泡沫混凝土特性及应用浅析

摘要：泡沫混凝土采用无机不燃材料水泥，在常温常压中泡沫不受破坏，发泡剂和泡沫与分散水泥凝胶聚合后卷缩形成“脂钙泡沫”,这种聚合泡沫水泥凝胶黏度高，泡沫坚韧，气孔是全封闭在高温中具有绝热，常温中隔热。泡沫混凝土的耐高温、隔热、绝热性处于热塑泡沫和矿岩纤维之间，已被人类逐渐认识和广泛使用。

关键词：泡沫混凝土；特性；应用

中图分类号： TU37 文献标识码： A 文章编号：

随着建筑节能深入推进，墙体材料改革成效显著，节能材料倍受欢迎，各种低能耗的新型建筑材料得到了广泛使用。其中泡沫混凝土以凭借自重轻、节能、造价低等良好的特性，使其在建筑领域的应用越来越广。本文浅析对泡沫混凝土性能及应用做一浅析。一、泡沫混凝土工艺及分类

泡沫混凝土是通过发泡机的发泡系统将发泡剂用机械方式充分发泡，并将泡沫与水泥浆均匀混合，然后经过发泡机的泵送系统进行现浇施工或模具成型，经自然养护所形成的一种含有大量封闭气孔的新型轻质保温材料。它属于气泡状绝热材料，突出特点是在混凝土内部形成封闭的泡沫孔，使混凝土轻质化和保温隔热化；同时也是加气混凝土中的一个特殊品种,它的孔结构和材料性能都接近于加气混凝土。

泡沫混凝土的分类方式很多，按组成胶结材料可分为水泥泡沫混凝土、菱镁泡沫混凝土、石膏泡沫混凝土、火山灰质胶结材料泡沫混凝土；按所用主要填充料的种类可分为粉煤灰泡沫混凝土、矿渣泡沫混凝土、秸秆泡沫混凝土等；按密度一般可分为六个等级，即300kg/m3、400kg/m3、500kg/m3、600kg/m3、700kg/m3、800kg/m3；按使用功能可分为保温型、保温结构型、结构型；按应用领域可分为房建泡沫混凝土、园林泡沫混凝土、工程泡沫混凝土、工业泡沫混凝土；按养护方式可分为自然养护泡沫混凝土、蒸汽养护泡沫混凝土、蒸压养护泡沫混凝土。

二、 泡沫混凝土的特性

泡沫混凝土采用水解的天然树脂发泡剂直接加入水泥混凝土中或预制引入大量的泡沫，无需加入珍珠岩聚丙塑料粒等材料制得。长期使用中不产生资源短缺，生产和使用中对环境不产生污染。使用寿命与普通混凝土基本相同，而且可重复使用，不产生建筑垃圾，是一种绿色环境工艺工程材料，还有以下特性:

1、 轻质 。泡沫混凝土的密度小，密度等级一般为300-1800kg/m3，常用泡沫混凝土的密度等级为300-1200 kg/m3，近年来，密度为160 kg/m3的超轻泡沫混凝土也在建筑工程中获得了应用。由于泡沫混凝土的密度小，在建筑物的内外墙体、层面、楼面、立柱等建筑结构中采用该种材料，一般可使建筑物自重降低25%左右，有些可达结构物总重的30%-40%。

2、 保温隔热性能好 。由于泡沫混凝土中含有大量封闭的细小孔隙，因此具有良好的热工性能，即良好的保温隔热性能，这是普通混凝土所不具备的。通常密度等级在300-1200 kg/m3范围的泡沫混凝土，导热系数在0.08-0.3w/(m·K)之间。采用泡沫混凝土作为建筑物墙体及屋面材料，具有良好的节能效果。

3、 隔音耐火性能好 。泡沫混凝土属多孔材料，因此它也是一种良好的隔音材料，在建筑物的楼层和高速公路的隔音板、地下建筑物的顶层等可采用该材料作为隔音层。泡沫混凝土是无机材料，不会燃烧，从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、抗震性能优异. 地基荷载越小，抗震力越强。地基的荷载与墙体材料的密度直接相关，墙体材料密度越小，建筑的地基荷载就越小，因为，墙材的重量要占建筑总重的70％。泡沫混凝土自重均在1000kg/m3以下，与传统建筑材料相比，建筑物自重可减轻1/3-2/5，根据地震力是建筑物的质量和地震产生的加速度和乘积，即P=ma，可知，质量m越小，地震力也就越小，泡沫混凝土建筑自重约是砖混的一半。这样就可大大降低地震惯性力，并且有利于地基的处理。

