泡沫混凝土在地下室保溫隔熱工程中的應用

摘 要:本文通過介紹泡沫混凝土在地下室保溫隔熱工程中的應用，說明了該材料的制作方法、性能特點、使用范圍及施工技術要求，為建筑節能開創了一條新途徑。

關鍵詞:泡沫混凝土發泡劑攪拌保溫隔熱

中圖分類號:TQ314文獻標識碼:A文章編號:1674-098X(2011)02(c)-0113-01

1 工程概況

南京工程高等職業學校學生食堂工程位于南京市其林門其西路68號，總建筑面積11425m2，地下一層，地上四層，建筑檐口高度24.5m，層高4.9m。地下室超市地面采用泡沫砼做保溫地面，施工面積約1000m2，厚度為400mm。

2 泡沫混凝土性能

在水泥漿或水泥砂漿(以下簡稱砂漿)中引入適量細小的氣泡，攪拌均勻再澆筑硬化后的混凝土稱為泡沫混凝土。泡沫砼使用機械方法將泡沫水溶液加壓制成均勻封閉的氣泡組成的泡沫，然后將泡沫注入到由水泥、集料、摻合料、水及各種外加劑等制成的漿料中，再經混合攪拌，澆筑成型，養護而成的輕質材料。其內部連續均勻分布著大量0.1～0.5mm的氣孔，這些封閉的互不相通的氣孔內壁飽滿光滑，保證氣泡中的空氣與外界隔絕，使得泡沫混凝土具備良好的熱物理性能。同時大量氣泡的存在，使得混凝土的密度顯著降低，具備輕質混凝土性能。泡沫混凝土的性能特點主要有以下幾個方面。

(1)輕質。

根據泡沫摻量以及集料種類的不同，泡沫混凝土可制成150～1800kg/m3密度等級的材料，由于其含有大量的泡孔，是一種輕質的材料，可應用于對材料自身荷載有要求的領域。

(2)高流態。

由于摻入的泡沫是水膜性的，在與水泥(砂)漿混合攪拌時，部分泡沫會破裂變成水，因此泡沫混凝土是一種大水灰比的材料，具有很高的流動性，具有自密實的特點。

(3)低彈性模量(耗能減震)。

泡沫混凝土的彈性模量值明顯低于普通的混凝土，其干密度在500～1500kg/m3時，其對應的彈性模量在1.0～8.0kN/mm2之間。泡沫混凝土由于含有大量的微孔，因此具有很好的吸能減震的作用，泡沫混凝土的耗能機理可歸結為:①應力波在相鄰介質達到平衡前在泡沫混凝土泡壁與泡孔之間進行多次的反射和透射，從而將一部分能量耗散;②動載作用下泡沫混凝土材料本身可以產生大變形來消耗沖擊能量，泡沫混凝土相對于普通混凝土來說，具有波阻抗低、大孔隙率的特性。比普通混凝土更容易進入塑性階段，能夠更有效的反射和吸收沖擊能量，所以其應力衰減效果比混凝土要好，而透射能量的衰減效果更是大大強于普通混凝土。

(4)保溫隔熱。

泡沫混凝土是一種輕質材料，容重在180～1400kg/m3時，其導熱系數一般在0.047～0.355W/(m·K)之間，是很好的無機保溫隔熱材料。

(5)隔音。

泡沫混凝土還是很好的吸音材料，由于其內部含有大量的泡孔，當聲波傳到材料中時，由于泡孔的存在，相當一部分聲能會轉化為熱能或在漫反射中損耗掉，聲波被衰減，這就是泡沫混凝土吸音的基本原理。

(6)空洞填充工程。

用砂石填充空洞，往往會產生沉陷等問題。國外目前廣泛采用泡沫混凝土來填充大型空洞，這些空洞包括廢棄的下水道、井、大型油罐、地窖、舊建筑的地下室、廢棄的地鐵等等。這主要是利用了泡沫混凝土的低成本和可以具有很高的流動度的特點，其可以繞過障礙物，填充到空洞的每一個角落。一般用于填充的泡沫混凝土密度500～1000kg/m3，強度1～2N/mm2。

