倍，具有一定的韧性、弹性，能够大幅提升屋面、楼地面的隔音减震功能。
3、防火耐久：
聚苯颗粒泡沫混凝土的主体材料为水泥基材料，聚苯颗粒被包裹在水泥中，整体结构不燃烧，不老化、不变形，与建筑物同寿命，能有效避免火灾发生。
4、轻质高强：
聚苯泡沫混凝土干密度仅为普通混凝土的1/8-1/10，抗压强度为0.5Mpa-1.5Mpa，承载力强。
5、结合度好：
聚苯颗粒泡沫混凝土一般采取现场浇注施工，与基层无缝隙紧密结合，其较低的收缩率、较高的抗压强度及粘接强度，能保持各类填充结构与建筑主体实现良好的整体性。从根本上解决了传统保温隔热材料与基层分离、密实性差、粘接性不牢等因素造成的表面空鼓、塌陷、开裂等质量问题。
聚苯颗粒泡沫混凝土的主要缺点： 1.泡沫混凝土强度提高问题
聚苯颗粒泡沫混凝土的主要缺点就是强度低，如何提高其强度，是一个长期的技术课题。特别是100～300 kg/m3的低密度产品，其强度最差，但需求量又最大。如果我们能解决它的强度问题，它的用量将会数倍的增长。
2.水泥用量大，成本高问题
目前，大多数企业生产聚苯颗粒泡沫混凝土，全部采用水泥，成本较高，在与聚苯泡沫的竞争中没有成本优势。如何降低水泥用量，降低成本，也将是全行业的重要课题。
建材标准： 1 性能
1.1 泡沫混凝土干密度不应大于表1中规定的指标，其容许误差应为+5%;导热系数不应大于表1中规定的指标。
1.2 泡沫混凝土强度等级应由每组试件的立方体抗压强度来评定，每组试件的平均值和每块最小值不应小于表2的规定：
1.3 泡沫混凝土吸水率不应大于表3 的规定：
.1.4 泡沫混凝土防火性能应符合GB 50222中A级不燃性材料的规定
发展方向：
4.1 研发超低密度产品超低密度是指密度小于100kg/m3 的泡沫混凝土，其导热系数约为0.04W/（m·K）～0.05W/（m·K），与聚苯板基本相当。目前，100kg/m3 左右的产品已在试验室可以制得，但如何实现工业化生产，并进一步降低密度至50kg/m3～80kg/m3，成为全行业共同努力的目标。这对泡沫混凝土在建筑保温中的应用至关重要。提高产品强度泡沫混凝土的主要缺点是强度低，特别是 100kg/m3～300kg/m3 的低密度产品强度较差，但需求量又最大。如何提高其强度，是一个技术课题。3 减少水泥用量
目前，大多数企业生产泡沫混凝土全部采用水泥，成本较高。如何降低水泥用量，降低成本，是一个重要课题。
泡沫混凝土层论文 篇3
厂拌冷再生泡沫沥青混凝土联接层施工路段位于沈阳 ( 王家沟) 至铁岭 ( 杏山) 公路改扩建工程路面综合5 标段, 设计桩号范围为K794 + 000 ~ K821+ 500, 路线全长27497. 779m。主线行车道沥青路面结构为:
表面层: 3. 5cm改性沥青玛蹄脂碎石抗滑层 ( SMA - 13L型) ;
中面层: 6cm中粒式高模量沥青混凝土 ( LAC -20 型) ;
下面层: 7cm粗粒式沥青混凝土 ( LAC - 25型) ;
联结层: 11cm厂拌冷再生泡沫沥青混凝土;
封层:单层表处封层;
透层: 高渗透乳化沥青;
上基层:18cm厂拌水泥稳定碎石;
下基层:18cm厂拌水泥稳定碎石;
底基层:18cm厂拌水泥稳定碎石;
垫层:20cm级配碎石。
2 施工工艺
厂拌冷再生泡沫沥青混凝土联接层施工流程如图1 所示。
2. 1 泡沫沥青混合料的拌和
2. 1. 1 原材料
( 1) 铣刨料
用于厂拌冷再生的旧沥青铣刨料应干燥、洁净, 无沥青的砂石料不得多于沥青旧料质量的5% , 含泥量不大于1% , 用于再生生产的旧沥青混合料颗粒尺寸应不大于37. 5mm。由于原路面铣刨料长时间堆积, 部分材料存在结块现象, 为提高铣刨料的利用率及生产效率, 施工前利用人工配合挖掘机对铣刨料进行翻松预处理。铣刨料中的超粒径颗粒由料斗上的过滤网清除。
( 2) 掺料
根据对通过铣刨并进场的RAP的筛分与配合比设计, 将掺0 ~ 3mm的石屑来满足泡沫沥青冷再生混合料级配范围的要求。施工过程中保证石屑洁净、干燥、无风化、无杂质, 并有颗粒级配, 质量稳定。
( 3) 泡沫沥青
所选择沥青为中石油辽河石化分公司生产的90#道路石油沥青, 泡沫沥青膨胀率不小于10 倍, 半衰期不小于10s。通过试验段施工, 当工作罐沥青温度达到165℃时, 由于拌和机有温度损失, 拌和机无法使沥青发泡达到设计效果, 当沥青温度达到175℃ , 沥青发泡效果最佳, 膨胀率达到15 倍, 半衰期达至14s。
( 4) 水泥
依据设计文件, 水泥选用天瑞42. 5 普通硅酸盐水泥。
2. 1. 2 拌和设备及改造
拌和站位于海燕综合拌和站, 采用2 台维特根KMA220 型移动式厂拌冷再生拌和机, 双卧轴搅拌, 单机额定拌和能力为220t/h, 实际拌和能力为180t / h, 总生产能力为360t / h, 每小时可摊铺长度为140m, 因此为保证混合料生产与现场摊铺的连续性, 必须双机同时作业; 由于原设备无储存仓, 出料过程中每车结束后必须停机待产, 无法连续生产, 为此增加具备卸料控制装置的储料仓, 来避免停机间歇, 提高生产能力, 满足连续生产的需要。配套设备有储存量为100t的水泥罐, 储水罐为10m3, 基质沥青的提供由5000t沥青储罐通过管道供应。配备上料装载机2 台, 铣刨料翻松用挖掘机1 台。
2. 1. 3 集料拌和控制
加入拌和机的旧料、石屑及沥青和水泥通过电子控制系统能自动调整比例, 保证了泡沫沥青混合料连续拌和的均匀性。通过计量装置, 旧料、石屑、沥青和水能够实现精确计量。拌和后的冷再生混合料应均匀一致, 无结团成块现象。
2. 2 混合料运输
采用20t以上自卸运输车15 辆, 以保证摊铺作业的连续进行。
( 1) 自卸车应前后移动装料, 按前、后、中分三部分装料, 避免装料过程中大料下移, 出现混合料离析现象。
( 2) 采用干净、有金属底板的自卸车运输, 车辆底部及两侧均应清扫干净, 装料以前需要用水润湿车厢。
( 3) 运料车均有蓬布覆盖并扣牢, 防止泡沫沥青再生混合料在运输过程中水分散失。
( 4) 运料车倒车卸料时由专人进行指挥, 不得撞击摊铺机, 卸料后残料带回拌和站集中清至废料区。
2. 3 混合料摊铺
(1) 设备选用
由于试验段所选用的“三一”摊铺机输料器及熨平板效果欠佳, 局部出现离析及波浪现象, 决定选用性能稳定且运行状态良好的徐工RP953E和徐工RP952 两台摊铺机联合作业。
( 2) 摊铺方案
