泡沫混凝土

泡沫混凝土引言近年来，随着我国墙体材料的改革与建筑节能政策的推行，节能型材料的开发和应用受到越来越多的关注，泡沫混凝土是一种具有节能、利废、保温、轻质、隔热等性能特点的材料。我国的专家、学者对泡沫混凝土进行了深入的研究和开发，其种类和应用领域在不断扩大。目前我国南方地区利用泡沫混凝土砌块隔热、轻质高强的性能特点，将其作为框架结构的填充墙，北方地区则主要用于墙体保温和管道保温等。此外，现浇泡沫混凝土用于屋面保温层施工、地基补偿等应用也在不断发展[1]。泡沫混凝土通常是将发泡剂溶液以物理搅拌的方法制成泡沫，将泡沫加入到钙、硅制材料、水、外加剂等组成的料浆当中，经混合搅拌、浇注成型、养护而成的一种内部含有大量封闭气孔的混凝土[2]，这种混凝土由于轻质多孔，具有良好的物理性能。由于泡沫混凝土在性能上的优点，其应用广泛，国际上有许多既拥有完善的配套设备，又拥有完整的数据和经验的专门承揽泡沫混凝土施工工程的大公司。相比之下，国内的公司还并不成熟，严重影响了泡沫混凝土质量及应用。一、泡沫混凝土的应用简述泡沫混凝土作为新型的墙体材料近年来逐渐得到大家的了解与认可，在我国越来越重视建筑节能工作的背景下，随着与建筑节能有关政策的实施，墙体材料改革取得了显著的成就，使泡沫混凝土这节能材料倍受欢迎。泡沫混凝土以其良好的特性，已用于节能墙体材料中，在其它方面也获得了应用。为使您对泡沫混凝土的应用有更加全面的认识，巩义盾牌现将目前泡沫混凝土在我国的应用情况归纳如下的同时，也将为您简要介绍下其在国外的应用情况。应用1、泡沫混凝土砌块泡沫混凝土砌块是泡沫混凝土在墙体材料中应用量最大的一种材料。在我国南方地区，一般用密度等级为900-1200kg/m3的泡沫混凝土砌块作为框架结构的填充墙，主要是利用该砌块隔热性能好和轻质高强的特点。尤以广东省应用最多，目前该省泡沫混凝土砌块的年用量达60万平方米。在北方，泡沫混凝土砌块主要用作墙体保温层，已有研究机构研制了聚苯乙烯泡沫混凝土砌块，并用于城市楼房建设。此种砌块是以聚苯乙烯泡沫塑料作为骨料，水泥和粉煤灰作胶凝材料，加入少量外加剂，经搅拌、成型和自然养护而成，其规格为200×200×200mm,可用于内、外非承重墙体材料，也可用于屋面保温材料。它具有质量轻、导热系数小、抗冻性高、防火、生产简单、造价较低、施工方便等优点。2、泡沫混凝土轻质墙板目前用于建筑物分户和分室隔墙的主要材料是GRC轻质墙板，由于其原料价格较高，影响了其推广应用。中国建筑材料科学研究院采用GRC隔墙板生产工艺结合固体泡沫剂和泡沫水泥的研究成果，开发出了粉煤灰泡沫水泥轻质墙板的生产技术，并得到了应用。该产品生产采用的原料如下：30%-40%的粉煤灰，45%-65%的硫铝酸盐水泥，0-15%的膨胀珍珠岩以及一定体积的泡沫。与传统的GRC轻质墙板相比，采用泡沫混凝土生产技术，不但能明显降低产品的成本，而且大大改善了浆体的流动性，使成型更为方便。3、泡沫混凝土补偿地基现代建筑设计与施工越来越重视建筑物在施工过程中的自由沉降。由于建筑物群各部分自重的不同，在施工过程中将产生自由沉降差，在建筑物设计过程中要求在建筑物自重较低的部分其基础须填软材料，作为补偿地基使用。泡沫混凝土能较好地满足补偿地基材料的要求。例如，在北京团结湖大厦的部分基础中，现场浇注了厚度为150mm、抗压强度在0.10±0.02Mpa，密度小于200kg/m3泡沫混凝土，取得了良好的效果。据现场测试，此种低密度泡沫混凝土的强度可很好地控制在设计的范围内，且具有良好的压缩性。在国外充分利用泡沫混凝土的良好特性，将它在建筑工程中的应用领域不断扩大，加快了工程进度，提高了工程质量，现为您简要介绍其在国外的应用。1、用作挡土墙主要用作港口的岩墙。泡沫混凝土在岸墙后用作轻质回填材料可降低垂直载荷，也减少了对岸墙的侧向载荷。这是因为泡沫混凝土是一种粘结性能良好的刚性体，它并不沿周边对岸墙施加侧向压力，沉降降低了，维修费用随之减少，从而节省很多开支。