新型建筑材料泡沫混凝土的性能及應用

王高明

摘 要：近年來，隨著經濟的快速發展，城市建筑物的日益劇增，建設用地的不斷減少，在工程建設中，對建筑材料的要求也在不斷提高，其中，高性能的泡沫混凝土作為一種新型的建筑材料，它具有許多優點，在工程建設中的作用日益突出，因此，它越來越受到人們的重視和廣泛應用。文章就新型建筑材料泡沫混凝土的性能及應用展開詳細的論述，希望可以促進這一材料的有效應用。

關鍵詞：新型建筑材料 泡沫混凝土 性能 應用

引言

隨著社會的發展，科學技術的進步，人們對物質生產和生活的不斷追求，簡單的建筑已經不能滿足人們生活的需要。隨著高層、大跨度建筑的發展趨勢，當下人們不得不面對建筑物的自重過大這一明顯問題。作為多孔混凝土材料之一的泡沫混凝土由于其自重輕、耐火等級高、環保、降噪、保溫隔熱性能好等一系列優異性能而備受人們的青睞。泡沫混凝土應用于建筑結構中，一般可以減少建筑物20%左右的自身質量，因此在建筑結構中使用泡沫混凝土可以得到良好的的經濟效益。

1、泡沫混凝土的概述

泡沫混凝土作為一種輕質建筑材料，是由于其內部存有眾多的封閉氣孔，它的形成主要是通過物理方法制備泡沫，然后將泡沫添加到填料、膠凝材料、水、粉煤灰以及不同種類的外加劑混合的漿料中，再經過攪拌、澆注以及養護等施工程序而形成的，這種泡沫混凝土的優點有許多，比如抗水減震、隔音、隔熱、輕質、保溫以及耐火等良好的性能。正是由于它的這些特點，泡沫混凝土在屋面、墻體以及隔音板等工程施工中，被越來越多的應用和推廣。同時，它還是一種新型的節能環保材料，不僅使工程的成本大大降低，還能在一定程度上節約了資源，減少了污染和浪費。但是，泡沫混凝土也有其自身的不足，主要表現為吸水、強度較低以及開裂等方面的缺陷，針對這些不足還需要進一步的深入研究和分析，并尋求出適合的改進方法。

2、泡沫混凝土的特點

2.1 輕質耐久

泡沫混凝土中氣孔的存在減小了混凝土的自重，這種特殊孔結構使其具有較小的干表觀密度。泡沫混凝土的干表觀密度多為（300～1600）kg/m？，約為普通混凝土的十分之一至五分之一。因此在建筑物的內外墻體、屋面、樓面等結構中使用此種材料，一般可降低建筑物自重約25%，有時可高達30%～40%，從而明顯提高建筑物構件的承載能力，這對應用于超高層建筑具有重要的現實意義。

2.2 保溫隔熱

保溫隔熱是泡沫混凝土最突出的優點。泡沫混凝土中的氣孔一方面增加了熱量的傳遞線路；另一方面氣孔中氣體的導熱系數遠小于基體的導熱系數，兩方面大大減緩傳熱速率，從而產生保溫隔熱的作用。標準JC/T266中查得泡沫混凝土導熱系數為（0.08～0.27）W/（m·K），熱阻約為普通混凝土10～20倍，因此采用泡沫混凝土具有良好的節能效果。

2.3 減震防火

泡沫混凝土內部特殊的孔隙結構，使其具有密度較小、質量較輕、彈性模量較低的特點。這些特點使泡沫混凝土結構在承受地震荷載時所承受的地震力小，震動波的傳遞速度比普通混凝土結構慢。根據數據顯示，泡沫混凝土彈性模量為（0.30～1.20）Gpa，約為普通混凝土的十分之一，這使泡沫混凝土具備了良好減震效果。西北核技術研究所的陳慶等人應用有限差分軟件分析泡沫混凝土減震層對花崗巖隧道地震響應的影響，得出增設泡沫混凝土減震層有利于圍巖的穩定。這為泡沫混凝土作為吸能材料使用提供了試驗支持。因此在工程的特定部位適當應用泡沫混凝土可以有效增加建筑物的抗震性能，加強建筑物在地震中的安全性與牢固性。