两台摊铺机联合作业, 内侧采用钢导线, 外侧利用缘石顶方钢板导梁控制高程。两台摊铺机搭接15cm进行接缝, 以保证接缝处密实平整。摊铺机梯队作业前后距离不超过10m。摊铺机速度为2m / min, 保持连续、均匀、不间断地摊铺, 并使混合料在布料槽中的高度保持在中轴以上。
( 3) 松铺厚度的确定
通过试验段松铺厚度的测量, 经过计算得出松铺系数为1. 35。
2. 4 碾压
( 1) 设备选用
依据本项目联结层厚度及材料特点, 确定选用2 台双驱双振压路机和2 台胶轮压路机 ( 徐工XP622) 进行碾压作业, 胶轮压路机配备自动补水设备。
( 2) 碾压方案
通过对试验段2 个碾压方案的效果比选, 并参考咨询单位及相关专家的意见, 确定碾压方案如下:
初压: 双钢轮静压前进、振压退出1 遍, 搭接碾压;
复压第1 遍: 双钢轮振动压, 搭接碾压;
复压第2遍:双钢轮振动压, 搭接碾压;
复压第3 遍: 双钢轮振压前进, 静压退出;
终压:由两台胶轮压路机错半轮碾压各2遍。
新旧结合部采用小型双钢轮压路机振动补压。
(3) 碾压注意事项
①严禁压路机在已完成或正在碾压的路段上调头或急刹车, 应保证再生层不受破坏。
②碾压过程中, 再生层表面应始终保持湿润, 如水分蒸发过快, 应及时补撒少量的水, 但严禁大量洒水碾压。
③碾压过程中, 如有“弹簧”、松散、起皮等现象, 应及时翻开重新拌和或用其它方法处理, 使其达到质量要求。
2. 5 封闭交通与养护
(1) 交通封闭
在准备原路面的前一周, 应在再生路段各路口设置标示牌, 提醒司机及行人封闭交通的时间。开始准备原路面时, 完全封闭交通, 禁止一切车辆通行。
( 2) 养护
在加铺上层结构前必须进行养生, 养生时间不宜少于5d, 当满足以下两条件之一时, 可以提前结束养生: 再生层可以取出完整芯样; 再生层含水率低于2% 。养护过程中不进行洒水。
3 施工注意事项及质量控制
泡沫混凝土层论文 篇4
关键词：乳化 (泡沫) 沥青,有限元,拉应变,数值分析
沥青路面再生技术是将道路维修过程中, 由于铣刨、翻挖产生的废旧路面材料进行回收、破碎和筛分, 再加入适当的新集料 (或不加入) 、新沥青、活性填料, 重新拌合、摊铺、碾压, 形成路用性能符合道路结构层次要求的的沥青混合料[1,2,3,4]。我国道路大中修通常做法是将原有路面结构层铣刨, 对剩余半刚性层进行补强, 然后加铺沥青层, 本文拟在铣刨后剩余路面结构层上直接加铺冷再生结构层和沥青面层, 使原有半刚性路面转化成柔性路面, 一方面有利于废旧沥青混合料的回收利用, 另一方面可以提高路面使用寿命, 为今后含有再生长寿路面设计提供一定依据。本文提出的路面结构优化方法和思路为, 在满足各项设计指标和施工可行性要求的前提下, 尽量减少面层厚度, 并在此基础上找到最小再生层厚度, 以实现最大的工程和经济效益。
目前, 我国还没有完善的柔性路面设计方法, 现行《沥青路面设计规范》[5]中的设计指标主要针对半刚性路面, 本文采用大型有限元软件ABAQUS, 建立8结点等参有限元模型, 对乳化 (泡沫) 沥青冷再生混合料进行数值分析, 分析其拉应变设计指标, 为进一步完成含有再生层的柔性路面结构优化设计提供依据。
1 等参有限元分析
沥青冷再生的静模量大于泡沫沥青, 所以同等温度下其动模量也必然大于泡沫沥青, 大量计算表明, 沥青混凝土面层和土基强度一定的情况下, 沥青层底拉应变, 土基顶面压应变随着再生层动态模量的减小而增大, 因此本文采用RAP掺量100%的泡沫沥青混合料的设计参数进行计算偏于安全且具有代表性。原有路面铣刨后, 旧路顶面当量回弹模量根据《公路水泥混凝土路面设计规范》中基层顶面当量回弹模量公式1-6计算。
现行的当量回弹模量换算方法, 首先是将基层和底基层 (或垫层) 两个结构层按当量弯曲刚度换算成单层厚度为hx, 模量为Ex的当量单层结构[6]。
式中，h1、h2是路面基层厚度和底基层（或垫层）厚度；
E1、E2是路面基层和底基层（或垫层）的回弹模量；
DX是路面基层和底基层（或垫层）的当量弯曲刚度。
路基以上两层结构模量转化成单层当量模量后, 三层弹性体系就转化为双层弹性体系, 此时, 按双层弹性体系理论理解的回归公式确定均质的当量回弹模量, 即
式中，
在实际工程问题中, 由于实体模型形状不规则, 采用规则的通用单元很难得到理想的结果。等参元的提出为解决此问题提供了有效的方法, 本文拟采用CPE8R (8节点二次平面应变减缩积分单元) 二维单元。
2 路面结构的数值计算模型
2.1 基本假设
在整个计算中做以下基本假定[7]：
a.各层都由均质、弹性、各向同性材料组成；
b.土基在水平方向和向下方向均为无限, 土基之上各层结构的厚度均为有限, 但水平方向为无限;
c.路面上层表面作用有垂直均布荷载, 在无限远处和无限深处应力及位移均为零;
d.各层之间的接触面为层间完全连续，其上位移完全连续。
路面结构在水平方向和深度方向取其有限尺寸, 应用二维实体单元进行离散处理, 在非对称横断面上完全约束, 对称面上限制垂直于对称面方向的位移, 底部完全约束, 面层表面作为自由面, 不进行任何约束。
2.2 行车荷载
计算荷载采用标准双轮轴载100k N, 胎压0.707MPa。由于实际每个轮胎接触面积的大致形状, 可由一个矩形和两个半圆形组成 (见图1) , 其接触面积为
为方便有限元计算, 接触面积可进一步简化为等宽的单一矩形0.8712L×0.6L (见图2) 。因此接触面积AC可由每个轮胎承受的荷载除以胎压求得[8],
2.3 路面结构
铣刨后旧路面结构层厚度参照北京地区大中修工程钻芯结果选取, 大致分为15cm~45cm;计算得出半刚性路面铣刨后旧路顶面当量回弹模量范围大致为50MPa~400MPa[9]。沥青混凝土层和再生层泊松比取0.25, 旧路结构层视为土基, 泊松比取0.35[10,11]。各结构层设计参数取值见表1。
3 计算分析
假设不同厚度混凝土沥青层和RAP掺量100%泡沫沥青层交叉组合, 运用ABAQUS进行有限元分析计算。以沥青混凝土层层低拉应变为设计指标时, 将计算结果绘制成图3。
从图3可以看出, 只有当沥青混凝土面层厚度为4cm时, 其底面处于受压状态, 压应变随着再生层厚度的增加先增大后减小。通过纵向对比可知, 在不同旧路强度条件下, 当沥青混凝土上面层厚度达到8cm时, 其层底才会出现拉应变。对比相同旧路强度条件下, 沥青层厚度分别10cm、15cm、20cm、25cm、30cm五条关系曲线, 可以看出随着再生层厚度的增加, 面层拉应变逐渐减小, 且减小的速率随着厚度的增加逐渐变小;对比不同旧路强度, 同一沥青混凝土层厚度条件下的关系曲线, 发现随着旧路强度的增加, 面层层底拉应变减小速率亦逐渐变小;再生层厚度大于17cm时, 对于不同旧路强度, 增加其厚度对上面层层底拉应变影响很小, 可见, 在进行道路改建设计时, 不宜通过过分增加再生层厚度来改善路面变形状况。