泡沫混凝土也可用来增进路堤边坡的稳定性，用它取代边坡的部分土壤，由于减轻了质量，从而就降低了影响边坡稳定性的作用力。用于减少侧向压力的泡沫混凝土的密度为400-600kg/m3。2、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。泡沫混凝土的密度为800-900kg/m3。此类运动场可进行曲棍球，足球及网球活动。或者在泡沫混凝土上盖上一层0.05m厚的多孔沥青层及塑料层，则可作田径跑道用。3、作夹芯构件在预制钢筋混凝土构件时可采用泡沫混凝土作为内芯，使其具有轻质高强隔热的良好性能。通常采用密度为400-600kg/m3的泡沫混凝土。4、用作复合墙板用泡沫混凝土制作成各种轻质板材，在框架结构中用作隔热填充墙体或与薄钢板制成复合墙板，泡沫混凝土的密度通常为600kg/m3左右。5、管线回填地下废弃的油柜、管线（内装粗油、化学品）、污水管及其它空穴容易导致火灾或塌方，采用泡沫混凝土回填可解决这些后患，费用也少。泡沫混凝土采用的密度取决于管子的直径及地下水位，一般为600-1100kg/m3。6、贫混凝土填层由于使用可弯曲的软管，泡沫混凝土具有很大的工作度及适应性，因此它经常用于贫混凝土填层。如对隔热性要求不很高，采用密度为1200kg/m3左右的贫混凝土填层，平均厚度为0.05m；如对隔热性要求很高，则采用密度为500kg/m3的贫混凝土填层，平均厚度为0.1-0.2m。7、屋面边坡泡沫混凝土用于屋面边坡，具有重量轻、施工速度快、价格低廉等优点。坡度一般为10mm/m，厚度为0.03-0.2m，采用密度为800-1200kg/m3的泡沫混凝土。8、储罐底脚的支撑将泡沫混凝土浇阶在钢储罐（内装粗油、化学品）底脚的底部，必要时也可形成一凸形地基，这样可确保整个箱底的支撑在焊接时年处于最佳应力状态，这一连续的支撑可使储罐采用薄板箱底。同时凸形地基也易于清洁。泡沫混凝土的使用密度为800-1000kg/m3。9、其它泡沫混凝土也可用于防火墙的绝缘填充，隔声楼面填充、隧道衬管回填；以及供电、水管线的隔离等方面。以上几个方面，并不是只在国外应用，只是在国外更加深入。在国内，随着泡沫混凝土市场的不断发展它们因其独特的产品优势其应用范围必将更加广泛，必将在更广阔天地为我们服务，也会给带来更多的财富机会。二、产品性能及优劣势泡沫混凝土是指用机械方法将掺有泡沫剂的水溶液制备成泡沫，加入到含硅质材料(砂、粉煤灰)、钙质材料(石灰、水泥)、水及助剂组成的料浆中，经混合搅拌、浇注成型、蒸气养护而成的一种轻质多孔混凝土。其产品性能可大致归纳为以下几点：特点一：轻质泡沫混凝土的密度较小，密度等级一般为300-1800kg/m3，常用泡沫混凝土的密度等级为300-1200kg/m3，近年来，密度为160kg/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%。而且，对结构构件而言，如采用泡沫混凝土代替普通混凝土，可提高构件的承截能力。因此，在建筑工程中采用泡沫混凝土具有显著的经济效益。特点二：多孔使其拥有新型建材的一般特点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300-1200kg/m3范围的泡沫混凝土，导热系数在0.08-0.3w/(m•K)之间，热阻约为普通混凝土的10-20倍。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。泡沫混凝土属多孔材料，因此它也是一种良好的隔音材料，泡沫混凝土是无机材料，不会燃烧，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。泡沫混凝土的多孔性使其具有低的弹性模量，从而使其对冲击载荷具有良好的吸收和分散作用。泡沫混凝土砌块不会出现开裂空鼓现象，使用时无需刷涂界面剂，抗老化性能突出，使用寿命长。