淺談發泡混凝土的特性及在建筑工程中的應用

張志強

摘 要：發泡混凝土是一種內部含有大量細小、封閉、均勻分布氣孔的多孔性材料，具有輕質高強、隔熱保溫、防火隔音、抗水減震等特性。普遍應用于高層建筑墻體制作、保溫和襯墊等工程中。本文通過對發泡混凝土的特性與生產工藝的分析，探討了發泡混凝土在建筑工程中的合理應用。

關鍵詞：發泡混凝土；施工；應用

發泡混凝土是通過發泡機的發泡系統將發泡劑用機械方式充分發泡，并將發泡與水泥漿均勻混合，然后經過發泡機的泵送系統進行現澆施工或模具成型，經自然養護所形成的一種含有大量封閉氣孔的新型輕質保溫材料。

一、發泡混凝土的特性

發泡混凝土通常是用機械方法將發泡劑水溶液制備成發泡，再將發泡加入到含硅質材料、鈣質材料、水及各種外加劑等組成的料漿中，經混合攪拌、澆注成型、養護而成的一種多孔材料。由于發泡混凝土中含有大量封閉的孔隙，使其具有下列良好的物理力學性能。

1、 輕質

發泡混凝土的密度小，密度等級一般為300-1800kg/m3，常用發泡混凝土的密度等級為300-1200 kg/m3，近年來，密度為160 kg/m3的超輕發泡混凝土也在建筑工程中獲得了應用。由于發泡混凝土的密度小，在建筑物的內外墻體、層面、樓面、立柱等建筑結構中采用該種材料，一般可使建筑物自重降低25%左右，有些可達結構物總重的30%-40%。而且，對結構構件而言，如采用發泡混凝土代替普通混凝土，可提高構件的承截能力。因此，在建筑工程中采用發泡混凝土具有顯著的經濟效益。

2、 保溫隔熱性能好

由于發泡混凝土中含有大量封閉的細小孔隙，因此具有良好的熱工性能，即良好的保溫隔熱性能，這是普通混凝土所不具備的。通常密度等級在300-1200 kg/m3范圍的發泡混凝土，導熱系數在0.08-0.3w/（m·K）之間。采用發泡混凝土作為建筑物墻體及屋面材料，具有良好的節能效果。

3、 隔音耐火性能好

發泡混凝土屬多孔材料，因此它也是一種良好的隔音材料，在建筑物的樓層和高速公路的隔音板、地下建筑物的頂層等可采用該材料作為隔音層。發泡混凝土是無機材料，不會燃燒，從而具有良好的耐火性，在建筑物上使用，可提高建筑物的防火性能。

4、 其它性能

發泡混凝土還具有施工過程中可泵性好，防水能力強，沖擊能量吸收性能好，可大量利用工業廢渣，價格低廉等優點。

二、 發泡混凝土的生產工藝

發泡混凝土的基本原料為水泥、石灰、水、發泡，在此基礎上摻加一些填料、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。

發泡混凝土的生產方法有濕砂漿法和干砂漿法兩種。濕砂漿法通常是在混凝土攪拌站將水泥、砂與水等攪拌成砂漿，并用汽車式攪拌機車運至工地，再將單獨制成的發泡加入砂漿，攪拌機將發泡及砂漿拌勻，然后將制備好的發泡混凝土注入泵車輸送或現場直接施工。干砂漿法是將各干組份（水泥、粉煤灰等）通過散裝運輸或傳動系統輸送至施工現場，干組份與水在施工現場拌合，然后將單獨制成的發泡加入砂漿，兩者在勻化器內拌合，然后用于現場施工。上述制備方法生產的現澆混凝土不僅輕質、高強、耐火，更引人注目的是不需蒸壓養護，現澆即可成型，節能效果顯著。

三、發泡混凝土現澆技術

發泡混凝土用在地暖、屋面、隔音墊層等施工方面無疑是一種極好的建筑無機保溫材料，它與現有的有保溫材料如聚苯板對比具有如下優勢：使用壽命長，承載力大，環保無任何揮發性物質等優點。因此這些優勢發泡混凝土開始在運用于地暖施工中。但是近年隨著發泡混凝土運用的增廣，很多國內的一些施工建設單位開始盯上這個方興未艾的行業，出現了眾多的生產商進行角逐，都想分得一杯羹。同時發泡混凝土施工并非工廠化生產，需在工地現場操作施工，因而，產品質量存在著很大差異。有些發泡混凝土根本達不到應有的物理性能指標，這就使用戶產生種種疑問：發泡混凝土能保溫嗎？發泡混凝土有強度嗎？發泡混凝土可用嗎？如此下去，必將給整個市場帶來嚴重影響。

1、發泡混凝土現澆技術的應用

發泡混凝土現澆的戰略方向是建筑節能領域新產品的研發和推廣，是環保節能保溫材料--發泡混凝土技術及其生產設備的研發、生產、市場推廣及技術合作。主要產品應用有：現澆發泡混凝土屋面及墻體保溫材料、地暖保溫材料、室內墊層材料等。

2、發泡混凝土現澆施工

（1）施工準備

材料要求及主要機具：

水泥：宜用325 號以上的普通硅酸鹽水泥，亦可用礦渣硅酸鹽水泥，有侵蝕性介質作用時，應按設計要求選用。

砂：用中砂，不得含有雜物。含泥量不得超過3%，使用前必須過3～5mm 孔徑的篩。

外加劑：外加劑的選擇及用量應符合設計要求及GB_50119-2003規范的規定。

主要機具：發泡機、砂漿攪拌機、鐵抹子、掃帚、木抹子、刮杠等。

（2）基層處理。把雜物清理清掃干凈并用水濕潤。

（3）發泡制取和使用。發泡混凝土所用的發泡應該使用專用設備制取，其發泡直徑應控制在0.5-2mm 之間，且應有彈性，不易破碎。混凝土發泡應隨制取隨使用，留置時間不宜大于20分鐘。

（4）找平層與保溫層應同時施工，保溫層坡度應符合設計要求。基層與突出屋面結構（女兒墻、山墻、天窗壁、變形縫、煙囪等）的交接處和基層的轉角處，保溫層均應做成圓孤形；內部排水的水落口周圍，找平層應做成略低的凹坑。

（5）總厚度超過 10cm 時，宜分層施工。

（6）由于發泡混凝土稠度低，流動性大，斜屋面保溫厚度不易控制。為保證質量，斜屋面應采用預制混凝土板加現場發泡混凝土現場澆注相結合的施工工藝。

3、 發泡混凝土補償地基

現代建筑設計與施工越來越重視建筑物在施工過程中的自由沉降。由于建筑物群各部分自重的不同，在施工過程中將產生自由沉降差，在建筑物設計過程中要求在建筑物自重較低的部分其基礎須填軟材料，作為補償地基使用。發泡混凝土能較好地滿足補償地基材料的要求。

發泡混凝土是利用物理方法制備發泡，再將發泡加入到膠凝材料、粉煤灰、填料、水及各種外加荊組成的料漿中，經攪拌、洗注成型、養護而成的多孔輕質材料。由于發泡‘混凝土中含有大量封閉孔隙，所以有輕質、保溫、隔熱、耐火及隔音的性能。現如今發泡混凝土是混凝土大家族中的一員。近年來，國內外都非常重視發泡混凝土的研究與開發，使其在建筑領域的應用越來越廣。