4 结论
数值分析的精确程度, 依赖于本构模型的真实性、边界条件选取的合理性, 以及计算参数选取的准确性等[12]。本文通过对ABAQUS自带的单元、网格、材料进行分析处理, 针对含有乳化 (泡沫) 沥青冷再生结构层的沥青路面结构, 建立了8结点等参单元有限元模型。其结果能相对真实反映沥青混凝土层底拉应变变化现象和规律, 可以为沥青路面整修提供依据。在对大中修路面结构进行力学分析, 以沥青层底拉应变为设计指标, 针对不同旧路路面强度, 在满足各项指标要求的前提下, 不宜设置较厚的再生层。
参考文献
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陶粒泡沫混凝土砌块 篇5
1 产品结构特点
陶粒泡沫混凝土砌块是采用超轻陶粒 (陶粒堆积密度<400 kg/m3) 和发泡砂浆 (水泥、粉煤灰、发泡剂配制、减缩剂) 经混合→模具成型、蒸汽养护或模具成型、湿热养护、脱模切割、蒸汽养护→自然养护而生成的实心类、中规格砌块产品。此产品结构的主要特点是:①砌块中的粗骨料是在1 100℃~1 250℃高温下烧成的超轻陶粒 (堆积密度310 kg/m3~400 kg/m3) , 骨料表层为玻陶体 (厚度0.15 mm~0.3 mm) 、内部是分布相对均匀的封闭式和开口式微孔 (孔径Ф0.2 mm~2.0 mm) , 轻质高强、隔热保温性好、吸水率低、抗冻、防火和耐久性好, 而且可以通过调整超轻陶粒的堆积密度和掺量, 可生产出不同强度和密度的产品;②砌块砂浆中的微孔直径Φ0.2 mm~2.0 mm, 多数是封闭式分布均匀, 有效降低了吸水率, 也提高了轻质、隔热保温和抗冻性能;③砌块砂浆中的细骨料都采用工艺废渣-粉煤灰, 利用粉煤灰的活性, 可有效减少水泥用量, 也有利于减轻砌块密度、提高隔热保温性能;④砌块中用的胶凝材料全部采用水泥, 强度稳定、逐年微升;砌块生产中采用蒸汽养护, 既提高了生产效率, 又降低了产品的收缩率, 可有效防止墙体裂缝;⑤陶粒泡沫混凝土凝结初期, 陶粒会吸收水泥泡沫砂浆中的部分水分, 使其水灰比降低, 有效提高了水泥泡沫砂浆的早期强度, 而后, 随着混凝土龄期的延长, 混凝土的水分不断蒸发而逐渐缺水, 此时已吸收饱和水分的陶粒会开始泄出水分, 使水泥砂浆继续水化、养护, 既有利于提高水泥泡沫砂浆的强度, 也有利于提高水泥泡沫砂浆与陶粒界面的密实性和强度;超轻陶粒的密度轻、吸水率相对高, 使陶粒下面不会形成“水穴”, 可有效降低砌块的吸水率、提高抗渗性;陶粒表面有较多微孔、相对粗糙, 有利于提高水泥泡沫砂浆与陶粒界面的密实性。
上述产品结构特点, 综合了陶粒和泡沫混凝土的优势, 克服了单一产品的缺点, 是使陶粒泡沫混凝土砌块的表观密度轻、强度高、隔热保温性能优、收缩率小、吸水率低、抗渗性强、抗冻性好、防火和耐久性优、隔音吸声好的主要原因。
2 产品规格和主要性能
2.1 产品规格
根据市场需求, 目前我国各地生产的陶粒泡沫混凝土砌块 (实心) 规格基本上与加气混凝土砌块和泡沫混凝土砌块相同, 主要有:长度:600 mm;宽度:100 mm、120 mm、125 mm、150 mm、180 mm、200 mm、240 mm、250 mm、300 mm;高度:200、250、300mm。
2.2 产品主要性能和优势分析
2.2.1 轻质高强, 满足非承重、承重墙材的自保温和隔声要求
陶粒泡沫混凝土砌块的表观密度可分为A3.5级≤550 kg/m3、A5.0级≤650 kg/m3、A7.5级≤750 kg/m3三类, 其抗压强度分别为≥3.5 MPa、≥5.0 MPa、≥7.5 MPa。比标准粘土砖轻70%~60%, 可直接用于节能建筑的自保温外墙和高效隔声内墙, A3.5级、A5.0级适用于框架结构的非承重内、外墙, A7.5级适用于≤7层砖混结构的承重内、外墙, 这样可有效减簿墙体厚度和重量, 减轻墙体施工劳动强度、减少建筑物自重, 简化地基处理, 提高建筑物抗震性能, 降低建筑物综合造价。A3.5级和A5.0级陶粒泡沫混凝土砌块的表观密度、抗压强度、导热系数等基本与同规格加气混凝土砌块相同, 抗压强度远优于泡沫混凝土砌块;A7.5级的表观密度、抗压强度、导热系数等明显优于同规格的加气混凝土砌块和泡沫混凝土砌块。
2.2.2 隔热保温好, 满足节能建筑外墙体自保温要求、防火性能优
陶粒泡沫混凝土砌块的导热系数为A3.5级0.12W/ (m·K) 、A5.0级0.14 W/ (m·K) 、A7.5级0.16 W/ (m·K) , 基本与加气混凝土砌块和泡沫混凝土砌块相同, 是标准粘土砖的15.4%~20.5%, 是普通混凝土的9.2%~12.3%, 可满足各地区节能建筑外墙体的自保温要求。经标准性法检测:150 mm厚陶粒泡沫混凝土砌块墙体的耐火时间≥5 h, 300 mm厚墙体的耐火时间≥6 h, 高温下不会产生有害气体, 防火性能优。
2.2.3 收缩率小, 墙体无开裂
因为陶粒的收缩率几乎为零, 在产品中占总体积的40%~70%, 浆体中又采用了减缩剂技术, 成型后的陶粒泡沫混凝土砌块经蒸汽养护, 因而制品的收缩率很小, 标准法测得的干燥收缩率≤0.50 mm/m, 只有同类产品 (加气混凝土砌块、泡沫混凝土砌块) 的60%左右, 且收缩的进展速度很慢, 在杭州等地采用此产品的节能建筑已超过5年, 至今未出现过墙体开裂现象。
2.2.4 吸水率低, 避免外墙外抹面或贴面开裂、脱落
陶粒泡沫混凝土砌块的体积饱和吸水率为15%~20%, 24 h重量吸水率为22%~28%, 是同等密度和强度的加气混凝土砌块的1/3~1/2, 不仅使墙体的抹灰作业相对简单, 有效减少墙体开裂, 而且可有效防止寒冷地区冬转春季节建筑物外墙普通砂浆抹面或贴面砖等出现脱落问题, 满足寒冷地区建筑物外墙的安全、耐久性要求。
2.2.5 抗渗性强、防墙体渗水
陶粒泡沫混凝土砌块具有较强的抗渗性。经检测, 用陶粒泡沫混凝土砌块砌筑的水池或盛水器皿, 在壁厚不小于50 mm且表面未做任何处理情况下不渗水。在杭州等地部分节能建筑的卫生间、厨房采用陶粒泡沫混凝土砌块作内、外墙体, 至今已超过5年, 未出现渗水、开裂问题。而国内很多地区用加气混凝土砌块砌筑的卫生间、厨房内、外墙体 (住宅建筑) , 多数会出现渗水和墙体开裂等问题。
