付麗文
(遼寧建筑職業學院 遼寧 遼陽 111000)
建筑工程中泡沫混凝土的應用探究
付麗文
(遼寧建筑職業學院遼寧遼陽111000)
現代城市土地資源日益緊張,建筑物呈現高層發展趨勢,而橋梁工程的跨度也不斷增大,針對混凝土質量要求也逐漸提高。泡沫混凝土作為新型建筑材料之一,其以優良的建筑性能和低廉的生產制作成本近年來在國內外工程建筑中得到廣泛應用。本文就建筑工程中泡沫混凝土的應用進行探究。
建筑工程;泡沫混凝土;結構特點;基本特征;應用要點;質量控制
泡沫混凝土強度與氣孔結構、形狀密切相關,而泡沫混凝土的氣孔率又與泡沫加人量密切相關,由此決定了泡沫混凝土的體積密度。泡沫混凝土強度還服從于孔隙率理論。當孔隙率越大時體積密度越小,強度也越低。當孔隙率不變時,改變氣孔大小也能夠改變泡沫混凝土強度。當工藝條件許可時,應盡量減小氣孔尺寸以提高泡沫混凝土強度。如果將氣孔與孔間壁中的毛細孔、膠凝孔一起計算孔隙率,泡沫混凝土的總孔隙率可達70%。也有學者提出:保持孔隙不變,減少氣孔含量,增大毛細孔含量,也能夠提高泡沫混凝土強度。氣孔形狀可以根據生產工藝條件不同分為封閉圓孔(或多面體孔)、未完全封閉孔和完全貫通孔三類。其中,封閉圓孔對強度等物理力學性能影響較小,而完全貫通孔影響較大。總之,泡沫混凝土制品應具備良好的氣孔結構,通過合理配料,合理參數,使料漿氣泡穩定與稠化相適應。因泡沫混凝土原料的多樣性,實際生產中可能出現不同情況,對此可通過大量實踐,形成適合各自條件的技術,以有效提高泡沫混凝土產品的質量。
(1)質量較輕。泡沫混凝土密度較小、孔隙率大,建筑工程中使用的泡沫混凝土密度等級大都為300~1200kg/m3。與普通混凝土和其他建筑材料相比其密度相對較小。另外,建筑物的內、外結構墻體、屋面找坡層和樓面墊層等采用泡沫混凝土能夠將建筑自重降低25%左右甚至40%。
(2)保溫隔熱性能良好。泡沫混凝土中含有大量封閉細小孔隙,因此具有良好的熱工性能,即良好的保溫隔熱性能,其相對普通混凝土優勢明顯。通常密度等級在300~1200kg/m3范圍的泡沫混凝土的導熱系數在0.08~0.3W/(m·K)。采用泡沫混凝土作為建筑物墻體及屋面材料能夠實現良好的節能效果。
(3)隔音耐火性能良好。泡沫混凝土屬多孔材料,其也是良好的隔音材料之一,在建筑物的樓層和高速公路的隔音板、地下建筑物頂層等可采用該材料作為隔音層。泡沫混凝土是無機材料,不會燃燒,耐火性良好,建筑物上使用能夠提高建筑物的防火性能。
(4)整體性能較好。泡沫混凝土可現場澆注施工,與主體工程緊密結合。
(5)低彈減震性能較好。泡沫混凝土的多孔性使其具有低的彈性模量,也使其對沖擊載荷具有良好的吸收與分散作用。
(6)防水性和耐久性較好。現澆泡沫混凝土吸水率較低,相對獨立的封閉氣泡和良好的整體性,讓其具備一定的防水性能,并且其與主體工程壽命相同,耐久性較好。
(7)生產施工便捷。泡沫混凝土既可在廠內生產成各種制品,又可現場施工,直接現澆成屋面、地面和墻體。此外,只需使用水泥發泡機就能實現自動化作業,可泵送實現垂直高度200m的遠距離輸送,其工作量在150~300m3/工作日。
(8)環保性能良好。泡沫混凝土所需原料為水泥和發泡劑,發泡劑為中性,不含苯、甲醛等有害物質,防止環境污染以及消防安全隱患等。
(1)保溫隔熱樓面屋面的應用。進行樓面和屋面施工時,泡沫混凝土作為樓面、屋面的保溫隔熱材料具有兩種形式:①現澆保溫材料。采用泡沫混凝土對樓面墊層、屋面找坡層等進行現澆作業。②制品類保溫材料。主要包括泡沫混凝土砌塊和泡沫石膏砌塊兩種。
