泡沫混凝土的发展现状及应用前景

发布时间:2010-01-14 共1页

  
  摘要:本文主要通过参考近年来有关泡沫混凝土的文献资料,概述了泡沫混凝土的定义、主要原材料、特点、发展现状及应用前景等内容,指出了泡沫混凝土发展、应用的方向。  
  关键词:泡沫混凝土;发展现状;应用前景
  0 引言  
  泡沫混凝土是混凝土家族中的一员,具有密度小、质量轻、保温、隔音、抗震等性能,是一种新型建筑材料。泡沫混凝土的基本原料为水泥、石灰、水、泡沫,在此基础上掺加一些填料、骨料及外加剂。常用的填料及骨料为:砂、粉煤灰、陶粒、碎石屑、膨胀聚苯乙烯、膨胀珍珠岩、苯脱克细骨料,常用的外加剂与普通混凝土一样,为减水剂、防水剂、缓凝剂、促凝剂等。近年来,国内外都非常重视泡沫混凝土的研究与开发,使其在建筑领城中的应用越来越广。可应用于挡土墙、修建运动场和田径跑道、夹心构件、用作复合墙板、管线回填、贫混凝土填层、屋面边坡、储罐底脚的支撑等。但其在应用中存在强度偏低、开裂、暖水等缺陷,其性能有待进一步改进。  
  1 泡沫混凝土考试就到
  1.1 泡沫混凝土的定义
  泡沫混凝土通常是指用机械方法将泡沫剂水溶液制备成泡沫,再将泡沫加入到硅质材料、钙质材料、水及各种外加剂组成的浆料中,经混合搅拌、浇注成型、养护而成的一种多孔材料。 
  泡沫混凝土的种类很多,有多种分类方法。按其组成中的胶结材料不同可分为水泥泡沫混凝土、菱镁泡沫混凝土、石膏泡沫混凝土、火山灰质胶结材料泡沫混凝土;按所用主要填充料的种类可分为粉煤灰泡沫混凝土、矿渣泡沫混凝土、秸轩泡沫混凝土等;按砌块干表现密度一般可分为8个等级,即B03、B04,B05、B06、B07、B08、B09、B10;接使用功能可分为保温型、保温结构型、结构型;按应用领域可分为房建泡抹混凝土、园林泡沫混凝土、工程泡沫混凝土、工业泡沫提凝土;按养护方式可分为自然养护泡沫混凝土、蒸汽养护泡沫混凝土、蒸压养护泡沫混凝土。  
  1.2 泡沫混凝土的主要原材料
  胶凝材料:生产泡沫混凝土的胶凝材料可以是硅酸盐水泥、双快硬水泥、菱镁水泥、石膏、火山灰等。泡沫混凝土为了固泡的需要,要求胶凝材料凝结尽量快些,因而在生产中宜选用双快硬水泥、菱镁水泥,但其成本较高。-()
  骨料:泡沫混凝土中常用的骨料来源广泛,主要有工业废料轻骨料,如粉煤灰陶粒、自燃煤矸石、膨胀矿渣珠、煤渣及轻砂:天然轻骨料,如浮石、火山渣及其轻砂;人造轻骨料,如页岩陶粒、粘土陶粒、膨胀珍珠岩轻砂、玻化徽珠;增强骨料,如植物纤维、玻璃纤维等。  
  发泡剂:发泡剂可分为植物性、动物性、复合性三种。植物性发泡剂成本低廉,但其泡沫强度不高,泡沫不均匀;动物性发泡剂由于采用动物蛋白为主要原料,虽泡沫强度、均匀度均优于植物性的,可是保质期很短,特别在夏季气候炎热、施工高峰期,其弊端不仅影响整个工程的进度,还的浪费了材料,增加了轻质混凝土在制作过程中的成本;复合发泡剂提取了植物和动物发泡剂的优点,弥补了两者的缺憾,在实际施工中复合发泡剂是较好的选择。 
  1.3 泡沫混凝土的特点来
  泡沫混凝土内部含有量均匀、封闭的泡沫孔,从而具有良好的物理性能,具体如下:  
  (1)保温性:导热系数为0.08 - 0.28W/(m• K),热阻约为普通混凝土的10 - 20倍。  
  (2)轻质性:干体积密度为300 - 1600kg/m3,相当于普通水泥混凝土的115 - 118左右,可减轻建筑物整体荷载。  
  (3)整体性:可现场浇注施工,与主体工程结合紧密,不需留间隔缝和透气管。
  (4)低弹减震性:泡沫混凝土的多孔性使其具有低的弹性模量,从而使其对冲击载荷具有良好的吸收和分散作用。  
  (5)隔音性:泡沫混凝土中含有量的独立气泡,且分布均匀,吸音能力为0.09% - 0.19%,是普通混凝土的5倍,具备有效隔音的功能。  
  (6)抗压性:抗压强度为0.6 - 25.0MPa。   
  (7)耐水性:现浇发泡混凝土吸水性较小,相对独立的封闭气泡及良好的整体性,使其具有一定的防水性能。  
  (8)阶耐久性:与主体工程寿命相同。来
  2 泡沫混凝土的发展现状
  2.1泡沫混凝土取得的成果   
  泡沫混凝土的种类很多,但最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、水泥-砂-玻璃纤维型等类型。
  谢明晖阴对水泥-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,获得最佳配合比粉煤灰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,极地改善了韧性,并在一定程度上抑制了早期干缩开裂。  
  2.2 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。  
  (2)开裂、吸水:硬化泡沫混凝土表面开裂,导致吸收量外来水分。  
  3 泡沫混凝土的应用前景
  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,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。来
  (5)贫混凝土填层。由于使用可弯曲的软管,泡沫混凝土具有很的工作度及适应性,因此它经常用于贫混凝土填层。如对隔热性要求不很高,采用密度为1200kg/m³左右的贫混凝土填层,平均厚度为0.05m;如对隔热性要求很高,则采用密度为500kg/m³的贫混凝土填层,平均厚度为0.1- 0.2m
  (6)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。坡度一般为10mm/m.厚度为0.03-0.2m,采用密度为800 - 1200kg/m³的泡沫混凝土。 
  (7)储罐底脚的支撑。将泡沫混凝土浇阶在钢储罐(内装粗油、化学品)底脚的底部,必要时也可形成一凸形地基,这样可确保整个箱底的支撑在焊接时年处于最佳应力状态,这一连续的支撑可使储罐采用薄板箱底。同时凸形地基也易于清洁。泡沫混凝土的使用密度为800-1000kg\m³。 
  (8)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。  
  4 结束语
  泡沫混凝土是一种新型的节能环保型建筑材料,国内外学者对其做了量的研究开发,使其广泛应用于墙体材料中,但其还存在一定的缺陷,如强度偏低、开裂、吸水等,因而要进一步扩其应用领域还需在发泡剂、配合比、工艺流程、设备等方面做更进一步的研究。
  

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