2.2.6 抗冻性优, 适用于寒冷地区
经浙江省建材检测中心按F20 (-20℃、20次) 检验, 陶粒泡沫混凝土砌块的质量损失≤5%、强度损失≤8%;经中国建筑材料科学研究总院检测中心按F30 (-30℃、30次) 检验, 陶粒泡沫混凝土砌块的质量损失≤6%、强度损失≤10%;远优于同等密度和强度的加气混凝土砌块和泡沫混凝土砌块的抗冻性能, 完全满足我国寒冷地区 (东北、内蒙古、宁夏、新疆、华北和西北的北部等) 建筑物自保温外墙体的抗冻性能要求。
2.2.7 耐久性好, 维修费用低
陶粒泡沫混凝土砌块是以高温烧成的陶粒为粗骨料的泡沫混凝土水泥基材料, 防火性能好、收缩率小、吸水率低、抗渗性强、抗冻性优, 综合耐久性≥100年, 可满足建设耐久性节能建筑的要求, 几乎不需要维修费用。而我国现有的外墙内、外保温有机质 (保温砂浆和聚苯板或聚氨酯等) 保温体系的使用寿命一般只有3~15年, 在整个建筑物的使用期内, 潜在的维修和更新费用巨大。
2.2.8 隔声、吸声性能优, 室内宁静、舒适
陶粒泡沫混凝土砌块中陶粒的内部结构是分布相对均匀的封闭式和开口式气孔, 对低频吸声和宽带吸声都有效果;陶粒泡沫混凝土砌块中泡沫砂浆 (砂石) 多为封闭式气孔, 隔音和低频吸声效果很好。经检测, 大连恒翔粉煤灰综合利用有限公司生产的陶粒泡沫混凝土砌块厚度100 mm、150 mm、200 mm的空气声计权隔声量分别为≥40 (d B) 、≥45 (d B) 、≥50 (d B) , 远大于我国JG3036-1999标准≥35 (d B) 的指标。因此用陶粒泡沫混凝土砌块砌筑住宅建筑内、外墙体, 可以使室内的生活环境宁静、舒适。
2.2.9 利废、绿色环保、循环利用
目前我国生产陶粒泡沫混凝土砌块用的细骨料均为工业废渣-粉煤灰, 用的粗骨料-陶粒, 有的厂 (如大连恒翔粉煤灰综合利用有限公司) 也是用粉煤灰为主要原料生产出的超轻陶粒 (堆积密度310 kg/m3~380 kg/m3) , 工业废渣利用率很高, 而且产品符合GB6566《建筑材料放射性核素限量》标准中建筑主材料的要求。生产实践证明, 陶粒泡沫混凝土砌块不合格的产品, 可以通过破碎后重复利用, 无一排放。因此, 用陶粒泡沫混凝土砌块为墙体的建筑, 如按规划要求必须拆除, 拆除后的砌块仍可通过破碎循环利用, 有效提高建筑垃圾的利用率。
2.2.10 粘结强度高, 适用范围广
陶粒泡沫混凝土砌块与水泥基材料相容性好, 特别是陶粒面与粘结砂浆的粘结抗拉强度>0.9 MPa (砌体材料破坏) 。根据近5年的成功实践, 用于内墙体, 面层可以不做抹灰, 直接批括腻子;用于外墙体, 层面可以用普通砂浆抹面, 也可以用水泥砂浆直接粘贴面砖、文化石、花岗岩等, 适用范围宽广。
3 生产方法和工艺流程
3.1 生产方法和对比
至今, 国内陶粒泡沫混凝土砌块的生产工艺主要有两种:①大连恒翔粉煤灰综合利用有限公司开发的模具成型、蒸汽养护法:采用超轻陶粒和发泡砂浆 (水泥、粉煤灰、发泡剂配制) 经混合搅拌, 浇注模具成型, 升板机, 自动转运机, 蒸汽养护室, 自动转运机, 降板机, 码垛机, 砌块垛室外自然养护28 d;②浙江大学和浙江上虞多元新型墙材有限公司开发的模具成型、湿热养护、脱模切割、蒸汽养护法:采用超轻陶粒和发泡砂浆 (水泥、粉煤灰、发泡剂配制、减缩剂) 经混合搅拌, 浇注大型砌块模具成型, 室内湿热养护约12 h, 大型砌块脱模, 钢锯切割, 砌块玛垛, 送入蒸汽养护室内养护14 h~16 h, 砌块垛室外自然养护28 d。
经专家论证、评价, 上述两种生产方法对比:①#法的主要优点:生产线自动化程度高, 砌块的相应强度高 (约+3%) 、吸水率低 (约-2%) , 生产能耗 (电能) 低 (约-8.5%) , 环境保护、安全卫生好, 劳动生产率高 (约+30%) 、产品生产成本低 (约-6%) ;主要缺点:为确保产品质量和适应市场需求, 模具的钢性和功能高、规格和数量多, 模具的循环处理成本高, 一次性投资多 (约+15%) , 小批量特种规格砌块很难满足客户需求;②#法的主要优点:采用大型同规格模具, 数量相对较少, 模具循环处理方便、成本低, 经调整钢锯切割控制可以生产出多规格砌块, 适应市场需求能力强, 基本建设投资相对较少;主要缺点:生产线自动化程度相对较低, 钢锯切割不利于砌块的强度和吸水率, 生产能耗相对较高, 钢锯切割时噪声 (≥100 d B) 严重超标, 切割时产生的粉砂浆处理成本高, 不利于劳动生产率和产品生产成本。
3.2 生产工艺流程
现将上述两种生产方法的生产工艺流程分别介绍如下:
a.模具成型、蒸汽养护法生产工艺流程
4 生产和应用节能分析
4.1 生产节能
经统计和计算, 陶粒泡沫混凝土砌块 (模具成型、蒸汽养护法) 和与粘土砖、陶粒混凝土砌块、加气混凝土砌块、蒸养粉煤灰砌块等几种砌块型墙体材料的生产能耗指数和对比列于表1。统计和计算数据证明, 陶粒泡沫混凝土砌块的生产能耗远低于实心粘土砖, 比其他同类新型墙体材料也相对较低, 生产节能效果显著。
注:全轻超轻陶粒混凝土砌块表观密度约600 kg/m3, 陶粒的堆积密度310 kg/m3~360 kg/m3;全轻普通陶粒混凝土砌块表观密度约1 350 kg/m3, 陶粒的堆积密度580 kg/m3~620 kg/m3;陶粒泡沫混凝土砌块表观密度约600 kg/m3, 陶粒的堆积密度310 kg/m3~400 kg/m3。
4.2 建筑节能
20世纪70~90年代中期, 我国北方寒冷地区 (东北、内蒙古、宁夏、新疆等地) 节能建筑的外墙多数采用加气混凝土砌块砌体, 节能效果显著, 室内冬暖夏凉;主要原因是加气混凝土砌块密度轻 (以500 kg/m3为主) 、孔隙率高 (70%~80%) 、导热系数低[0.11 kcal/ (m·h·℃) ~0.16 kcal/ (m·h·℃) ]、强度中等 (3.5 MPa~5.0 MPa) 。但3~8年后, 此类建筑的外墙普通砂浆抹面或贴面砖等纷纷出现脱落问题, 很多城市的此类建筑出现过多起脱落伤人事件;经专家分析、检测, 主要原因是加气混凝土砌块的吸水率太高 (60%~90%) 、干燥收缩值较大 (0.48 mm/m~0.6 mm/m) 、加气混凝土砌块墙体含水率较高 (2%~6%) , 寒冷地区的冬转春季节, 经常出现晚上-10℃、白天+10℃的天气, 导致加气混凝土砌块外墙体外侧的水分晚上结冰、白天化水, 产生水质的体积变化, 易产生普通砂浆抹面或贴面砖等出现脱落。因此, 从20世纪90年代中期起, 东北、内蒙古、宁夏、新疆等地区的加气混凝土砌块外墙体逐步停止建设, 加气混凝土砌块工厂纷纷关闭。从2000年起, 我国北、中、南地区节能建筑的外墙较多采用有机质 (保温砂浆和聚苯板或聚氨酯等) 保温体系, 分为外墙外保温和外墙内保温2大类。节能效果很好, 但防火、耐久性能较差, 使用寿命太短, 一般3~15年就会出现保温层开裂, 被迫每隔几年轮流维修、产生垃圾、浪费能源和破坏环境, 无法确保与建筑物同等寿命。
