發泡混凝土施工技術要點

吳 倩

山西建設投資集團有限公司（030002）

1 發泡混凝土的主要特征優勢

發泡混凝土也有輕質混凝土和泡沫混凝土之稱，其形成需要將發泡劑在發泡機的發泡系統中采取機械方式充分發泡，均勻混合水泥漿與泡沫，通過泵送系統進行模具成型操作或現澆施工作業[1]。這種新型輕質保溫材料中的封閉氣孔含量很大且均勻，形成過程經過了自然養護，目前被廣泛應用到墻體澆筑、上翻梁基坑填充、地面保溫墊層、屋面保溫找坡工程施工中，其優勢主要有以下幾方面。

1.1 具有良好的環保性能

發泡混凝土內沒有甲醛、苯等對人體與環境有害的物質。發泡劑與水泥是主要的原料，應用于施工過程中有助于避免環境污染方面的風險隱患。

1.2 具有良好的耐火隔音性能

發泡混凝土本質上屬于一種無機材料，不具備燃燒性，因此耐火性能非常好，將其作為建筑工程材料，有助于增強建筑物整體的防火性能。此外，由于發泡混凝土內含有很多均勻氣孔，所以隔音性能也很突出，將其作為高速公路工程或者建筑樓層的施工材料，有助于提升隔音效果。

1.3 具有較輕的重量

一般情況下，發泡混凝土密度等級范圍在300～1 800 kg/m3。隨著對發泡混凝土這種具有較小密度材料研究的不斷深入，僅有160 kg/m3的超輕質發泡混凝土應運而生，近年來得到了建筑工程行業的廣泛重視。將發泡混凝土應用于建筑工程立柱、樓面、層面、墻體施工中，能夠降低建筑物約25%的自重，顯著提升建筑構件自身承載能力，打造更加安全可靠的建筑工程，獲取更高的施工經濟效益[2]。

1.4 具有良好的防水性能

吸水率較低這個特性是現澆發泡混凝土備受歡迎的重要因素之一，其自身的整體性良好，氣泡封閉且相對獨立，因此防水性良好。

1.5 具有良好的隔熱保溫性能

相較于普通混凝土而言，發泡混凝土的空隙更加細小、大量、封閉，所以在熱工性能方面優勢很明顯，可以在施工中發揮出較強的隔熱保溫作用。

2 發泡混凝土的施工技術要點

2.1 施工工藝的要點

想要在施工中有效應用并發揮出發泡混凝土的優勢，就要規范施工工藝，嚴格控制發泡混凝土的質量。施工人員應把握以下施工工藝要點。2.1.1制備泡沫

施工人員使用泡沫發生器這個專門的制備機，遵循物理制備原理，把發泡劑利用空氣壓縮機向自動發泡系統內輸入，使其充分形成泡沫。施工人員按照工程施工需要選擇與其相符合的混合料制備機械[3]。

2.1.2 澆筑成型

施工人員根據發泡混凝土在使用中流體非常黏稠的特點，充分考慮發泡混凝土的吸附水和空氣含量較大的情況，避免來回擺動發泡混凝土中的出料管，做好找平表面平整度的工作，直到拌和的發泡混凝土混合料達到穩定的氣泡狀態后方可實施澆筑作業，在現場依據檢測取樣的標準程序完成取樣工作[4]。注意模板的拆除要在發泡混凝土充分凝固后進行，時間不得早于72 h，防止成品受到破壞。當工程施工需要100 mm以上厚度的澆筑發泡混凝土，施工人員應采取分層澆筑的方法，避免裂縫出現在澆筑好的半成品或者成品上，同時嚴格控制每一層表面的澆筑平整度。

2.1.3 養護

施工人員采取自然養護的方法，灑水，蓋草簾或者毛氈。

2.2 控制強度的要點

發泡混凝土強度的影響因素較多，施工人員要深入分析并掌握以下幾方面影響因素，以此為依據制訂科學有效的施工技術措施。

首先，水灰比對強度的影響。雖然增加水灰比從結構變化角度來看肯定會降低發泡混凝土強度，不過經研究、試驗和工程實踐表明，只要將增加的水灰比控制在一定的范圍內，不僅不會降低發泡混凝土強度，反而能達到一定的增強強度作用。

其次，配合比對強度的影響。細集料、粉煤灰、礦渣、硅灰等不同材料作為發泡混凝土的混合材料時，會制備出不同強度的發泡混凝土，比如越多用量、越高等級強度的水泥使用在發泡混凝土制備環節，制成的發泡混凝土則具有良好的強度。

再次，體積密度對強度的影響。因為發泡混凝土中引入了泡沫，所以強度和體積密度的變化成正比例，體積密度大則強度高。

最后，外加劑和養護制度對強度的影響。常見的外加劑有發泡劑、減水劑、水泥強度激發劑等，雖然在水泥混合材料里添加水泥強度激發劑有助于避免和控制早期發泡混凝土降低的強度程度，不過這種外加劑很容易對發泡混凝土施工最終強度帶來不利影響。因為發泡混凝土成型需要較大的水灰比，因此養護制度的執行極大影響著發泡混凝土施工強度，在避免開裂和硬化方面也起著積極作用[5]。

