现浇泡沫混凝土施工质量优化控制

摘要：现浇泡沫混凝土现浇泡沫混凝土作为一种新型节能型保温材料，在采暖地面和保温屋面工程中应用越来越多，但泡沫混凝土施工质量问题已屡见不鲜。通过对现浇泡沫混凝土常见的质量通病原因进行分析，结合本公司泡沫混凝土的施工经验，从选材、生产、施工工艺等多方面总结对泡沫混凝土质量的优化控制措施。

关键字：现浇泡沫混凝土、质量通病、优化控制

中图分类号：TU37 文献标识码： A

前言

泡沫混凝土作为一种新型的轻质混凝土，因其轻质、保温隔热和隔音耐火性能好、可泵性好等特性和工艺简单、价格低廉等优点,越来越受人们的青睐。随着能源成为经济发展的颈瓶和节能意识的提高，使用节能材料成为建筑发展的趋势，泡沫混凝土在建筑领域的应用范围也越来越广,但随之暴露出来的质量问题也屡见不鲜。

1. 泡沫混凝土的生产、施工工艺及质量通病

1.1 泡沫混凝土生产工艺

泡沫混凝土的基本原料为水泥、水、泡沫，在此基础上掺加一些填料、骨料及外加剂。常用的填料及骨料为：砂、粉煤灰、陶粒、碎石屑、膨胀珍珠岩等细骨料，常用的外加剂与普通混凝土一样，为减水剂、防水剂、缓凝剂、促凝剂等。

泡沫混凝土是一种将物理机械作用下产生的泡沫掺入料浆中混合均匀，经自然硬化后形成的内存大量封闭细孔的新型材料。其生产工艺有三种：一种是发泡剂溶液直接与水泥砂浆搅拌均匀；另一种是高速搅拌叶片制取泡沫，然后取出泡沫投入到砂浆中搅拌. 第三种是压缩空气制泡,经多层过滤网片,将泡沫压入砂浆中拌和.目前国内最常见是第二种工艺，现场生产泡沫混凝土有湿砂浆法和干砂浆法两种，湿砂浆法是在搅拌站将水泥、砂与水等搅拌成砂浆，用汽车式搅拌机车运至工地，再将单独制成的泡沫加入砂浆，泡沫及砂浆拌匀后注入泵车输送或现场直接施工。干砂浆法是将各干组份通过散装运输或传动系统输送至施工现场，干组份与水在施工现场拌合，然后将单独制成的泡沫加入砂浆，两者拌合后现场施工。

1.2泡沫混凝土的施工工艺

泡沫混凝土的施工工艺主要有以下几道工序：基层清理、配料搅拌、浇注成型、养护和保护。

1）、基层清理主要是将基层表面的浮浆、灰尘、油渍等杂质、杂物清理干净；浇筑前洒水湿润基层。

2）、配料搅拌主要是控制水灰比、密度等。

3）、浇注成型主要注意要分段和分层施工、设置分格缝及面层收抹。

4）、养护和保护主要注意前期养护措施和严禁在混凝土未成型前上人上物。

1.3泡沫混凝土的质量通病

目前，由于国内对泡沫混凝土的施工还没有建立完善的施工规范，缺乏理论指导，同时也没有完整的生产数据。而泡沫混凝土的性能受诸多因素的影响，在实际现场施工中，泡沫混凝土由于原材料质量、计量、生产设备和操作人员技能、天气等各方面因素的影响，现浇的泡沫混凝土质量时常不尽人意。通过对本公司采用现浇泡沫混凝土施工的采暖地面和屋面保温项目的质量调查，发现存在的质量通病主要有：