采用陶粒泡沫混凝土砌块用于节能建筑自保温外墙体, 可以避免采用加气混凝土砌块时产生的建筑外墙体外抹面或贴面开裂和脱落、墙体开裂和渗水等问题, 可以避免采用有机质保温体系时产生的建筑外墙体保温层开裂、轮年维修等问题, 基本满足建设耐久性节能建筑的要求。国内外理论和应用实践证明, 中、高层节能建筑 (住宅) 的关键是外墙体的传热系数。据国内建筑专家测算:我国北京、天津地区住宅 (年采暖期4个月) 建筑节能50%、65%的外墙传热系数要求为≤0.82 W/ (m2·K) 、≤0.60 W/ (m2·K) ;大连地区住宅 (年采暖期4.5个月) 建筑节能50%、65%的外墙传热系数要求为≤0.59 W/ (m2·K) 、≤0.46 W/ (m2·K) ;沈阳地区住宅 (年采暖期5个月) 建筑节能50%、65%的外墙传热系数要求为≤0.55 W/ (m2·K) 、≤0.42 W/ (m2·K) ;哈尔滨地区住宅 (年采暖期6个月) 建筑节能50%、65%的外墙传热系数要求为≤0.52 W/ (m2·K) 、≤0.39 W/ (m2·K) 。
经大连地区建筑专家计算和论证, 如采用陶粒泡沫混凝土砌块用于节能建筑自保温外墙体, 在北京、天津地区、大连地区、沈阳地区、哈尔滨地区达到建筑节能50%、65%时的墙体厚度要求有较大差别, 分别列于表2。
泡沫混凝土防水和防渗研究 篇6
泡沫混凝土由于具备耐火、保温隔热、吸音隔音、轻质抗震、低碳环保等优越性能，并随着泡沫混凝土技术的不断开发，极大地推动了泡沫混凝土制品的生产应用，使泡沫混凝土在公路、地暖工程、室内外垫层、室内外保温、非承重墙体等建筑工程领域得到了大面积推广，泡沫混凝土现浇地暖及屋面隔热保温层企业，泡沫混凝土砌块、泡沫混凝土墙板楼板企业，泡沫混凝土外保温企业，近来迅猛增长，泡沫混凝土相关制品必将是未来建筑保温材料的主角之一。
虽然泡沫混凝土有诸多优点，前景十分看好，但由于多方面不利因素制约着国内泡沫混凝土行业的进一步健康发展，这些不利因素主要有外因和内因两个方面。外因主要有：(1)泡沫混凝土兴起的时间短，但发展快，业内外还缺乏足够的认识和清晰的发展思路，相关配套措施跟不上，主管部门也没有制定出完善的行业发展规划蓝图;(2)泡沫混凝土作为一个新兴产业，专业科研人员较少，从事泡沫混凝土深入研究的专家不多，造成科学研究方面的相对滞后;(3)业内外人士对泡沫混凝土专业知识相当缺乏，大多数人对泡沫混凝土性能和相关知识不了解，或者有一些了解但不够全面，业内绝大多数人不知道现行的各种泡沫混凝土行业标准和检测方法。内因主要有：(1)泡沫混凝土是多孔结构建筑材料，制品在低于500 kg/m3容重，材料本身就存在着结构力学不稳定;(2)泡沫混凝土主要有两大类，分别是水硬性和气硬性。气硬性泡沫混凝土怕水怕潮，其制品使用范围受到了极大的限制。水硬性泡沫混凝土凝结硬化速度慢。凝结硬化过程对环境要求比较高;(3)泡沫混凝土中所使用的主要胶凝材料的不可再生;(4)泡沫混凝土的防水防渗问题难以解决。
很明显，制约泡沫混凝土行业发展的因素是多方面的，需要广大混凝土行业同仁们的共同努力，用科学的方法和理论去解决以上诸多问题。笔者主要先从泡沫混凝土防水和防渗的概念着手，逆向思考，详细分析影响泡沫混凝土制品的防水防渗因素，再逐一提出相应的解决问题的方法，并首次开创性地提出了闭孔率(假真空率)的计算模型和方法。
2 泡沫混凝土制品防水和防渗的异同
泡沫混凝土制品的防水和防渗其实是两个不同的概念的，不能混为一谈，但防护的对象主要都是水和潮气。
防水泡沫混凝土制品顾名思义就是泡沫混凝土制品表层或表面由于表面张力的作用，宏观状态下的水是以珠状或镜状停留在制品的表面，但微观状态下的水分子可以自由通过制品，也可以简单的称之为荷叶效应。例如一滴水滴在泡沫混凝土表面，会形成三个界面，分别是水和空气界面、水和泡沫混凝土界面以及泡沫混凝土和空气界面(图1)。图中灰色的是泡沫混凝土和水的界面，深灰色的是泡沫混凝土和空气的界面，黑色的是水和空气的界面。黑色的那个界面是弯曲的，如果我们从灰色、黑色和深灰色交界的地方沿着黑色曲面的方向画一条线来，就叫做那个曲线在那个点的切线。(在图1中，浅灰色的那条线为切线)灰色线和浅灰色线之间有个夹角，叫做“接触角”。接触角大才有荷叶现象，产品才能防水。
宏观状态下的水可以在制品的表面完全铺展开，表面被润湿，但由于表面张力、毛细孔效应等因素的共同作用，宏观状态的水不能进一步渗透到制品表层下面，但微观状态水分子可以自由穿透制品，具有这样性能的泡沫混凝土制品才能称之为防渗泡沫混凝土制品。同样是一滴水滴在泡沫混凝土表面，也可以会形成三个界面，分别是水和空气界面、水和泡沫混凝土界面以及泡沫混凝土和空气界面(图2)，但唯一和上图不同的是接触角变小，无荷叶现象，水滴在泡沫混凝土表面铺展开来，润湿表面，但水滴不能进一步渗透到表层下方。
另外依理可以推测出不防水防渗的泡沫混凝土制品的接触角应该几乎为零。防水是比防渗更高的一种防护等级要求，一般产品能防水就一定能防渗，但防渗就不一定能够防水。在实际生产过程当中，泡沫混凝土制品企业可以根据实际情况去选择对具体的某款产品做相应的防水或防渗处理。
3 泡沫混凝土气泡闭孔率（假真空率）
3.1 闭孔率（或假真空率）定义
泡沫混凝土制品中的气泡闭孔率(或假真空率)是相对气泡开孔率而言的，把泡沫混凝土制成标准试块，在适当的温度下烘干至恒重，接着做浸水实验，计算出未被浸水的孔积率，这样的孔积率在泡沫混凝土行业里我们称之为闭孔率(或者假真空率)。一般情况下，泡沫混凝土制品中的气泡是闭孔结构且串通毛细孔结构较少，也即所谓气孔的闭孔率(或假真空率)高，这样的制品防渗效果比较理想，但不防水，制品表层依旧能够被润湿。
3.2 闭孔率（或假真空率）计算方法
