泡沫混凝土的特性及应用

摘 要：文章通过综述泡沫混凝土的基本性质及其在建筑工程中的应用，发现泡沫混凝土在使用中仍然存在很多问题需要解决。希望通过文章的分析，可以为相关工作提供参考。

关键词：泡沫混凝土；节能环保；应用；特性

随着现代建筑对新材料的需求，有关泡沫混凝土的研究也在增多，其应用在国内外建筑行业内越来越广泛。因此，了解泡沫混凝土的一些重要性能与应用之间的联系，对施工人员在实践中选用泡沫混凝土材料具有重要的现实意义[1～3]。

1泡沫混凝土的性能研究

1.1 泡沫混凝土的概念

泡沫混凝土是使用发泡剂[4]，采用机械制泡，再将泡沫与胶凝材料、水、外加剂等均匀混合，使用机械设备浇筑成型、通过自然养护或蒸压养护而成的一种含有丰富闭口孔隙的材料。

1.2 泡沫混凝土的基本性能

1.2.1 质量轻。泡沫混凝土的干容重范围在300～1600kg/m3之间，质量轻，为施工提供很大便利，在我国常用来做建筑物的墙体填充材料、屋面材料、隔墙材料等，同时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 保温隔热性能好。泡沫混凝土中含有丰富的封闭孔隙，可以隔断热交换，导热系数小。通常，我们把导热系数小于0.23W/m・K的材料称为绝热材料。泡沫混凝土的导热系数一般在0.08～0.3W/m・K范围内。体积密度小于500kg/m3的泡沫混凝土，其导热系数一般小于0.09W/m・K。

1.2.3 吸声隔音耐火性能好。吸声材料是指吸声系数大于0.2的材料。泡沫混凝土作为多孔材料，孔隙率高，吸声系数在0.8～1.4之间，能够很好的阻止声音的传播，无论是作为建筑物隔墙使用还是在一些大的会议室、办公室、KTV等作为建筑装修材料使用，其优异的吸声隔音效果显著。泡沫混凝土作为无机非金属材料，属于难燃材料，在建筑物上可作为防火门、防火板等使用。

1.2.4 抗震性能强。抗震力与地基荷载的大小成反比，而地基荷载与墙体材料的密度息息相关，这是由于建筑物70%左右的重量来自于墙体材料的自重。泡沫混凝土质轻，其较小的弹性模量可提高建筑物构件的临界力，防止构件在地震载荷作用下失稳。

1.2.5 其它性能。泡沫混凝土的耐久性不输于普通混凝土，按照设计要求施工，优质高性能的泡沫混凝土服役期限可达100年，而且一次施工可终身保温。此外，泡沫混凝土使用方式灵活，我们可以在工厂里加工成施工需要的构件，批量生产性能优良的泡沫混凝土制品，也可现场浇筑。

2 泡沫混凝土在国内外的应用

2.1 泡沫混凝土在国外的应用

2.1.1 修建运动场跑道。改善泡沫混凝土内部孔隙结构及孔隙率，提高其可渗性及排水能力，用作运动场基础，再覆盖人造草皮或砾石，就成了网球、足球及曲棍球运动场；若泡沫混凝土层上加一层5cm厚的多孔沥青材料及塑料层还可作田径跑道使用。

2.1.2 用作挡土墙。泡沫混凝土是一种粘结性能良好的刚性体，主要作为港口的岸墙使用。由于其并不沿周边对岸墙施加侧向压力，可减少对岸墙的侧向荷载，降低垂直荷载，降低沉降，减少维修费用，经济适用。

2.1.3 管线回填。使用密度等级为600～1100kg/m3的泡沫混凝土回填地下废弃的油柜、管线及水电管道等，效果好，费用低。

2.1.4 其它。泡沫混凝土也可用来制作夹芯构件（400～600kg/m3）、复合墙板（500kg/m3）及用作供水、电管线的隔离等。

2.2 泡沫混凝土在我国的应用

2.2.1 泡沫混凝土砌块。泡沫混凝土砌块（容重为900～1200kg/m3）生产规格多，质量较轻，抗震性能好，可加工性强，施工方便，造价低，一般用作框架结构的填充墙及墙体保温层[5]。如李军伟[7]在研究中提出使用活性污泥蛋白作为发泡剂生产的泡沫混凝土砌块，其性能完全能够满足建材标准要求。