1）、混凝土强度低，且质量不稳定，混凝土内气孔大小不一。

2）、混凝土容易开裂、吸水或混凝土与基层粘结不牢，造成空鼓。

2.质量通病原因分析

从结构和力学的角度来看，由于泡沫混凝土内部引入了大量的封闭气孔，虽然使泡沫混凝土具备了轻质、保温、隔音、耐火等特性，但同时使得混凝土的强度大幅度的降低。

众所周知，混凝土的强度由水泥的标号和水灰比决定，泡沫混凝土也是一样，其质量与水泥、水灰比、泡沫剂、施工工艺等也有直接关系。下面就从这几个方面进行分析：

2.1胶凝材料（水泥）

水泥是生产混凝土选用的主要胶凝材料。一般来说，水泥的用量越大，混凝土强度越高；水泥的标号越高，其水化硬化后的强度就越高；而水泥水化硬化的程度越彻底，混凝土的强度也就越高。水泥的用量越大，其水化热量越多，混凝土开裂的几率也增大。在相同的水灰比条件下，普通硅酸盐水泥完全水化的理论水灰比为0.277，而硫铝酸盐水泥完全水化的理论水灰比为0.447，水化过程水消耗量大，使剩余自由水量就小，干缩开裂几率就小。从提高泡沫混凝土强度和降低裂缝的机率两方面综合考虑来选用水泥：

由于普通硅酸盐水泥应用最广，水泥首选高标号的普通水泥，一方面可以降低用量和水化热量，另一方面也方便选材和推广。另外也可以掺用适量的粉煤灰代替部分水泥，来降低水化热。

在条件允许的情况下，采用低水化热、低收缩、微膨胀的水泥，例如硫铝酸盐水泥、火山灰硅酸盐水泥等。

掺活性矿物质来激发水泥的水化程度。

2.2水灰比

在保证混凝土和易性的前提下水灰比比值越小，混凝土的强度就越高。泡沫混凝土的水灰比与气孔率是个矛盾的共同体：降低水灰比会使得混凝土的和易性减弱，与泡沫混凝土要求的高流动性冲突，一味降低水灰比，会增加施工难度，导致施工质量的降低；但是高水灰比，除混凝土强度降低外，也会提高开裂的机会。

不同种类的水泥在同强度要求下其水灰比是不同的，水灰比不易把握。泡沫混凝土的配置可在满足水泥完全水化前提下，适宜降低水灰比。现场生产泡沫混凝土时，可通过观察其流动性对水灰比进行调整。

2.3泡沫质量

现浇泡沫混凝土质量不稳定，主要表现在强度偏差大和混凝土内气孔大小不一，两者与泡沫剂有很大关系。泡沫剂质量的好坏则直接关系到泡沫混凝土质量，发泡倍数高、泡沫稳定性又好的泡沫剂能生产出好的混凝土。

除了有好的泡沫剂外，制泡工艺也是一个很关键工序，国内常见的制泡工艺是使用高速搅拌叶片搅拌泡沫剂制泡，泡沫的直径无法控制，随意性较大，难以制作出泡径较小且均匀的泡沫。现场生产的泡沫混凝土不论湿砂浆法还是干砂浆法都是使用成品泡沫与高流动性砂浆在搅拌机中拌和。泡沫破坏主要是因为液膜中的液体受重力或液内各点受力不同，不断排液使膜壁变薄而破坏。好的泡沫剂由于其泡沫的膜壁较厚，能承受各种外力的时间长，表现出较好的稳定性。所以泡沫的稳定性与时间有关，时间越长泡沫破裂的可能性越大。

因此，生产泡沫混凝土时，一方面要选择质量好的泡沫剂；另一方面要控制好泡沫的投入时间点（根据经验，一般情况下，普通硅酸盐水泥的泡沫理想投入时间为水化后30min），缩短泡沫与砂浆拌和的时间；再一方面还要采取早强措施缩短混凝土的凝固时间，保证混凝土的质量。

2.4施工工艺

泡沫混凝土表面的泡沫破裂是不可避免的，而空鼓和裂缝是可以通过采取措施进行控制的。

一般来说，空鼓是由于基层清理不干净或后置材料与基层相排斥导致结合不牢固而引起的。对采用泡沫混凝土的地面采暖和屋面保温工程出现空鼓，主要是前期地面清理不到位和施工前未洒水湿润造成的。