按照一定的配方称取两份粉体材料以及相应的添加剂，加入适量的水，制备出两份浆料。在其中的一份浆料中加入适量的已制备好的泡沫，中速搅拌均匀成泡浆料，倒入试模中成型，另一份直接倒入试模中成型。待完全凝固后，脱模、称量、烘干、浸水、再称量。现列举如下几组数据来演示泡沫混凝土气泡闭孔率(或假真空率)计算方法。
一般情况下，所有的通透的毛细孔在一定的水压和充足的时间下都会被水所填满，部分气泡由于没有形成闭孔(假真空)结构，在水压的存在下，也会完全被水所填充。泡浆料中未被水所填充的气泡和毛细孔，我们称之为闭孔(假真空)结构。
数据处理：(1)试模的标准容积为：353.39 mm3;(2)干燥后的浆料与泡浆料的质量差：545.17-242.1=303.07 g;(3)干燥后的试模的密度是：545.17÷353.39=1.54 g/mm3;(4)泡沫和部分毛细孔的体积和为：303.07÷1.54=196.80 mm3;(5)假定所有的毛细孔和微泡都完全可以被水所填满，并且水的体积数等于质量数，所以理论上泡料试块浸泡水后质量应该为：196.80+242.1=438.90 g;(6)理论上有闭孔(假真空)结构的气泡和毛细孔体积为：438.90-294.43=144.47 g;(7)试块闭孔率(假真空率)为：144.47÷196.80×100%=73.41%。
3.3 影响泡沫混凝土防水防渗的因素
一种材料是否防水或防渗，主要是跟材料本身的结构有关系，结构包括宏观上的和微观上的。要想了解清楚泡沫混凝土是如何实现防水和防渗功能的，首先必须要对泡沫混凝土成型过程的各种物质进行微观和宏观结构研究。
制备泡沫混凝土的主要原材料有水泥等胶凝材料、水、各种矿渣、各类纤维、石膏、粉煤灰、火山灰类物质、石灰、沙子、各种建筑废渣以及泡沫，另外根据实际生产需要，额外添加各种助剂和辅料。这里主要对泡沫混凝土中重要的、必不可少的原材料进行分析，找出影响其防水防渗的因素。
水泥等胶凝材料是泡沫混凝土成型成模的主要粘结成分。水泥的种类繁多、成分复杂，在泡沫混凝土中所使用的水泥一般为硅酸盐类水泥。硅酸盐水泥水化过程中主要有化学反应和物理反应，硅酸二钙、三钙与水反应生成含水硅酸钙晶体，部分硅酸盐水化后形成硅酸根离子与泡沫混凝土中其他的填料进行化学和物理反应。只要有反应，就会产生热量，基材局部由于受热会膨胀，待这个硬化胶凝过程结束后，基材局部就会因为热胀冷缩形成大量的毛细孔结构。另外由于发生了化学反应形成新的晶体，晶体的膨胀系数与其他混合在一起的材料膨胀系数不同，另外液态水变成固态结晶水，以上诸多因素都会形成大量的毛细孔结构。
水在制备泡沫混凝土过程中起到了至关重要的作用。一方面水与水泥等胶凝材料发生化学反应形成新的物质;另一方面水还起到提供反应介质的作用，各种电子、离子、基团都是通过水为介质进行反应。水的介质功能在反应结束后即消失，水逐渐挥发消失，最后留下大量的通透毛细孔结构。
粉煤灰的外观类似水泥，在泡沫混凝土中主要起到填料的作用。颜色在乳白色到灰黑色之间变化。粉煤灰物理化学性质波动比较大，这主要是煤质的不同、锅炉技术参数不同、技术管理水平不同等造成的。粉煤灰的主要化学成分为：SiO233%～63%;AlO316%～40%;Fe2O31.5%～6%;CaO 2%～8%;MgO1.5%～4%;Na2O 0.5%～2.5%;K2O 0.3%～2%;TiO20.3%～1.6%。粉煤灰颗粒呈多孔型蜂窝状组织，比表面积较大，具有较高的吸附活性，颗粒的粒径范围为0.5μm～300μm。并且珠壁具有多孔结构，孔隙率高达50%～80%，有很强的吸水性，待产品胶凝硬化后，残留在毛细孔的水也会逐渐挥发，恢复原来的多孔结构。其他矿物质废渣、火山灰类物质和建筑废渣也都是作为填料来使用，或多或少的也会存在与粉煤灰同样的多孔结构。
泡沫是有表面活性剂或者表面活性物质在水作为溶液通过机械发泡而成的。一般泡沫占泡沫混凝土体积的30%～70%，泡沫是影响泡沫混凝土性质的重要因素之一。混凝土成型过程中，泡沫一般会形成两类孔状结构：一类是开孔的，孔与孔之间是串通的;一类是闭孔的，孔与孔之间是相对独立的。
各类纤维素在泡沫混凝土当中主要是起到保水和提高制品的弹性(柔韧度)。纤维极易吸水，部分的水参加化学反应，部分的水挥发掉，挥发后留下干燥多孔的纤维。
石膏和石灰与水化合后形成新的晶体，晶体由于热胀冷缩形成多孔的结构。
4 提高泡沫混凝土防水防渗的途径
毛细孔结构可以分为串通和非串通(假真空结构)的两大类，其中串通毛细孔结构对泡沫混凝土制品防水或防渗是有害的。针对上节所有分析出的影响泡沫混凝土防水和防渗的因素，我们可以总结出开孔结构的泡沫、水挥发后留下的以及材料本身天然存在的通透毛细孔结构是影响泡沫混凝土的防水和防渗的主要因素。为了解决以上问题，现提出以下应对方案：(1)采用能形成闭孔结构的发泡材料，尽量提高泡沫的闭孔率(假真空率);(2)粉碎大颗粒状的多孔填充材料，减少其多孔结构，或者减少其使用量;(3)尽量减少不必要的水的使用量;(4)添加一些脂肪盐类物质，堵塞住部分通透的毛细孔结构;(5)涂刷具有防水防渗功能的硅氟材料;(6)添加一些水化后能在毛细孔内生成絮状耐水物质;(7)改进气泡与气泡之间的堆砌方式;(8)改进配方和工艺流程。
5 小结
纤维泡沫混凝土的研究现状 篇7
建筑工程纤维是一种细而长的聚合物, 其长径比一般在100以上, 具有一定的抗拉强度、弹性模量以及极限伸长率。纤维与水泥基材相结合, 可以改善水泥基材固有的弱点, 对其性能起到多方面的影响。为了弥补泡沫混凝土的不足, 许多科研工作者在泡沫混凝土中掺入纤维, 以改善泡沫混凝土的性能, 扩大泡沫混凝土的应用。
1 纤维对水泥基体的影响
对水泥机体性能的影响: (1) 减少水泥基体的沉降、分层、离析, 增加了水泥基体的和易性; (2) 增加了水泥基体的粘聚性, 降低了其坍落度。
对凝结、硬化后水泥基体性能的影响: (1) 有效抑制和减少水泥基体早期的塑性收缩裂缝; (2) 显著增加水泥基体的抗冲击性能; (3) 提高水泥基体的抗疲劳性能; (4) 在纤维掺量适当的情况下, 能使水泥基体的抗压、抗折强度有一定程度的增加;但当掺量不足时, 上述影响将不明显。
2 不同种类的纤维对泡沫混凝土性能的影响
2.1 聚丙烯 (PP) 纤维对泡沫混凝土性能的影响
聚丙烯纤维又叫PP纤维, 是由等规聚丙烯纺制成的合成纤维, 具有较强的耐碱性和分散性、较高的韧性和强度。