綜上，施工人員要積極采取以下途徑保證發泡混凝土施工技術應用的強度:

施工人員要積極引入高效減水劑，加強對低水灰比的控制，保證水灰比處于適宜的范圍內；施工人員要在確定配合比時充分考慮不同混合料對硬度的具體影響。施工人員要選擇高效、優質的新型發泡劑，發揮其發泡劑泡沫強度高、發泡能力大、對發泡混凝土副作用小等優勢；制訂并嚴格落實早期養護制度，避免水分出現過早散失的情況。

2.3 控制開裂和收縮的要點

研究我國近年來的發泡混凝土施工情況不難發現，吸水、開裂、收縮是三個比較常見的施工質量問題，需引起重視。一般說來，發泡混凝土由于早期養護不善、保水措施不夠或使用過程中條件比較苛刻，均會引發內部的水分蒸發，從而導致體積收縮、開裂或發生顯著的吸水作用。發泡混凝土過多吸水又會降低保溫隔熱效果，從發泡混凝土的制備過程和對硬化體斷面的觀察研究發現，發泡混凝土內的孔絕大多數是相對獨立的封閉孔，因此，吸水、開裂、收縮作為要點任務，在具體操作中可從以下路徑出發[6]:

首先，嚴格控制水泥用量，確定最適合的用量范圍，避免由于過多的水泥用量增大發泡混凝土的收縮；其次，謹慎選擇水泥種類，施工人員采取試驗方式最終確定摻用的膨脹水泥量和品種；再次，施工人員采取低的成型水灰比，在適宜的濕度、溫度環境條件下提高養護質量；最后，施工人員采取表面涂布或者摻用的方式合理使用防水劑，將防裂鐵絲網增加在保溫層，避免發生開裂問題。

2.4 設置防水層的要點

在使用混凝土施工時，有的施工人員采取保溫層上設置防水層的傳統正置式防水方案開展柔性防水或者剛性防水作業，一旦保護層出現了被破壞的情況，防水層也會被破壞或直接暴露出來，導致保溫層中滲入雨水，影響施工質量。一些工程雖然選擇了防水能力更好的發泡混凝土，但是在具體施工中部分水依然經保溫層向結構層進行滲透，主要原因在于防水層設置在保溫層上，對保溫層產生了阻礙其水分正常揮發的作用[7]。

對此，施工人員要摒棄傳統的防水層設置方式，在將發泡混凝土作為工程保溫層的施工中，采取保溫層在防水層上的倒置式防水方案，給予防水層充分的保護，同時發揮出保溫層最佳的防水能力。這種施工技術的應用，可以讓防水層避免受到高溫的損壞，大大延長使用壽命，增強防水效果。如果發生了保溫層和保護層被破壞的情況，水滲透保溫層后揮發，因為沒有防水層在上面，因此可通過太陽直曬加快揮發速度。結構層和保溫層之間設置了防水層，也避免了水向結構層繼續滲透。

2.5 墻體澆筑的要點

墻體澆筑中發泡混凝土的應用主要包括夾芯墻體澆筑、免拆模澆筑、可拆模澆筑三種類型，其中應用比較廣泛的是免拆模澆筑方式。施工人員在開展免拆模澆筑墻體施工過程中，要重視發泡混凝土具有較大流動性問題，分析可能因此引起的墻體澆筑漏漿、脹模等情況，總結分析過去的施工經驗，了解不易掌握封閉施工澆筑穩定性和均勻性的原因，提出可行的改進措施。施工人員一方面提高發泡混凝土的稠度，另一方面統籌考慮發泡混凝土的物理特性、制備工藝，組織設計施工。

如針對具有較高要求的中高度墻體澆筑施工，應引入添加輕骨料發泡混凝土的制備技術，將玻化微珠、珍珠巖、聚苯顆粒、陶粒等密度較低的輕骨料添加到發泡混凝土中，采用先進的設備進行制備，提高發泡混凝土的保溫性能、抗裂性能與強度，解決了漏漿、脹模等問題。采用玻鎂板、硅酸鈣板、水泥木絲板、纖維水泥平板、水泥壓力板、輕質混凝土板作為永久性模板，將其與現澆發泡混凝土凝固成一體形成復合保溫墻體，簡化施工工序，提高作業效率，縮短工期，避免模板拆除程序，對發泡混凝土施工過程的收縮裂縫進行有效控制，打造集裝飾、保溫、墻體功能于一體的新型自保溫墻體。

3 結語

發泡混凝土的發明與普及應用，打開了混凝土應用的新領域，改革創新了傳統的混凝土施工工藝，在工程中發揮出了方便施工、抗腐蝕、隔聲吸聲、保溫輕質、節時環保等功能，是目前功能最多、效益最佳的一種無機輕質材料。施工人員在應用發泡混凝土施工技術時，要依據其特征優勢，從各個環節提高并嚴格控制施工質量，讓發泡混凝土為社會方方面面造福。