泡沫混凝土浇筑后产生裂缝主要出现在养护阶段，可能有三种裂缝：温度裂缝、伸缩裂缝和人为裂缝。

温度裂缝。泡沫混凝土由于其性能要求的高流动性，其成型水灰比可能达到0.7，而水泥完全水化的理论水灰比仅0.3～0.5左右，使得大量的自由水存在气孔内。如果在混凝土前期硬化过程中没有采取养护保水措施，当外部的湿度较低或温度较高时，混凝土内的水份就会蒸发。水分损失导致混凝土的收缩和表面开裂，改变了混凝土硬化体的内部结构，从而使得泡沫混凝土具有高吸水性。

伸缩裂缝则主要是在大面积或厚度较大时，施工中没有设置伸缩缝和采取分区、分段或分层施工措施不当造成的。

人为裂缝是养护阶段的成品保护措施不到位，人为造成泡沫混凝土开裂。

所以，减少混凝土收缩，防止混凝土表面空鼓、开裂吸水从施工工艺角度要重点在基层处理、施工措施和养护方面进行优化控制。

3.现浇泡沫混凝土施工质量优化控制措施

由于泡沫混凝土是一种新型环保节能型混凝土，其生产工艺和施工工艺还不够成熟,需要在不断总结施工经验的基础上来提高其施工质量。通过对我公司已施工完成的三个工程现浇泡沫混凝土施工经验的总结，从泡沫混凝土的选材、配合比、生产工艺、施工工艺和施工管理等多方面总结出以下施工质量优化控制措施：

1）、泡沫剂优先选用发泡倍数大、速度快、稳定性能好、泡径细小均匀的蛋白质类泡沫剂。

2）、使用普通水泥做胶凝材料时,优先选用42.5以上标号的早强水泥，并掺用适量粉煤灰替代部分水泥；在有条件的地方优先选择低收缩性、低水化热和微膨胀的水泥，如矿渣水泥、火山灰质水泥、硫铝酸盐水泥等。

3）、优化配合比，通过试验确定最优水灰比，控制低的成型水灰比。保证泡沫混凝土的强度和流动性。

4）、在泡沫混凝土内掺抗裂纤维或膨胀剂,提高混凝土的抗裂性能，降低收缩裂缝。

5）、在混凝土内掺入适量的活性矿物质激发水泥的水化程度。

6）、控制泡沫混凝土的搅拌时间,特别是泡沫的掺入时间。普通硅酸盐水泥的泡沫理想投入时间为水化开始后30min.。

7）、基层的清理一定要干净彻底，施工前洒水湿润地面。大面积施工采取分区分段施工方法，并且设置分格伸缩缝。设计厚度超过30cm时，应分层浇筑施工。

8）、对浇注的泡沫混凝土表面在初凝前进行“二次收抹”，控制预防裂缝发生。同时严禁在终凝前随意在混凝土表面上人、上物。

9）、前期养护要采取保温保水措施，如采用薄膜覆盖养护、喷洒养护剂等。

10）、施工组织要到位,特别是在搅拌生产以及养护阶段要专人专岗，确保质量。

4.结束语

现浇泡沫混凝土在建筑的地面和屋面保温工程中越来越受欢迎，不断提高现浇泡沫混凝土的施工质量是推广泡沫混凝土的前提。提高混凝土的施工质量首先要提高泡沫混凝土的生产质量，提高施工水平，需要在施工过程中层层把关，严格控制施工程序，制定合理的质量控制措施。

参考文献：

[1]、赵云雁、提高泡沫混凝土抗压强度的研究 、中国科技信息2005年第15期

[2]、高倩、泡沫混凝土青岛建筑工程学院学报第23卷第3期

[3]、潘志华现浇泡沫混凝土常见质量问题分析及对策 建筑石膏与胶凝材料

[4]、张巨松 泡沫混凝土泡沫发生器的研制混凝土2001年第1期

作者简介：李宁宁，1983-05，女，汉族 ，硕士，讲师 ，研究方向：建筑