陈兵等[1]研究了聚丙烯纤维对密度为800 kg/m3~1 500 kg/m3泡沫混凝土的劈裂抗折强度、抗压强度、收缩性的影响, 结果表明:聚丙烯纤维能够显著提高泡沫混凝土的劈裂抗折强度和抗压强度, 泡沫混凝土的抗压强度会随着泡沫掺量的增加而有所提高, 最大可提高45%;聚丙烯纤维可以显著改善泡沫混凝土的干缩性, 对于相同配比的泡沫混凝土, 聚丙烯纤维的掺加, 使泡沫混凝土90 d的干缩值减小53.8%~64.7%。蔡娜在其他条件一定的情况下, 研究了聚丙烯纤维掺量对泡沫混凝土抗压强度、容重的影响, 结果表明:聚丙烯纤的维掺量在0.5%~2.0%时, 泡沫混凝土的容重会随着聚丙烯纤维掺量的增加而减小, 但减小的幅度较小;随着聚丙烯纤维的掺入, 泡沫混凝土的抗压强度有所增加, 但当掺量在1.2%~1.6%范围内, 其强度开始下降。高艳娜[2]对不同掺量、长度的聚丙烯纤维对高强泡沫混凝土抗压强度、抗折强度、干燥收缩性的影响进行了研究, 得出的结论为:掺加长度为9 mm的聚丙烯纤维时, 泡沫混凝土的7 d抗折强度最高, 其28 d的抗折强度仅次于掺加的纤维长度为6 mm泡沫混凝土的抗压强度.掺加长度为3 mm的聚丙烯纤维时, 泡沫混凝土7 d与28 d抗压强度最高, 不同长度的聚丙烯纤维对泡沫混凝土28 d抗压强度的影响不大;掺加3 mm长聚丙烯纤维的泡沫混凝土56 d干燥收缩值最大, 掺加12 mm长聚丙烯纤维的泡沫混凝土7 d干燥收缩值最大, 掺加9 mm长聚丙烯纤维的泡沫混凝土7 d干燥收缩值最小;随着聚丙烯纤维掺量的增加, 泡沫混凝土的抗折强度与抗压强度均有先增大后减小的规律。掺量为0.05%时, 泡沫混凝土的抗折、抗压强度同时达到最大值;泡沫混凝土的干燥收缩值随着聚丙烯纤维掺量的增加有先减小后增大的规律.掺量为0.1%时, 泡沫混凝土的干燥收缩值最小。周栋梁等研究了聚丙烯纤维掺量对泡沫混凝土吸声性能的影响, 结果表明:丙烯纤维掺量分别为0.50%、0.75%、1.00%时, 所对应的泡沫混凝土的吸声系数为0.61, 0.52, 0.56。在低于500 Hz的低频段内, 泡沫混凝土的吸声性能随着纤维掺量的增加而增强, 其平均吸声系数分别为0.34, 0.37, 0.43。
2.2 聚乙烯醇 (PVA) 纤维对泡沫混凝土性能的影响
聚乙烯醇纤维又叫PVA纤维, 是由聚乙烯醇纺制成的合成纤维, 具有很好的机械性能, 其强度高、模量高。
邓军等[3]对不同长度、掺量的聚乙烯醇纤维对密度为700kg/m3~800kg/m3泡沫混凝土抗压抗折强度、劈裂抗折强度、吸水率、收缩率的影响进行了研究, 得出的结论为:掺量为0.08%不同长度的聚乙烯醇纤维与不同掺量12 mm长的聚乙烯醇纤维对泡沫混凝土的吸水率和干重的影响不大;泡沫混凝土的抗压强度随着12 mm长聚乙烯醇纤维掺量的增加呈先降低后升高的趋势。当纤维掺量为0.23%时, 其28 d抗压强度可增大2.97%。聚乙烯醇纤维的掺入可以显著提高泡沫混凝土抗折强度, 长度为12 mm的纤维掺量为0.23%时, 其28 d抗折强度可增大43.24%。聚乙烯醇纤维掺量为0.08%时, 掺加6 mm长聚乙烯醇纤维的泡沫混凝土抗压抗折强度最高;聚乙烯醇纤维可以有效的改善泡沫混凝土的抗裂性能.掺入20 mm长的聚乙烯醇纤维, 泡沫混凝土的抗裂性能较好.掺量为0.15%的12 mm长聚乙烯醇纤维可以有效抑制泡沫混凝土早期的收缩.韩珀等研究了聚乙烯醇纤维和聚丙烯纤维对密度为500 kg/m3~1000 kg/m3泡沫混凝土的抗压抗弯性能的影响, 结果表明:纤维对泡沫混凝土的抗压性能有明显的影响, 可以提高泡沫混凝土抗压峰值荷载以后的承载力;纤维对泡沫混凝土的抗弯性能改善效果明显, 并且在抗弯峰值荷载以后仍保持一定承载力, 表现出了良好的延性;聚乙烯醇纤维与聚丙烯纤维对泡沫混凝土抗弯性能的改善效果类似。
2.3 玻璃纤维对泡沫混凝土性能的影响
玻璃纤维是一种性能优异的无机非金属材料, 它绝缘性好、耐热性强、抗腐蚀性好, 机械强度高。
张喜等研究了不同掺量的高碱玻璃纤维对泡沫混凝土表观密度、抗压强度的影响, 研究表明:泡沫混凝土的表观密度随着高碱玻璃纤维掺量的增加而减小;在高碱玻璃纤维掺量在0~20%之间时, 泡沫混凝土的7 d、28 d抗压强度呈上升的趋势;当掺量超过20%时, 其7 d、28 d抗压强度呈下降的趋势, 并且小于标注泡沫混凝土抗压强度.詹炳根等[4]对不同掺量的玻璃纤维对泡沫混凝土抗压强度、导热性能、干缩率的影响进行了研究, 得出的结论为:与同湿密度等级的泡沫混凝土相比, 玻璃纤维的掺入, 使其抗压强度稍有提高, 抗折强度提高的较大.在灰砂比与干燥密度一定的情况下, 掺入玻璃纤维可使泡沫混凝土抗压强度最大增大30%, 抗折强度最大增大143%, 韧性最大提高8.1倍;对于相同密度的泡沫混凝土, 玻璃纤维的掺量对泡沫混凝土的导热系数影响不大。若不控制泡沫混凝土密度, 随着纤维掺量的增加, 其导热系数会降低;玻璃纤维对泡沫混凝土的干燥收缩有很好的抑制作用, 对其早期干燥收缩的控制效果更加明显。
2.4 玄武岩纤维对泡沫混凝土性能的影响
玄武岩纤维是一种新型无机环保绿色高性能纤维材料, 其稳定性好, 而且还具有电绝缘性、抗腐蚀、抗燃烧、耐高温等多种优异性能。
赵星等[5]研究了不同掺量、长度的玄武岩纤维对表观密度为900 kg/m3的泡沫混凝土抗压强度、抗折强度、吸水率及导热系数的影响, 结果表明:泡沫混凝土的抗折强度和抗压强度均随着玄武岩纤维掺量的增加而增加.当纤维掺量一定时, 其抗压强度和抗折强度均随着玄武岩纤维长度的增加而增加;随着泡沫混凝土容重的降低, 其吸水率会上升;泡沫混凝土的吸水率与玄武岩纤维加入的规格和加入的多少没有明显的相关性;玄武岩纤维的掺入会提高泡沫混凝土的导热系数, 泡沫混凝土的导热系数受玄武岩纤维掺量的影响较大。
3 结语
综上, 纤维的掺入, 一定程度上弥补了泡沫混凝土的不足, 改善了泡沫混凝土的多种性能。但目前国内仅研究了聚丙烯纤维、聚乙烯醇纤维、玻璃纤维和玄武岩纤维这四种纤维对泡沫混凝土性能的影响, 而且对玄武岩纤维影响泡沫混凝土性能的研究较少。对掺入不同种类纤维的泡沫混凝土有待进行深入的研究, 以更好的改善泡沫混凝土的性能, 扩大泡沫混凝土的应用范围。
参考文献
[1]陈兵, 刘睫.纤维增强泡沫混凝土试验研究[J].建筑材料学报, 2010, 13 (3) .
[2]高艳娜.高密度泡沫混凝土的研究[D].重庆:重庆大学, 2012.
[3]邓军, 霍冀川, 宋言红, 高银, 赵星, 刘煦.聚乙烯醇纤维泡沫混凝土的性能试验[J].混凝土与水泥制品, 2012, 2 (2) .
[4]詹炳根, 郭建廷, 林兴胜.玻璃纤维增强泡沫混凝土性能试验研究[J].合肥工业大学学报, 2009, 32 (2) .
