建筑设计论文：关于建筑材料中泡沫混凝土的研究

　　关于建筑材料中泡沫混凝土的研究
　　孟力
　　唐山市建材产品质量监督检验站河北唐山063020
　　摘要：介绍了泡沫混凝土的性能特点、材料组成、生产过程及应用，展望了泡沫混凝土的发展方向。
　　关键词：泡沫混凝土；定义；特点；生产过程；应用
　　随着现代社会高科技的发展，建筑工程中的建筑物也不断向高端方向发展，在建筑材料方面的选用上备受各建筑行业主体的重视。目前一种新型的建筑材料也随之流于市场并被广泛运用，这就是作为多孔材料的泡沫混凝土，它以其节能、轻质、高强、利废、保温隔热等优良特性成功的代替了粘土砖块小、自重大、耗土多的黏土砖。
　　一、泡沫混凝土的定义与特点
　　（一）泡沫混凝土的定义
　　泡沫混凝土一般是指利用机械将泡沫剂水溶液配置转变成泡沫，然后将将泡沫注人到一种由水、硅质材料、钙质材料以及其他添加剂组成的料浆中，再经过搅拌让其完全混合在一起后浇注成型并进行养护，而行成的一种多孔状的混凝土材料。泡沫混凝土与普通混凝土在组成材料上的最大区别在于泡沫混凝土中不仅含有大量气泡而且没有普通水泥混凝土中使用的粗骨料。
　　泡沫混凝土按主要成分的不同，其可以分为水泥、粉煤灰、陶粒、煤矸石常见的不同的品种。
　　二）泡沫混凝土的特点
　　1、轻质
　　由于泡沫混凝土含有大量气泡，其密度自然会变小，这样就能有效地减轻高层建筑物的自重。所以，它被普遍运用于建筑物的内外墙体、层面、楼面、立柱等建筑结构中。
　　2、保温隔热性能好
　　这种良好的保温隔热性能主要是因为泡沫混凝土中含有大量封闭的细小孔隙。其导热系数为0.08一0.28W/(m•K)，热阻约为普通混凝土的10一20倍。一般建筑物墙体及屋面材料采用泡沫混凝土作为建筑材料，可以大大节约能源。
　　3、隔音耐火性能好
　　首先，泡沫混凝土它是一种多孔型的材料，含有大量的独立气泡，且分布均匀，才使得其具有良好的隔音效果，吸音能力是普通混凝土的5倍，该材料作为隔音层，被广泛运用到建筑物的楼层和高速公路的隔音板、地下建筑物的顶层等等。其次、泡沫混凝土是一种无机材料，没有燃烧性能，在建筑材料中是一种很好防火材料。
　　4、抗震性能好
　　泡沫混凝土由于有质量轻、密度小等优良特性，且在地震载荷作用下所承受的地震力小，其抗压强度为0.6-25.0MPa，因此，是一种具有良好效果的抗震材料。
　　5、其他性能
　　在建筑施工工程中运用泡沫混凝土可以大大提高可泵性，因此，大面积现场浇筑和填充浇筑通常是采用了泡沫混凝土。除此，泡沫混凝土可利用工业废渣，所以价格会比较低廉。
　　三、泡沫混凝土的生产过程
　　（一）泡沫混凝土混合料的制备
　　泡沫混凝土的生产工艺虽然比较简单，但要做好泡沫混凝土就必须按其相关技术和步骤来进行。首先，利用专业的生产设备，将泡沫剂水溶液制备成泡沫备用；其次，根据设计需要，对其中各种组份进行计量后，用专门的强制式搅拌机将其搅拌均匀；最后，将预先做好的泡沫注入混合料中，将其搅拌均匀即可。
　　（二）输送
　　新搅拌出来的泡沫混凝土混合料呈现的是粘稠的准液体状态，为了避免减少与空气的接触，这就要求使用专门的运输容器。混合料由于是液体状，所以，在装车时必须以不间断的装车方式将混合料输送到专车上。
　　（三）浇注
　　将泡沫混凝土注入专门的模框或进行现场浇注过程中，不要将新搅拌好的混合料由高处往低处输入或浇注，它需要借助于专门的料车和软管，这样才能保证新拌材料以匀速正常的流入模框中。泡沫混凝土要求很高，它只能使用其专备的振动器，这样才不会使气泡受损害。而且还需在使用不断改变混合料密度的方法来解决混凝土由于水压力而造成结构底部混凝土的密度会超过设计要求这一问题。
　　（四）表面处理
