泡沫混凝土的特性及應用

韓香菊　楊文玲

摘 要：文章通過綜述泡沫混凝土的基本性質及其在建筑工程中的應用，發現泡沫混凝土在使用中仍然存在很多問題需要解決。希望通過文章的分析，可以為相關工作提供參考。

關鍵詞：泡沫混凝土；節能環保；應用；特性

隨著現代建筑對新材料的需求，有關泡沫混凝土的研究也在增多，其應用在國內外建筑行業內越來越廣泛。因此，了解泡沫混凝土的一些重要性能與應用之間的聯系，對施工人員在實踐中選用泡沫混凝土材料具有重要的現實意義[1～3]。

1泡沫混凝土的性能研究

1.1 泡沫混凝土的概念

泡沫混凝土是使用發泡劑[4]，采用機械制泡，再將泡沫與膠凝材料、水、外加劑等均勻混合，使用機械設備澆筑成型、通過自然養護或蒸壓養護而成的一種含有豐富閉口孔隙的材料。

1.2 泡沫混凝土的基本性能

1.2.1 質量輕。泡沫混凝土的干容重范圍在300～1600kg/m3之間，質量輕，為施工提供很大便利，在我國常用來做建筑物的墻體填充材料、屋面材料、隔墻材料等，同時大大降低了建筑物的自重，提高了建筑物的抗震能力。

1.2.2 保溫隔熱性能好。泡沫混凝土中含有豐富的封閉孔隙，可以隔斷熱交換，導熱系數小。通常，我們把導熱系數小于0.23W/m·K的材料稱為絕熱材料。泡沫混凝土的導熱系數一般在0.08～0.3W/m·K范圍內。體積密度小于500kg/m3的泡沫混凝土，其導熱系數一般小于0.09W/m·K。

1.2.3 吸聲隔音耐火性能好。吸聲材料是指吸聲系數大于0.2的材料。泡沫混凝土作為多孔材料，孔隙率高，吸聲系數在0.8～1.4之間，能夠很好的阻止聲音的傳播，無論是作為建筑物隔墻使用還是在一些大的會議室、辦公室、KTV等作為建筑裝修材料使用，其優異的吸聲隔音效果顯著。泡沫混凝土作為無機非金屬材料，屬于難燃材料，在建筑物上可作為防火門、防火板等使用。

1.2.4 抗震性能強。抗震力與地基荷載的大小成反比，而地基荷載與墻體材料的密度息息相關，這是由于建筑物70%左右的重量來自于墻體材料的自重。泡沫混凝土質輕，其較小的彈性模量可提高建筑物構件的臨界力，防止構件在地震載荷作用下失穩。

1.2.5 其它性能。泡沫混凝土的耐久性不輸于普通混凝土，按照設計要求施工，優質高性能的泡沫混凝土服役期限可達100年，而且一次施工可終身保溫。此外，泡沫混凝土使用方式靈活，我們可以在工廠里加工成施工需要的構件，批量生產性能優良的泡沫混凝土制品，也可現場澆筑。

2 泡沫混凝土在國內外的應用

2.1 泡沫混凝土在國外的應用

2.1.1 修建運動場跑道。改善泡沫混凝土內部孔隙結構及孔隙率，提高其可滲性及排水能力，用作運動場基礎，再覆蓋人造草皮或礫石，就成了網球、足球及曲棍球運動場；若泡沫混凝土層上加一層5cm厚的多孔瀝青材料及塑料層還可作田徑跑道使用。

2.1.2 用作擋土墻。泡沫混凝土是一種粘結性能良好的剛性體，主要作為港口的岸墻使用。由于其并不沿周邊對岸墻施加側向壓力，可減少對岸墻的側向荷載，降低垂直荷載，降低沉降，減少維修費用，經濟適用。

2.1.3 管線回填。使用密度等級為600～1100kg/m3的泡沫混凝土回填地下廢棄的油柜、管線及水電管道等，效果好，費用低。

2.1.4 其它。泡沫混凝土也可用來制作夾芯構件（400～600kg/m3）、復合墻板（500kg/m3）及用作供水、電管線的隔離等。

2.2 泡沫混凝土在我國的應用

2.2.1 泡沫混凝土砌塊。泡沫混凝土砌塊（容重為900～1200kg/m3）生產規格多，質量較輕，抗震性能好，可加工性強，施工方便，造價低，一般用作框架結構的填充墻及墻體保溫層[5]。如李軍偉[7]在研究中提出使用活性污泥蛋白作為發泡劑生產的泡沫混凝土砌塊，其性能完全能夠滿足建材標準要求。