泡沫混凝土的特点及其应用 篇8
中国是个地震高发的国家,近年来地震频发,然而,前期经过大量试验研究,以及数次地震震害表明,普通的混凝土形式单一、抗震性能差,因此,发展一种抗震性好、保温隔热、轻质的新型材料已成为现代化建筑材料的发展方向。
近年来,泡沫混凝土发展迅速,并得到广泛应用,已经成为我国主要墙体自保温建筑材料之一[1]。泡沫混凝土属于多孔混凝土中的一种,又称为发泡混凝土,它是一种节能与结构一体化结构体系的主要自保温墙体砌筑材料[2]。泡沫混凝土特性主要因为发泡剂的作用,混凝土内部形成封闭的微小的气泡,使其具有轻质、保温隔热、抗震、隔音等特点,其内部气泡越多,物理性能越优异。泡沫混凝土的制作比普通混凝土的制作相对简单,泡沫混凝土是先将发泡剂加入适量水,并用机械搅拌出泡沫,再将泡沫加入水泥浆体中,制成泡沫料浆进行浇筑。在自然条件下养护,保温保湿,后期养护而形成的多孔混凝土材料[3]。这种材料除了可以集中生产,制成砌块和预制板外,还可以进行现场制备、就地浇筑,使用方便。因此,泡沫混凝土是一种新型墙体砌筑材料,具有良好的应用前景。
1 泡沫混凝土的发展史
多孔材料的出现要比混凝土的出现早很多。早在5000年前,古埃及使用自然界的天然物质混合,产生带有气孔的材料砌筑房屋,称之为多孔材料。然而混凝土的出现是在2000年前,古罗马人用沙、石、石灰混合,加入水搅拌[4],形成一种胶凝材料水泥石,用来砌筑房屋道路等生活设施。此后不久,人们将能够生产气泡的自然物质与混凝土相混合,形成了多孔混凝土材料。古罗马人创造的多孔材料,与现代的发泡混凝土技术相接近,这种技术受到广大人们的认可,并得以持续发展。现代发泡混凝土的研究开始于18世纪末,19世纪初,瑞典极度严寒的天气,迫切需要找到保温材料,于是在古罗马人的创造成果上,对泡沫混凝土进一步试验及研究[5]。1923年,欧洲人提出将发泡剂加入水泥砂浆中,研制出发泡混凝土,称为当代一种新型建筑材料。泡沫混凝土材料得到广泛运用,推动了我国自保温建筑材料的发展。
在我国,泡沫混凝土的发展仅次于欧洲,1954年,在中国科学院与其他单位的合作下,通过前苏联专家的指导,中国东北地区蒸汽压力空气泡沫混凝土板的生产,用于哈尔滨电表厂楼顶。这是我国第一次用泡沫混凝土保温隔热。随后,泡沫混凝土发展到全国各地,泡沫混凝土的发展进入一个新阶段。
2 发展现状与发展趋势
随着泡沫混凝土的应用范围不断扩大,国内开始对发泡混凝土越来越重视,并对此进行试验研究。泡沫混凝土广泛应用于建筑保温、岩土工程等领域,并得到了专家的认可。在建筑保温领域,我国技术发展迅速,已经达到了先进水平。如今泡沫混凝土企业越来越多,应用较为发达的城市占据全国大部分地区。从长远来看,建筑保温也将是泡沫混凝土工程的研究领域。
泡沫混凝土的发展是一个世界性的趋势。十年前,欧洲和美国等发达国家的泡沫混凝土已得到广泛生产和应用,泡沫混凝土已发展到世界各地,甚至落后的非洲国家,也在应用泡沫混凝土。这种建筑保温材料已被应用于每个家庭,成为建筑材料中不可缺少的一部分。
3 泡沫混凝土的特点
3.1 保温隔热性
泡沫混凝土具有优异的保温性能。泡沫混凝土与普通混凝土相比,由于发泡剂的作用,内部形成一个封闭的小气泡,这些气泡可以有效地隔离空气的传导,改变材料的导热系数,使其具有良好的保温性能,即保温隔热性。泡沫混凝土本身具有很好的吸水性,其内部的气泡是封闭的和完整的,具有一定的耐水性。泡沫混凝土可以应用于建筑保温墙体,在我国的寒冷地区有广泛的应用。
3.2 轻质性
传统的建筑为了达到承载能力要求,梁、板、柱的设计都要有一定的厚度,其自重很大。泡沫混凝土的干体积密度在200~700 kg/m3,与黏土砖的干容重相当,是普通水泥混凝土的1/5~1/10,低于一般轻骨料混凝土。因而,这种超轻的发泡混凝土适合应用于高层建筑内外墙体、保温材料以及楼板中,可以增加楼层的高度,达到节约建筑占地面积的目的[6]。同时,它可以降低建筑基础的承载能力,节约材料,施工操作简便,缩短工期。
3.3 抗震性
泡沫混凝土应用在结构构件上的优点已经远远超过了普通混凝土的应用特点。由于泡沫混凝土干体积密度小,建筑物的自重较轻,弹性模量低。在地震荷载作用下的地震承载力小,结构的自振周期强,传播振动波的速度慢,对冲击力的能量吸收快,因此抗震能力效果好[7]。传给地基的承载力越小,其抗震性能就会越好。因此,泡沫混凝土具有良好的抗震性能。
3.4 隔音性
泡沫混凝土在各方面的用途不同,所做出的制品也不同,有的含有封闭微小的气泡,有的内部是连通的气泡。这些气泡可以有效吸收一定的噪音,隔绝声音的传播,减少声音污染,使人们居住环境更加舒适,这是普通混凝土不具有的特性。很多KTV、酒店都是运用了这种材料进行隔音,具有很好的效果。同时它比一般的吸声材料费用低很多,是一种良好的节约型环保材料。
3.5 施工简单
由于泡沫混凝土本身含有气泡,所以在施工时不需要预留分隔缝和透气孔,减少了施工的操作步骤,从而大大减少了工期。利用泡沫混凝土的优异特点,将其应用于保温屋面中,使保温层、找平层合二为一[8],现场施工便捷。同时发泡混凝土可以生产预制板或砌块,也可以进行现场浇筑,达到施工简单的目的。
3.6 节能环保性
泡沫混凝土是由水泥和发泡剂制成。一般常用的硅酸盐水泥是由石灰石、黏土、铁矿粉按比例混合而成,发泡剂属于中性材料,不含有苯、甲醛等有害物质,可以减少有害物质对环境及人类的伤害。泡沫混凝土具有良好的节能性,可以达到国家节能标准硬性指标的65%[9]。
4 结论
1)本文提出了发泡混凝土的研究背景,对其发展史进行了简单说明,分析了国内对发泡混凝土的研究现状,并对这种新型材料的发展前景进行了展望。
2)根据以往的试验及研究结果,对发泡混凝土的特点进行分析,混凝土具有保温隔热性、轻质性及抗震性等优点,这些优点已被广泛应用于现在民用住宅及工业建筑中。
参考文献
[1]王武祥.发泡混凝土密实砌块的抗压强度研究[J].混凝土与水泥制品,2013,40(3):48-53.
[2]张磊蕾.我国自保温混凝土砌块的发展现状及研究方向[M].北京:中国建材工业出版社,2009.
[3]李文博.泡沫混凝土发泡剂性能及其泡沫稳定改性研究[D].大连:大连理工大学,2009.
[4]闫振甲.泡沫混凝土的发展与发展趋势[J].墙材革新与建筑节能,2011,16(6):21-25.
[5]丁曼.防水性泡沫混凝土性能研究[D].长沙:湖南大学,2011.
[6]习志臻.泡沫混凝土发泡剂的研究[Z].2003
[7]丁益,任启芳,闻超.发泡混凝土研制进展[J].混凝土,2011,33(10):20-22,26.