輕質泡沫混凝土在建筑節能保溫中的應用現狀與前景

李靖山+李碩

【摘 要】 以無機材料取代有機材料進行建筑節能保溫是歷史發展和科技進步的必然。泡沫混凝土與泡沫塑料相比，有防火、耐久、隔聲、綠色環保等優勢。而以聚苯板為主材的建筑保溫體系存在的火災隱患、脫落隱患、耐久性、使用后產生巨量垃圾等問題逐漸顯露出來。泡沫混凝土與加氣泡沫混凝土、泡沫玻璃、無機棉、玻化微珠等其它無機保溫材料相比，有造價低、可現澆自保溫墻體、制品密度低、易于成型、工藝簡單、投資小、原料來源廣、易于普及等優勢。綜觀未來建筑保溫趨向，泡沫混凝土有望成為無機保溫材料的驕子。

【關鍵詞】 建筑保溫 泡沫混凝土 優勢 前景

泡沫混凝土通常是用物理方法將泡沫劑水溶液制備成泡沫，再將泡沫加入到由水泥、骨料、摻合料、外加劑和水等制成的料漿中，經混合攪拌、澆注成型、自然或蒸汽養護而成的一種多孔材料。其中含有大量封閉的孔隙，因而表現出良好的物理力學性能和使用功能。

1 物理力學性能和使用功能

（1）輕質。泡沫混凝土的密度小，密度等級一般為300-1800kg/m3，常用泡沫混凝土的密度等級為300-1200kg/m3，近年來，密度為160kg/m3的超輕泡沫混凝土也在建筑工程中獲得了應用。由于泡沫混凝土的密度小，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%。因而采用泡沫混凝土作墻體屋面材料在減輕建筑物自重同時，達到增加樓層高度，實現建筑的高層化，從而節約建筑的占地面積。同時，也就可以減少建筑物對地基的壓力，減小建筑物基礎、梁、柱等結構的尺寸，可以節約建筑材料和工程費用，大幅度減少工程量，縮短工期，具有顯著的經濟效益。

（2）保溫隔熱性能好。由于泡沫混凝土中含有大量封閉的細小孔隙，由于多元無機發泡材料閉孔率>95%，高閉孔率減少對流傳熱，是高隔熱的先決條件。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300-1200kg/m3范圍的泡沫混凝土，導熱系數在0.08-0.3w/（m·K）之間。采用泡沫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。泡沫混凝土屬多孔材料，因此它也是一種良好的隔音材料。但孔隙不連通而使吸聲性能受到限制，但是泡沫混凝土具有可加工性，可以在生產過程中對工藝調整，即可生產出通孔泡沫混凝土。當聲波入射到泡沫混凝土制品表面時，一部分被反射，一部分被吸收，另一部分則穿透制品。被吸收的聲能（E）與入射聲能（E0）之比，稱為吸聲系數，是度量泡沫混凝土吸聲能力的物理量。采用駐波管法制定的泡沫混凝土的吸聲系數，未經加工的切割面系數平均值為0.07鋸割面系數平均值0.19鋸縫，縫寬4mm，中距25mm，深18mm，其系數平均值為0.25。這種經加工處理后的制品可以達到高效的吸聲性能。加之，泡沫混凝土具有耐潮、耐火、強度較高等優點，且比其他吸聲材料便宜，使之成為優秀吸聲材料。吸音能力為0.09-0.19%，是普通混凝土的5倍，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。泡沫混凝土是無機材料，是高隔熱的先決條件。其燃燒性能A1級，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。泡沫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，抗壓強度為0.6-25.0MPa。可大量利用工業廢渣，價格低廉等優點。無毒無害壽命長，與建筑的壽命能保持同步等。

2 泡沫混凝土的應用范圍

（1）建筑節能應用。這是泡沫混凝土目前最主要的用途。將來，隨著泡沫混凝土應用技術的提高和擴展，在其他方面的應用比例可能會擴大，但在相當長的時期內，在建筑節能中的應用仍將是它應用的主體①屋面保溫隔a制品：泡沫混凝土屋面隔熱磚、保溫板菱鎂泡沫夾心波瓦、泡沫彩色水泥瓦b現澆類：現澆泡沫混凝土屋面保溫隔熱層，發泡水泥與聚苯顆粒復合保溫隔熱層②墻體保溫隔熱a制品類：泡沫混凝土砌塊、彩色保溫砌塊，泡沫石膏砌塊，各種保溫內外墻板b現澆類：現澆泡沫混凝土墻體③墻面保溫隔熱a制品類：外墻外保溫體系，外墻內保溫體系，發泡文化石、發泡文化磚b現澆類：噴涂型泡沫混凝土墻面保溫層④地面保溫隔音a制品類：地面保溫磚、地面保溫板b現澆類：現澆地暖保溫層樓地面墊層。

（2）建筑節能中主要產品類型。

（3）泡沫混凝土外墻外保溫板。泡沫混凝土外墻外保溫板是指采用粘貼或干掛工藝固定于外墻面的保溫板。其常用規格300×300mm、400×400mm，厚度30～50mm、密度為150～270kg/m3。在南方和西北等地以廣泛應用。目前國內已經開發出高性能泡沫混凝土外墻保溫板，其密度100kg/m3左右，導熱系數0.045W/m·k，抗壓強度達到0.15Mpa。同時也開發出帶外墻裝飾面的泡沫混凝土外墻外保溫干掛板。隨著建筑防火力度的加大，這一產品將會逐步得到推廣應用，成為未來建筑保溫的主導產品之一。

（4）泡沫混凝土現澆墻體。現在，泡沫混凝土現澆主要應用于屋面保溫層與地暖保溫層。在近幾年內，這一應用仍將保持強勁的發展，中西部及嚴寒地區都將逐步推廣應用這一技術。在泡沫混凝土屋面及地面現澆持續發展的同時，我國墻體泡沫混凝土現澆將會獲得更快的發展。這一趨勢已經顯現。建筑保溫的主要部位是外墻，建筑隔聲的主要部位是內墻。泡沫混凝土用于外墻現澆可實現自保溫，用于內墻現澆可實現自隔聲自吸音，在內墻外墻的應用均有優勢。

（5）泡沫混凝土外墻自保溫墻板。這類墻板包括單側復合有飾面層或保護層的泡沫混凝土復合墻板、雙面復合有飾面層或保護層的泡沫混凝土夾芯墻板。其中夾芯墻板的研發最熱，這類墻板可實現外墻自保溫，安裝后不需另做保溫處理，且防火、耐久、隔音性優異。一旦各家產品定型推出，將實現我國墻板的更新換代。

（6）泡沫混凝土砌塊。在自保溫墻體中泡沫混凝土砌塊主要具有輕質、保溫、高強度等優點，目前在建筑節能墻體材料中，泡沫混凝土砌塊已被廣泛使用。

3 應用前景

泡沫混凝土以其良好的特性，廣泛應用于建筑節能墻體材料中，在其他方面也獲得了應用。泡沫混凝土在我國的應用主要是屋面泡沫混凝土保溫層現澆、泡沫混凝土砌塊、泡沫混凝土輕質墻板。隨著生產工藝配方的不斷完善創新，將會有更多的輕質泡沫混凝土制品被應用建筑節能。泡沫混凝土在工程應用、園林應用、工業應用、集成化住宅中高檔別墅、防火裝飾材料等領域中亦將越來越廣泛。endprint