3 施工準備

3.1 材料

(1)水泥。采用海螺牌復合硅酸鹽水泥，標號P.C32.5。

(2)高效水泥發泡劑。主要原料采用無污染的動物蛋白質油和植物油，無論是對生產者還是使用者及環境都不會產生任何負作用。其特點是發泡速度快，能使泡沫均勻，液膜堅韌，穩定性好，泌水率低，持續時間長，且對膠凝材料無任何影響。

(3)水:采用南京市自來水。材料均應有出廠合格證，出廠性能報告，產品使用說明等，進場后按規定采樣送驗，合格才能用于該工程。

3.2 設備

所需機具設備有:發泡桶、水泥攪拌機、SHLW-25型輕質砼發泡劑(揚程80m，水平運輸距離200)、水準儀、卷尺、鐵鍬、塌落度筒、2m鋁合金刮杠、木抹子、切割機等。

4 工藝流程

4.1 施工準備

(1)根據設計要求，試配泡沫砼。水泥:發泡劑=50∶1，水灰比=0.6。(2)施工場地準備。彈水平控制50線根據50線在地下室的周邊墻體及柱邊上作出20cm首層、40cm面層發泡砼高度標志。清理基層上的塵土、雜物和積水。在基層上灑水濕潤，然后涂刷一道素水泥漿。

4.2 發泡混凝土的攪拌

將水泥投入到料斗中，由輸送帶勻速等量輸送到攪拌機內攪拌，攪拌成漿料后由主機吸進、加泡及泵送。加泡過程中關鍵是控制發泡濟流量及壓縮空氣進氣量，保證漿料吸入流量及加泡量恒定，以保證輕質發泡砼質量。

4.3 發泡混凝土的澆筑

采用分段流水作業攤鋪泡沫混凝土，輸送到施工部位的漿料直接下料，標到標高后用3m的鋁合金刮尺刮平，時間一般不超過20min，最好一次性刮平不要反復，保證砼表面平整，泡沫砼澆筑時，泡沫集中要清除掉。此地下室泡沫砼40cm厚分二次澆筑，底層不需要刮平，面層澆筑時造當降低發泡量，增加水泥用量，提高其面層強度。

5 質量控制

(1)泡沫砼的配合比應根據設計標準強度、施工條件以及環境溫度由試驗來決定。各種原材料應符合其質量要求并嚴格控制計量。

(2)泡沫砼的干體積質量為500～1000kg/m3，導熱系數=<0.22w/m.k。其容重、干燥收縮值、抗壓強度按〈混凝土小型空心砌塊試驗方法〉(GB/T4111-1997)、吸水率按〈加氣混凝土體積密度、含水率和吸水率試驗方法〉(GB/T11970-1991)、導熱系數按〈絕熱材料穩態熱阻及有關特性的測定防護熱法〉(GB/T10294-88)的有關條款執行。

(3)地下室泡沫混凝土施工及質量驗收應滿足〈建筑地面工程施工質量驗收規范〉(GB50209-2002)及〈建筑節能工程施工質量驗收規范〉(GB50411-2007)的相關規定。

(4)大面積泡沫砼表面應平整，用2m靠尺檢查，空隙不應大于5mm，并不得有疏松、起砂、起皮等現象。

6 結語

南京工程高等職業學校學生食堂地下室泡沫砼共計澆筑1000m2、40cm厚，從勞動力、機械、材料、技術等各方面進行了精心準備和施工。澆筑后地面比較平整，無疏松、起砂、起皮等現象，保溫效果達到預期目的。因此，對泡沫砼在地下室保溫隔熱工程中的應用進行研究和探討具有重大的現實意義。

參考文獻

[1]建筑節能工程施工質量驗收規范.(GB50411-2007)[S].

[2]建筑地面工程質量驗收規范.(GB50209-2002)[S].

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