(2)輕質墻板的應用。針對傳統建筑物而言,大都將GRC輕質墻板材料當作隔墻使用,但因GRC輕質墻板材料價格相對較高,如大量使用,可能導致建筑物施工成本不斷增加。為有效降低建筑成本,應選擇制作成本較低的墻板進行建筑施工。此外,根據泡沫混凝土制作工藝可以生產出輕質墻板,由此可以有效減少建筑材料的生產成本,大幅提高施工進度,縮短施工工期,使工程施工更加便捷化。
(3)砌塊的應用。建筑工程施工中所采用的泡沫混凝土砌塊是由泡沫混凝土制作而成,并在建筑墻體結構中得到廣泛應用。因泡沫混凝土研究工作得到進一步發展,從而使泡沫混凝土砌塊得到了長遠發展,在城市公共、民用建設中普遍應用。針對泡沫混凝土砌塊而言,主要將水泥、粉煤灰作為膠凝材料使用,制成泡沫混凝土砌塊既可作為非承重墻的墻體材料使用,又可作為屋面保溫材料使用,從而實現節能環保效果。
(4)補償地基的應用。建筑物各部位的重量不同,建筑工程泡中沫混凝土施工時,容易導致不同沉降差產生。為有效降低建筑物沉降,可采用軟材料對建筑物重量較小部分進行基礎填充,以此補償地基,以有效縮小各部分的沉降差。因泡沫混凝土密度較小,且建筑材料較輕,強度條件滿足的情況下可以確保地基與設計標準相符合。因泡沫混凝土的壓縮性較好,很大程度上使補償地基材料與施工標準要求相符合。
(1)根據施工設計的標準要求配比混凝土發泡劑,按照生產工藝配制發泡劑漿體。
(2)選用泡沫混凝土型號時,要求必須符合施工設計的標準要求。要求在攪拌機中加入定量的水,再將稱量好的水泥與粉煤放入攪拌機內攪拌,同時確保攪拌時間在3min以上。
(3)基層處理時,進行泡沫混凝土澆筑施工以前,必須清掃干凈基層鋼筋混凝土板面,再進行灑水以確保其濕潤性。
(4)水泥、粉煤灰混合漿體中加入配制好的發泡劑進行攪拌,確保攪拌時間在6min左右,等到漿料滿足均質化要求時,再開展泵送澆筑作業。
(5)找坡線時,要求根據設計找坡要求設定,再加上保溫層的厚度,泡沫混凝土進行一次性澆筑。通常可采用分區逐片澆筑的方法進行屋面施工,施工面的分割可使用模板將其分為多個小片進行逐片施工作業。當泡沫混凝土澆筑的高度達到標定高度以后,可使用尺桿進行刮平,在泡沫混凝土終凝前后將分割模板及時取出。在完成施工作業12~14h以后,再進行保濕養護,以確保養護時間在72h以上。
(6)泡沫混凝土符合施工要求強度以后,再使用嵌縫材料進行原模板分隔縫的填充。
(7)泡沫混凝土完成澆筑施工以后,應注意觀察漿體下沉的速度及高度,采取及時促凝措施,并對其進行詳細記錄,進而為下次配料改進提供參考依據。如果發生塌陷等事故,應及時補充澆筑作業。
總之,泡沫混凝土以其施工成本低、保溫隔熱性好、吸水性強、耐熱隔音效果好等諸多優勢,在我國建筑工程施工中得以廣泛應用,有效提高了建筑工程質量,實現了節能環保效果,推動了建筑工程領域的可持續發展。
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[3]李國武,徐新國.淺析建筑工程中泡沫混凝土的應用要點[J].決策與信息·中旬刊,2015(9).
收費日期:2015-10-19
TU528.2
A
1673-0038(2015)44-0022-02
付麗文(1965-),女,漢族,遼寧遼陽人,教授,主要從事建筑工程設計與施工等方面的教學與研究工作。