　　由于泡沫混凝土的强度较低，并且强度发展一般较慢，泡沫不管是在墙体结构还是制品表面、在水平表面还是垂直表面出现破裂是很正常的现象，因为一般表面干缩脱水后都可能会出现微小裂痕，这样的情况下，只能在制品表面用馒刀刮平，并且在浇注成型后24h内要注意维护。
　　四、泡沫混凝土的应用
　　（一）用作挡土墙
　　由于泡沫混凝土是一种黏结能力很强的混合材料，它一般都不会对沿岸岸墙面施加侧向压力，这样就使得沉降降低了，从而也就减少了维修费用，节省开支，且又实用。除此，泡沫混凝土还可以取代边坡的部分土壤来加强路堤边坡的稳定性，减轻重量。因此，在大部分港口的岸墙一般都使用泡沫混凝土材料来减少对岸墙的侧向荷载，降低负荷量。
　　（二）修建运动场和田径跑道
　　由于泡沫混凝土排水能力强的可渗性、密度等级高、轻质等特性，一般曲棍球、足球及网球等运动场会选用这样的材料为轻质基础，在其上面铺上砾石或者人造草皮，作为运动场用。还可以在泡沫混凝土上覆上一层薄的多孔沥青及塑料层，用作作田径跑道用。
　　（三）用作夹芯构件
　　预制钢筋混凝土构件的内芯利用泡沫混凝土制作而成，增强其轻质高强隔热的性能。
　　（四）管线回填
　　由于泡沫混凝土是一种无机材料，不能燃烧，具有很好的防火性能。通常在地下废弃的油柜、管线、污水管及其他容易导致火灾或塌方的空穴采用泡沫混凝土进行回填，来减少和防止后患的发生。
　　（五）用作复合墙板
　　填充墙体或与薄钢板制成的复合墙板通常采用密度为600kg/m3的泡沫混凝土制作成各种轻质板材进行隔热。
　　（六）屋面边坡
　　泡沫混凝土用于屋面边坡，具有重量轻、施工速度快、价格低廉等优点。一般采用密度为800~1200kg/m3的泡沫混凝土
　　（七）储罐底脚的支撑
　　浇筑有泡沫混凝土的粗油、化学品钢储罐底脚的底部，会形成一凸形地基，这样不仅可以保证整个箱底的支撑在焊接时处于最佳状态，同时也便于清洗。
　　（八）贫混凝土填层
　　由于泡沫混凝土具有很大的工作度及适应性，可使用于可弯曲的软管，经常用于贫混凝土填层。
　　（九）其他泡沫混凝土
　　也可用于防火墙的绝缘填充、隔声楼面填充、隧道衬管回填以及供电、水管线的隔离等方面。
　　五、今后的研究方向
　　我国的多孔混凝土研制和应用是上世纪60年代初研制成，相比国外起步较晚，技术不够高，且对生产工艺和设备研究力度不够，严重阻碍其发展。因此，今后需从以下方面来加强研究：
　　1、坚持质量保证的情况下尽可能的降低成本，简化其制作过程，保证安全性、稳定性。
　　2、对泡沫混凝土的各种性能及影响其性能的因素进行进一步的研究，着力解决泡沫混凝土的各种问题。
　　3、进一步开发高效发泡剂，在原料与其他添加剂上做出更合理的选用配，更新现代设备、优化工艺流程等。
　　4、力行节能政策的同时进一步扩大泡沫混凝土的应用范围，充分运用其特性，最大限度利用其的使用价值。对理论上和实践中进行两手抓，力求更科学的方法。
　　参考文献：
　　[1]高倩．王兆利.泡沫混凝土[J]．青岛建筑工程学学报，2002（3）．
　　[2]王翠华．泡沫混凝土制备相关技术[D]．南京工业大学，2006．（6）
　　[3]青丽．康军.泡沫混凝土及在工程中的应用[J]．石油化工建设，2006．（9）
　　[4]梁向东，王宗昌．泡沫混凝土及其在工程中的应用[J]．2006（2）．
　　[5]闫振甲，何艳君．泡沫混凝土实用生产技术[M．化学工业出版社，2006．（7）
　　[6]冯勇．浅谈泡沫混凝土的应用[J]．中州建设，2006（1）．
　　[7]张磊，杨鼎宜．轻质泡沫混凝土的研究及应用现状[J]．2005（8）．
　　[8]崔琪，姚燕．《新型墙体材料》[M]．化学工业出版社．2003．（5）