5、经济性好 . 由于泡沫混凝土保温性能好，240mm的墙厚就可以相当于490mm黏土砖墙的保温效果。所以，在相同保温效果的情况下，可以大大减薄墙体，把原来的厚墙改为薄墙，也就等于增加了建筑面积5％。这对开发商十分有利，可以增加他们的销售面积，提高利润率。在相同的供暖条件下，泡沫混凝土建筑室内温度比传统的黏土砖房屋可以提高5℃以上，节约了采暖用煤。在炎热的地区，并可大大降低夏季空调的启动频率，减少电耗，能有效降低居住成本。并且发泡混凝土的生产可以大量利用工业废渣，大大降低生产成本。

6、 耐久性能好. 泡沫混凝土耐久性大于50年，可与建筑同寿命，一次施工可使建筑终身保温，避免了多次保温施工的不足。我国黑龙江等地的泡沫混凝土屋面保温层，为上世纪50年代初期前苏联专家指导施工的工程，至今近60年依然完好无损，仍在使用。这充分证明了泡沫混凝土的耐久性。在规范施工的前提下，优质泡沫混凝土的服役期限完全可达100年，对重点建筑工程也是适用的。

此外，还具有防水性能强、生产加工方便、 整体性能好、便于施等特性

三、泡沫混凝土的应用

鉴于建筑保温隔热是泡沫混凝土的最主要应用领域，对其进行详细介绍。

1、 泡沫混凝土现浇墙体：泡沫混凝土现浇主要应用于屋面保温层与地暖保温层。在泡沫混凝土屋面及地面现浇持续发展的同时，墙体泡沫混凝土现浇将会获得更快的发展。这一趋势已经显现。建筑保温的主要部位是外墙，建筑隔声的主要部位是内墙。泡沫混凝土用于外墙现浇可实现自保温，用于内墙现浇可实现自隔声自吸音，在内墙外墙的应用均有优势。

2、泡沫混凝土外墙外保温板： 泡沫混凝土外墙外保温板是指采用粘贴或干挂工艺固定于外墙面的保温板。其幅面20×20cm、25×25cm，厚度3～5 cm、密度为150～270kg/m3。同时也开发出带外墙装饰面的泡沫混凝土外墙外保温干挂板。随着建筑防火力度的加大，这一产品将会逐步得到推广应用。

3、泡沫混凝土外墙自保温墙板： 这类墙板包括单侧复合有饰面层或保护层的泡沫混凝土复合墙板、双面复合有饰面层或保护层的泡沫混凝土夹芯墙板。其中夹芯墙板的研发最热，这类墙板可实现外墙自保温，安装后不需另做保温处理，且防火、耐久、隔音性优异。一旦各家产品定型推出，将实现我国墙板的更新换代。

4、 泡沫混凝土陶粒砌块及蒸压砌块： 泡沫混凝土砌块一直是国内各方热衷的第一重点产品。主要是泡沫混凝土砌块的轻质、保温、高强等特点吸引大家。目前，国内企业主要以陶粒泡沫混凝土砌块及高性能泡沫混凝土砌块为研发对象。这两类砌块是发展方向。陶粒泡沫混凝土砌块是我国的创新，技术先进，有较广市场前景。

此外，泡沫混凝土还可应用于其他很多领域。一是集成化住宅。 集成化住宅是世界性发展潮流，泡沫混凝土自保温装配集成化住宅更是一个开发热点。二是未来建筑的主导产品。 ① 挡土墙。主要用于公路护坡、路基、引桥、地基、河岸、港口的挡土墙，在国外应用量非常大，在国内也已开始应用。 ② 地下回填。主要用于报废矿井、报废地下设施、沉陷等地下空间的低成本回填。这在发达国应用比较普遍，在我国也已起步； ③ 环境覆盖。主要用于垃圾灭菌无害化覆盖、生态植草混凝土泡沫地面、沙区蓄水覆盖等； ④ 地基工程。主要用于补偿地基，抗冻地基，机场跑道、运动跑道的含混凝土填层等； 三是可用于修建运动场和田径跑道。使用排水能力强的可渗性泡沫混凝土作为轻质基础，上面覆以砾石或人造草皮，作为运动场用。四是在 园林中的应用。 ① 泡沫混凝土假山石，现浇泡沫混凝土轻质假山，盆景用小型仿真鸡骨石等； ② 轻质水上漂浮制品，如漂浮景观、漂浮植物（王莲、荷花）、漂浮假山等； ③ 发泡彩色装饰园艺陶粒、发泡仿木材料、无土栽培轻质基质。

总之，泡沫混凝土是一种新型的节能环保型建筑材料，在实际应用中，还存在一定的缺陷，还需在发泡剂、配合比、工艺流程、设备等方面做更进一步的研究。