2.2.2 隔墻板。泡沫混凝土也可用來制作輕質隔墻板。如周浪平[6]研發的一種鋼板網泡沫混凝土輕質墻體板材，主要由鋼板網籠做骨架，填充泡沫混凝土形成的一種復合材料，可作為非承重墻體板材使用，施工便利，抗滲性好，隔熱保溫，材質薄，非常適合做屋內隔墻使用。

2.2.3 補償地基。建筑物不均勻沉降導致裂縫產生是在施工中常遇到的難題，一般通過優化設計方案、施工工藝及材料選等方法來解決沉降縫的問題。若從選材方面考慮，在施工中便可選用輕質的泡沫混凝土作為建筑物自重較低部分的基礎填充材料，泡沫混凝土良好的可壓縮性能夠把其力學性能很好約束在設計要求的范圍之內。

2.2.4 現澆屋面泡沫混凝土保溫層。容重等級在200～1000kg/m3范圍內泡沫混凝土的，導熱系數很小，保溫隔熱性能良好，可作為屋面保溫層材料使用。在屋面施工中保溫層可與找坡找平層一起施工，減少屋面構造層數。但泡沫混凝土容易吸水和滲水，破壞屋面構造，造成屋面漏水。因此在使用泡沫混凝土做屋面保溫層時一定要做好防滲漏措施。

2.2.5 其它方面的應用。泡沫混凝土可用在回填灌漿中，也可在地鐵隧道減荷中、在隧道襯砌中等工程中使用。

3 泡沫混凝土在發展應用中存在的問題

泡沫混凝土作為新一代墻體材料的代表在國外已經大面積推廣，但我國的應用卻不普遍。為了使泡沫混凝土能在我國推廣使用，對現有使用的泡沫混凝土需要解決以下問題：

（1）強度偏低。泡沫混凝土內部含有豐富的孔洞，孔隙率大幅度升高，強度即隨之降低，容重等級為800～850kg/m3的泡沫混凝土抗壓強度一般低于2.0MPa，硬化后表面易開裂、吸收率及收縮率增大，導致強度下降。面對這些問題，研究者可從混凝土的組成材料選用、配合比及添加劑等入手，協調好孔隙率、孔隙結構與強度的關系，這對改善泡沫混凝土的性能非常有利。

（2）容重問題。泡沫混凝土為保證其輕質的優勢，在生產中一般引入大量泡沫，但這些泡沫卻難以在漿體中分散開，因此容重低于500kg/m3的泡沫混凝土就難以攪拌成型，而且容重過低又會影響泡沫混凝土的強度。大量氣泡的引入還會增大泡沫混凝土的吸水率，導致其抗凍性變差，制約了其使用和發展。

（3）孔結構問題。泡沫混凝土使用的發泡劑的種類很多，也有很多研究者在關注著發泡劑，但是從現有泡沫混凝土的制品來看，發泡劑在料漿中的孔隙結構無規律可循，成孔機理研究缺乏使研究者在制作泡沫混凝土及其制品的時候難以協調各技術指標之間的關系，在進一步改善泡沫混凝土性能時有所限制。

參考文獻

[1]蔣冬青.泡沫混凝土應用新進展[J].中國水泥，2003（3）：46-48.

[2]李森蘭，路長發.泡沫混凝土發展現狀與應用述評[J].地暖月刊，2008（1）：83.

[3]田學春，符云海.泡沫混凝土在我國的應用研究狀況[J].建筑砌塊與砌塊建筑，2010：23-24.

[4]尚洪下.泡沫混凝土砌塊發泡劑的研制新型建筑材料[J].1999（1）：15-16.

[5]陳姿蓉，王新生，等.淺談建筑墻體無機保溫材料的耐久性[J].創新科技導報，2010（31）：32.

[6]周浪平.一種鋼板網泡沫混凝土輕質墻體板材[P].2004.

[7]李軍偉.活性污泥蛋白質混凝土發泡劑泡沫穩定性研究[J].新型建筑材料，2010：63-65.