特点三：防水性能强泡沫混凝土却可以通过调整它的闭孔率来自由控制吸水率，其一般吸水率约20％～25％，低吸水率产品约为8％～12％，超低吸水率产品则可达2％～5％。这种低吸水率的优势，不但避免了加气混凝土上述弊端，而且还填补了加气混凝土在高寒地带不能应用的空白。特点四：易施工可现场浇注施工，只需使用水泥发泡机可实现自动化作业，可泵送实现垂直高度200米的远距离输送，工作量为150—300立方/工作日，可与主体工程结合紧密。同时，泡沫混凝土也可根据施工的需求制成砌块使用，能适应不同的施工需求。特点四：环保泡沫混凝土所需原料为水泥和发泡剂，发泡剂大都接近中性，不含苯、甲醛等有害物质，另外，泡沫混凝土可大量利用工业废渣生产，减轻和避免了环境污染。缺点一：强度偏低体积密度为800-859kg/m³的泡沫混凝土的抗压强度严重偏低，一般低于2.0MPa，有的甚至不足1.0MPa，不适用单独作为承重墙材料。缺点二：开孔率偏高由于泡沫混凝土中存在Na,K等对气泡的破坏作用，使得其中的气孔多为开孔，会在一定程度上影响泡沫混凝土的保温性能。上述问题可通过一定的技术操作进行性能优化。此外与加气混凝土相比，泡沫混凝土水泥用量较多。加气混凝土的水泥用量仅5％～10％，而泡沫混凝土大多100％为水泥，至少也要50％以上的水泥。此外泡沫混凝土材料成本高，但由于它可以现浇，省去了大量的生产能耗与制品加工成本，且密度低，生产原材料总用量少，一定程度上降低了其总体的生产成本。三、泡沫混凝土的市场前景政策环境：国家大力扶植、发展泡沫混凝土等新型墙体材料我国早期经济的高速发展是在以资源、环境为代价的条件下达成的，进入21世纪后我国的经济政策开始从“求快”向“求稳”转变，科学发展观的提出使可持续发展这一理念深入人心的同时也昭示了我国对环境保护的重视。粘土砖曾经是我国建筑时所用墙体材料的大头，但其对耕地资源、煤炭资源等的占用和浪费，国家开始用政策、法规等措施逐步将其清出历史的舞台，与此同时泡沫混凝土等新型墙材成为国家大力扶植的项目。十一五期间我国就已开始进行墙改工作，在去年的十二五规划中国家再次强调发展泡沫混凝土等新墙体材料的重要性，并要求各地政府继续贯彻落实该政策。国家扶植发展泡沫混凝土等新型墙体材料这一政策将会长期持续贯彻下去。经济环境：房屋需求量大随着经济的发展，人们改善生活条件的愿望也十分迫切，同时1981年至1990年该生育高潮的人口已成人，并形成购买力，从长期来看房屋需求量十分大，这就带动了房屋建设。近几年来我国房地产业的发展有目共睹，虽然我国已经开始控制房价，但为求稳，短期内房地产业不会有太大波动。同时“禁粘”、“禁实”工作开始从城市向乡村扩散，从这几方面看，泡沫混凝土等新型墙材大有可为。社会环境：环保成为全民诉求在国家重视环保的环境下，社会大众的环保意识也开始逐渐增强。我们在日常生活中不难发现人们重视环保的一些行为，比如买家电要低能耗的，冰箱、空调要无氟的，地板要实木的等等。这些生活中的点点滴滴证明了环保已成为全民诉求，泡沫混凝土等新型墙材已经四、享受的优惠政策泡沫混凝土砌块作为新型墙体材料具有节土、节能、利废、轻质等特点，有利于环保、提高施工效率、降低工程成本、改善建筑功能、提高使用面积。采用泡沫混凝土砌块等新型墙体材料不但使房屋功能大大改善，还可以使建筑物内外更具现代气息，满足人们的审美要求；如泡沫混凝土砌块等新型墙体材料可以显著减轻建筑物自重，为推广轻型建筑结构创造了条件，推动了建筑施工技术现代化，大大加快了建房速度。因此，国家对此提供了多项优惠政策。针对于泡沫混凝土砌块生产企业，政策的优惠主要体现在以下几个方面：1.泡沫混凝土砌块生产企业因利用本企业外的大宗煤矸石、炉渣、粉煤灰做主要原料，故按照国家政策相关规定生产建材产品的所得，自生产经营之日起，免征所得税5年。2.泡沫混凝土砌块生产企业的生产的原料中因掺有不少于30%煤矸石、炉渣、粉煤灰及其它废渣的建材产品