3、泡沫混凝土的材料性能

（1）泡沫混凝土自重輕。泡沫混凝土的體積密度相對于普通混凝土來說要小，因而泡沫混凝土材料作為高層建筑物的非承重結構部分使用可以有效地減輕建筑物的自重。（2）泡沫混凝土保溫隔熱性能好。泡沫混凝土在內部含有大量的密閉氣泡及微氣孔，能夠起到良好的保溫隔熱性能。（3）泡沫混凝土具有良好的降噪功能。因為泡沫混凝土在內部含有大量的密閉氣孔，所以在構筑物中具有很好的隔音減噪性能。（4）泡沫混凝土具有良好的抗震性能。泡沫混凝土的自重比較輕，在以泡沫混凝土為材料建成的相關結構構件中可以有效地減小地基荷載，提高建筑物的抗震性能。（5）其他性能。由于泡沫混凝土具有良好的可泵性，所以能夠用于大面積現場澆筑和地下采空區的填充工程。此外，泡沫混凝土還具有良好的沖擊能量吸收性、防水性以及可大量利用工業廢渣、價格低廉等優點。

4、泡沫混凝土在建筑工程中的應用

4.1 泡沫混凝土補償地基

由于建筑物不同部位的荷載和自重有所差異，在建筑物使用過程中或者工程施工過程中，會不同程度的出現自由沉降差，針對這個問題，需要在建筑物的規劃、設計中等環節，在其荷載或自重較小部位，設置填充基礎來對地基進行補償其中，填充基礎應選用軟材料，從而減小不同部位的沉降差。另外，泡沫混凝土作為輕質的建筑材料，從強度的角度來說，它能達到地基的設計標準，從壓縮性的角度來說，它還能滿足對補償地基要求的材料標準。在工程施工或者使用的過程中，人們對建筑物的自由沉降控制越來越重視，還將此控制作為判斷建筑物質量好壞的一個標準。

4.2 泡沫混凝土保溫隔熱墻體

在地下建筑物、建筑物以及高速公路建設中，墻面的保溫隔熱材料常常采用泡沫混凝土材料，泡沫混凝土材料主要表現為兩種形式：第一種是制品類保溫材料，主要包含有保溫內外墻板、泡沫石膏砌塊、泡沫混凝土砌塊以及彩色保溫砌塊等。第二種是現澆的保溫材料，它主要包含泡沫混凝土現澆的建筑墻體等。

4.3 泡沫混凝土砌塊

工程建設中，經泡沫混凝土制作而形成的砌塊就是泡沫混凝土砌塊，這種砌塊經常應用于墻體構件的建筑中。在不斷深入研究和推進聚苯乙烯泡沫混凝土的過程中，普通的泡沫混凝土砌塊同樣獲得了較大的進步，這種普通的泡沫混凝土經常應用在城市住宅項目的建設中。而將粉煤灰和水泥作為膠凝材料，以聚苯乙烯泡沫塑料作為骨料制成的聚苯乙烯泡沫混凝土砌塊，一方面能很好的用于屋面保溫材料，一方面還能用于非承重墻的墻體材料，既可以節能環保又能滿足安全舒適的要求。

4.4 泡沫混凝土輕質墻板

通常情況下，傳統的建筑物隔墻選用的是GRC輕質墻板材料，但是GRC輕質墻板材料也存在著一些不足，例如價格較高，如果工程中使用量較大，必然引起建設成本的大幅度增加。針對這一問題，常通過選用較低制作成本的其它墻板來降低建設成本。但是，與GRC輕質墻板相比，按照泡沫混凝土的制作工藝制作出的輕質墻板，不僅僅使混凝土砂漿的流動性大大增加，方便了工程的施工，而且使建筑材料的成本得到大幅度的降低。

結語

綜上所述，作為新型建筑材料的泡沫混凝土，將其與傳統的鋼筋混凝土結構相比較而言，一方面，泡沫混凝土具有保溫隔熱、高強優質、隔音耐火以及吸水性良好等優良性能，另一方面，泡沫混凝土還具有低廉的制作成本以及生產成本，從而使得它在工程建設中倍受國內外的廣泛關注。另外，在不斷發展和完善泡沫混凝土技術的基礎上，泡沫混凝土將會發揮越來越重要的作用，有利于推動建筑行業更好的發展。

參考文獻

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