2.2.2 隔墙板。泡沫混凝土也可用来制作轻质隔墙板。如周浪平[6]研发的一种钢板网泡沫混凝土轻质墙体板材，主要由钢板网笼做骨架，填充泡沫混凝土形成的一种复合材料，可作为非承重墙体板材使用，施工便利，抗渗性好，隔热保温，材质薄，非常适合做屋内隔墙使用。

2.2.3 补偿地基。建筑物不均匀沉降导致裂缝产生是在施工中常遇到的难题，一般通过优化设计方案、施工工艺及材料选等方法来解决沉降缝的问题。若从选材方面考虑，在施工中便可选用轻质的泡沫混凝土作为建筑物自重较低部分的基础填充材料，泡沫混凝土良好的可压缩性能够把其力学性能很好约束在设计要求的范围之内。

2.2.4 现浇屋面泡沫混凝土保温层。容重等级在200～1000kg/m3范围内泡沫混凝土的，导热系数很小，保温隔热性能良好，可作为屋面保温层材料使用。在屋面施工中保温层可与找坡找平层一起施工，减少屋面构造层数。但泡沫混凝土容易吸水和渗水，破坏屋面构造，造成屋面漏水。因此在使用泡沫混凝土做屋面保温层时一定要做好防渗漏措施。

2.2.5 其它方面的应用。泡沫混凝土可用在回填灌浆中，也可在地铁隧道减荷中、在隧道衬砌中等工程中使用。

3 泡沫混凝土在发展应用中存在的问题

泡沫混凝土作为新一代墙体材料的代表在国外已经大面积推广，但我国的应用却不普遍。为了使泡沫混凝土能在我国推广使用，对现有使用的泡沫混凝土需要解决以下问题：

（1）强度偏低。泡沫混凝土内部含有丰富的孔洞，孔隙率大幅度升高，强度即随之降低，容重等级为800～850kg/m3的泡沫混凝土抗压强度一般低于2.0MPa，硬化后表面易开裂、吸收率及收缩率增大，导致强度下降。面对这些问题，研究者可从混凝土的组成材料选用、配合比及添加剂等入手，协调好孔隙率、孔隙结构与强度的关系，这对改善泡沫混凝土的性能非常有利。

（2）容重问题。泡沫混凝土为保证其轻质的优势，在生产中一般引入大量泡沫，但这些泡沫却难以在浆体中分散开，因此容重低于500kg/m3的泡沫混凝土就难以搅拌成型，而且容重过低又会影响泡沫混凝土的强度。大量气泡的引入还会增大泡沫混凝土的吸水率，导致其抗冻性变差，制约了其使用和发展。

（3）孔结构问题。泡沫混凝土使用的发泡剂的种类很多，也有很多研究者在关注着发泡剂，但是从现有泡沫混凝土的制品来看，发泡剂在料浆中的孔隙结构无规律可循，成孔机理研究缺乏使研究者在制作泡沫混凝土及其制品的时候难以协调各技术指标之间的关系，在进一步改善泡沫混凝土性能时有所限制。

参考文献

[1]蒋冬青.泡沫混凝土应用新进展[J].中国水泥，2003（3）：46-48.

[2]李森兰，路长发.泡沫混凝土发展现状与应用述评[J].地暖月刊，2008（1）：83.

[3]田学春，符云海.泡沫混凝土在我国的应用研究状况[J].建筑砌块与砌块建筑，2010：23-24.

[4]尚洪下.泡沫混凝土砌块发泡剂的研制新型建筑材料[J].1999（1）：15-16.

[5]陈姿蓉，王新生，等.浅谈建筑墙体无机保温材料的耐久性[J].创新科技导报，2010（31）：32.

[6]周浪平.一种钢板网泡沫混凝土轻质墙体板材[P].2004.

[7]李军伟.活性污泥蛋白质混凝土发泡剂泡沫稳定性研究[J].新型建筑材料，2010：63-65.