泡沫混凝土的研究與應用現狀

許宏志 李仁鋒

(1.淄博高見澤混凝土有限公司,山東 淄博 255000; 2.淄博中岳建設有限公司,山東 淄博 255000)

1 泡沫混凝土的定義以及制備方法

1.1 泡沫混凝土的定義

泡沫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，并將泡沫與水泥漿均勻混合。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。泡沫混凝土又稱為發泡水泥、輕質混凝土等，是一種利廢、環保、節能、低廉且具有不燃性的新型建筑節能材料。泡沫混凝土是通過化學或物理的方式根據應用需要將空氣或氮氣、二氧化碳氣、氧氣等氣體引入混凝土漿體中，經過合理養護成型，而形成的含有大量細小的封閉氣孔，并具有相當強度的混凝土制品。泡沫混凝土的制作通常是用機械方法將泡沫劑水溶液制備成泡沫。

1.2 泡沫混凝土的制備

在進行泡沫混凝土制備的時候，所使用的原材料主要是水泥、水和泡沫，另外還需要加入一些礦物摻合料以及外加劑和骨料。一般的礦物摻合料主要是煤灰、礦渣等，骨料主要是陶粒和碎石屑以及膨脹珍珠巖等。一般情況下，在進行泡沫混凝土制備的時候，所采用的是機械的方法，將泡沫水溶液制成泡沫，然后在泡沫中加入硅質材料、鈣質材料、水及各種外加劑等組成的料漿中，經混合攪拌、澆筑成型、養護而成。

1.3 泡沫混凝土的優缺點

泡沫混凝土是一種新型的材料，而且具有廣泛的使用市場，因此國內外的專家學者對此做了大量的實驗，得出泡沫混凝土的優缺點。目前泡沫混凝土主要運用在墻體的材料中，泡沫混凝土具有密度小、質量輕、保溫、隔音、抗震等性能，運用在墻體的材料中十分合適。但是泡沫混凝土還存在一定的缺點，主要是強度偏低、開裂、吸水等，影響了泡沫混凝土的使用。下一步需要對泡沫混凝土的制備以及所使用的材料進行改變和調整，提升整個泡沫混凝土的強度和耐久性，防止出現開裂和強度過低的問題。

2 混凝土國內外應用現狀

泡沫混凝土本身所具有的特點十分優良，而且可以在建筑墻體中進行廣泛的運用。目前泡沫混凝土在國內外的運用很廣泛，所使用的方面和方法也很多。首先主要是運用泡沫混凝土進行砌塊，在我國的南方地區，主要是利用泡沫混凝土砌塊構建框架結構，對墻體進行填充。在我國的北方地區，泡沫混凝土主要是用作建筑的保溫材料，發揮出泡沫混凝土的良好隔熱性和自重比較輕的特點。另外泡沫混凝土還可以用作建筑的保溫層，通過現澆的方法，運用在屋面，作為保溫層，簡化屋面的構造，提升建筑的保溫能力。泡沫混凝土還能夠作為地基的補償物或者是作為輕質墻板進行使用。目前國內的使用方法和國外的使用方法基本相同，而且我國在泡沫混凝土技術方面的進展速度很快。國外主要將泡沫混凝土作為運動場或者是田徑跑道，制作復合墻體或者是夾心構件，有時也可以用作管線回填。

3 泡沫混凝土的特性

泡沫混凝土自身是一種輕質、保溫、耐熱耐火、隔音的材料，首先泡沫混凝土本身的自重比較小，只有300 kg/m3～1 200 kg/m3，比一般的建筑材料的自重降低了1/3，所以可以用做降低建筑自重的材料。泡沫混凝土具有良好的熱工性，其中存在很多獨立的小氣孔，所以具有相應的熱工性，而且具有較好的保溫防火性。泡沫混凝土還具有較好的隔音效果，主要是材質是整體的密實材質，其中存在一些小氣泡，這樣的材料可以降低噪聲的傳播。由于泡沫混凝土的自重比較小，再加上彈性模量低，所以比一般的建筑結構有更好的抗震性，可以降低振動波的傳遞，實現結構上的抗震，吸收震動沖擊量，實現全面減震的作用。

4 影響泡沫混凝土性能的主要因素及質量控制

通過對泡沫混凝土自身性能的分析發現，影響泡沫混凝土自身性能的主要影響因素有原材料及配合比、發泡劑、混泡工藝、攪拌時間、養護水平、水灰比以及施工工序。對于其中的一些影響因素，利用攪拌時間、養護水平、水灰比以及施工工序，都是可以進行相應控制的。而且通過不斷提升工人的操作水平，能夠實現這些方面影響因素的控制。但是對于發泡劑來說，是制作泡沫混凝土的關鍵影響因素。發泡劑本身的好壞，直接決定了泡沫混凝土的質量，因此必須要注意發泡劑的作用，做好發泡劑的選擇和使用，提升我國對發泡劑的綜合研究水平，實現我國發泡劑技術的全面提升。

5 存在的問題

5.1 發泡劑的種類及質量問題

雖然發泡劑的種類很多，但是目前國內所使用的發泡劑主要是低廉的表面活性劑，這樣的發泡劑存在穩定性差，生產工藝較為復雜的問題。這些問題導致發泡劑的使用無法達到較高的水平，而且進行泡沫混凝土制作推廣的時候，容易出現推廣困難的問題。為了實現泡沫混凝土的制作方式的簡化，需要開發使用較為新型的發泡劑，提升發泡劑自身的效果，確保泡沫混凝土自身性能的不斷提升。

5.2 泡沫混凝土強度偏低問題

對于泡沫混凝土來說，由于其中存在泡沫，所以硬化后孔隙率比較大，而且自身的容重較小。雖然泡沫混凝土具有自重小、保溫和隔音的重要作用，但是自身由于存在泡沫，所以容易出現強度較差的問題。在降低自重的同時，泡沫混凝土自然的降低了自身的強度，這對于泡沫混凝土的廣泛運用有一定的影響，需要進行進一步的研究。

5.3 吸水率和收縮率大、易開裂

對于泡沫混凝土來說，其中存在很多氣孔，所以氣孔中容易吸收相應的水分。和傳統的混凝土材料相比，泡沫混凝土具有較高的吸水率，這對于整個泡沫混凝土的穩定性有一定的影響，而且在吸水后，泡沫混凝土的性能會出現一定的改變，容易出現開裂的問題。

6 結語

泡沫混凝土本身具有良好的性能，可以在多個方面進行使用。但是從本質上來說，發泡劑的使用情況決定了泡沫混凝土自身的性能，因此需要在發泡劑方面進行更加深入的研究。我國目前的發泡劑研究水平還比較差，所以需要引進國外的先進發泡劑技術，實現泡沫混凝土自身性能的改變，降低其他影響因素的影響，實現泡沫混凝土技術的全面提升。