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泡沫混凝土

来源:http://www.hunningtushebei.com2016-9-23 11:07:11

概述

泡沫混凝土又称为发泡水泥、轻质混泥土等,是一种利废、环保、节能、低廉且具有不燃性的新型建筑节能材料。轻质混凝土(泡沫混凝土)是通过化学或物理的方式根据应用需要将空气或氮气、二氧化碳气、氧气等气体引入混凝土浆体中,经过合理养护成型,而形成的含有大量细小的封闭气孔,并具有相当强度的混凝土制品。轻质混凝土(泡沫混凝土)的制作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。

特性

泡沫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。由于泡沫混凝土中含有大量封闭的孔隙,使其具有下列良好的物理力学性能。

折叠1、轻质

泡沫混凝土的密度较小,密度等级一般为300-1800kg/m3,常用泡沫混凝土的密度等级为300-1200 kg/m3,近年来,密度为 160 kg/m3的超轻泡沫混凝土也在建筑工程中获得了应用。由于泡沫混凝土的密度小,在建筑物的内外墙体、层面、楼面、立柱等建筑结构中采用该种材料,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%。而且,对结构构件而言,如采用泡沫混凝土代替普通混凝土,可提高构件的承截能力。因此,在建筑工程中采用泡沫混凝土具有显著的经济效益。

折叠2、保温隔热性能好

由于泡沫混凝土中含有大量封闭的细小孔隙,因此具有良好的热工性能,即良好的保温隔热性能,这是普通混凝土所不具备的。通常密度等级在300-1200 kg/m3范围的泡沫混凝土,导热系数在0.08-0.3w/(m·K)之间,热阻约为普通混凝土的10-20倍。采用泡沫混凝土作为建筑物墙体及屋面材料,具有良好的节能效果。

折叠3、隔音耐火性能好

泡沫混凝土属多孔材料,因此它也是一种良好的隔音材料,在建筑物的楼层和高速公路的隔音板、地下建筑物的顶层等可采用该材料作为隔音层。泡沫混凝土是无机材料,不会燃。

应用范围

泡沫混凝土以其良好的特性,广泛应用于节能墙体材料中,在其他方面也获得了应用。目前,泡沫混凝土在我国的应用主要是屋面泡沫混凝土保温层现浇、泡沫混凝土面块、泡沫混凝土轻质墙板、泡沫混凝土补偿地基。但是,充分利用泡沫混凝土的良好特性,可以将它在建筑工程中的应用领域不断扩大,加快工程进度,提高工程质量,具体如下:

(1)用作挡土墙。主要用作港口的岩墙。泡沫混凝土

泡沫混凝土水泥地暖垫层
泡沫混凝土水泥地暖垫层

泡沫混凝土水泥地暖垫层

在岸墙后用作轻质回填材料可降低垂直截荷,也减少了对岸墙的侧向载荷。这是因为泡沫混凝土是一种粘结性能良好的刚性体,它并不沿周边对岸墙施加侧向压力,沉降降低了,维修费用随之减少,从而节省很多开支。泡沫混凝土也可用来增进路堤边坡的稳定性,用它取代边坡的部分土壤,由于减轻了质量,从而就降低了影响边坡稳定性的作用力。

(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,上面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,足球及网球活动。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。

(3)作夹芯构件。在预制钢筋混凝土构件中可采用泡沫混凝土作为内芯,使其具有轻质高强隔热的良好性能。通常采用密度为400 - 600kg/m³的泡沫混凝土。

(4)管线回填。地下废弃的油柜、管线(内装粗油、化学品)、 污水管及其他空穴容易导致火灾或塌方,采用泡沫混凝土回填可解决这些后患,费用也少。泡沫混凝土采用的密度取决于管子的直径及地下水位,一般为600-1100kg/m³。

发展现状

1泡沫混凝土取得的成果

泡沫混凝土的种类很多,但常用的是水泥泡沫混凝土。水泥泡沫混凝土根据其掺合料不同又可分为水泥-粉煤灰-石灰型、水泥-矿渣-石灰-石膏型、水泥-粉煤灰-砂-石灰型、水泥一砂一石灰型、水泥-矿渣-粉煤灰-石灰-植物纤维型[4]、水泥-砂-玻璃纤维型等类型。

谢明辉对水泥-粉煤灰-石灰型的泡沫混凝土进行了试验研究,获得了密度为691kg/m3、抗压强度为3.4MPa、导热系数为0.210W/(m·K、抗15次冻融循环合格、碳化系数为0.89的理想的泡沫混凝土墙体材料。

陆爱萍、郭玉顺等对水泥-矿渣-石灰-石膏型的泡沫混凝土进行了试验研究,研究表明常压养护矿渣多孔混凝土是一种较理想的隔热保温材料(密度为910 kg/m3, 28d抗压强度为9.81MPa),同时在价格上优势明显,具有一定的市场竞争力。

高波[7]对水泥-粉煤灰-砂-石灰型的泡沫混凝土进行了试验研究,获得较佳配合比粉煤灰60%,石灰5%,发泡液3kg,细砂15%,水泥20%所对应的性能为密度创6kglm3、 吸水率229岛、28d抗压强度3.4MPa。

宋旭辉等对水泥-砂-石灰型的泡沫混凝土进行了试验研究,在得了密度为812kg/m³、抗压强度为2.8MPa、导热系数为0.108W/(m·K、抗15次冻融循环合格、干燥收缩率0.43mmlm的泡沫混凝土。

高波、王群力等对水泥-矿渣-粉煤灰-石灰-植物纤维型的泡沫混凝土进行了试验研究,获得了干密度648kg/m3、抗压强度3.6MPa、吸水率12.0%、抗25次冻融循环合格、干燥收缩0.72mm/m、工艺简单、价格低廉的优异产品。

詹炳根等[10]对水泥-砂-玻璃纤维型的泡沫混凝土进行了试验研究,结果表明玻瑞纤维增加了泡沫混凝土的抗压和抗折强度,极大地改善了韧性,并在一定程度上抑制了早期干缩开裂。

2 泡沫混凝土存在的缺陷

(1)强度偏低:体积密度为800-859kg/m³的泡沫混凝土的抗压强度严重偏低,一般低于2.0MPa,有的甚至不足1.0MPa。但目前国内泡沫混凝土技术发展迅猛,北京有企业(如北京中科筑诚)已经将500公斤每立方的泡沫混凝土强度提高到2.5MPa。

(2)开孔率偏高:由于泡沫混凝土中存在Na,K,等对气泡的破坏作用,使得其中的气孔多为开孔,严重影响了泡沫混凝土的保温性能。目前,北京鸿锐嘉已经将180公斤级别泡沫混凝土做到0.4MPa以上,且开孔率已经控制在10%以下。

(3)开裂、吸水:硬化泡沫混凝土表面开裂,导致吸收大量外来水分。开裂可以添加纤维缓解,吸水可以加憎水剂解决。

 
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