新型建筑材料泡沫混凝土的性能及应用

新型建筑材料泡沫混凝土的性能及应用

黄晓涛

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摘要: 近几年来，随着国家推行节能政策力度的不断加大，整个建材行业都致力于开发节能、利废、保温、轻质的新型建筑材。各类新型建材也被不断研发和运用开来，泡沫砼属于一种新型建材，凭借着自身独有性能优势，应用范围日益广泛化。鉴于此，本文着重针对泡沫混凝土的性能及应用进行了专项研究。

关键词：新型；建筑材料；泡沫混凝土；性能；应用

引言

泡沫混凝土是将发泡剂水溶液按照一定的搅拌速度、搅拌时间，搅拌制成均匀的泡沫，将泡沫加入含硅质材料、钙质材料、水等浆料中，经混合搅拌、浇筑成型、养护脱模而制成的一种内部含有大量封闭气孔的多孔材料。由于其成型方法的特殊性，泡沫混凝土与普通混凝土相比，其强度偏低、料浆稳定性较差、容易开裂、收缩较大、韧性较差，这些劣势限制了它的应用。研究表明：在泡沫混凝土制备过程中掺入纤维材料能够有效改善这种现状。纤维加入到水泥基材料中，能够起到阻裂、增强和增韧等作用。聚乙烯醇纤维（PVA纤维）是一种合成纤维，主要是以低分子量的聚乙烯醇经过纺丝制得。该纤维与水泥具有很好的亲和力，黏合度高，对泡沫混凝土的强度、稳定性、韧性、抗冲击性等性能有一定的提高作用。

一、泡沫混凝土的特性

1.重量轻

泡沫混凝土的密度较小，其干体积密度为200-700kg/m3，较黏土砖、普通混凝土以及一般轻骨料混凝土的密度要小约1/5-1/10左右。据相关统计，采用泡沫混凝土作为墙体屋面材料，可使建筑物自重降低25%左右，同时减轻了建筑物对地基的压力，在一定程度上缩小建筑物基础、梁、柱各结构的尺寸，有效降低了建筑材料的使用量和工程量，缩短工期的同时节省了工程费用；另外，泡沫混凝土不但可以在生产厂内加工成各种各样的制品，还可以在施工现场直接浇成屋面、地面或者墙体，与主体工程完美融合到一起。

2.保温隔热性能好

在每立方米泡沫混凝土中，含有数亿个微小的封闭孔隙。正是因为它的这一特性，使热源受到阻挡，进而发挥出较好的保温隔热性能，这一点是其它混凝土材料所不具备的；另外，使用泡沫混凝土建造而成的墙体，无论室外气候条件如何，都可以保持相对平衡的室内湿度，让人感到既不干燥也不潮湿，舒适怡人。这是因为泡沫混凝土的含水率可根据室内湿度的变化而变化，具有调节室内环境的作用。

3.隔音耐火性能好

由于泡沫混凝土的多孔特性，所以具有很好的隔音效果。因此，泡沫混凝土在公路隔音板，地下建筑顶层，电影院或影视制作中心等工程中得到了极为广泛的应用；另外，泡沫混凝土还是一种无机材料，具有很好的阻燃性和耐火性，在建筑工程中使用这种材料，可有效提高建筑物的耐火性能。

二、新型建筑材料泡沫混凝土的性能及应用

1.轻质降密填筑功能的应用

道路的回填，例如检修桥的回填，路基的软基础回填，桥梁支护的回填，土壤的回填以代替斜坡的路基，道路拓宽的回填，苔原的回填地基，桥梁两侧人行道的回填，熔岩涂料数十种应用，例如分层浇筑，浇注防冻隔热材料以及回填桥梁支座下的基坑。在我国以及美国和欧洲，在这一领域的应用非常发达。我国从我国进口技术。广东省相关部门正在我国实施许多道路工程，交通部正在积极推动，发展趋势良好。如果市场发达，那么工程量就很大。补偿地基被用于建筑物的回填，地下室和地下区域的上层的覆盖和回填，轻型地面垫层等。其中，地板垫层具有最多的工程解决方案。它主要用于填充和涂覆内部地下管道（包括家用电器的地下埋线，天然气或者地暖的地下管道设计等）。原来的焦渣垫层已被替换，并被泡沫混凝土所取代。在不使用地暖的多层建筑物中，建筑物的填充量应为数万平方米。在奥运会期间，使用泡沫混凝土设计了国家邮政通信会议中心大楼中的土壤垫层。

2.建筑保温隔热应用

泡沫水泥的重点应用是在房屋的保温隔热方面，占当前我国建筑领域保温隔热水泥总产量的八成以上。其优异的隔热性能，以及建筑节能技术推动了它在建筑物隔热方面中的广泛应用。但如今，建筑和使用的首要问题就是热墙。使用动臂的人下一个工作将首先是对墙壁实行自我隔热。各类发泡块，发泡墙面，发泡整体墙和各类广泛应用于外立面的复合结构隔热板早已在世界不同地区出现，而且其生产规模也早已变得十分巨大了。站在更宏大的视角上来看，在建筑领域保温发泡水泥的应用中已从最初期的研发阶段进阶到了能够全方位推进和运用的更高发展阶段，未来进一步发展高峰技术应用领域也将在三到五年的时间范围内出现。假如所有隔热工程都是采用发泡混凝来完成建筑工程的（包含顶棚隔热层，墙面隔热层，天花板采暖隔热层之类）则相当于用发泡水泥包覆整座房子，面积为每平方米要求约0.2-0.5m3发泡水泥（房顶，地面和四壁设计为五厘米的绝缘层）。面积约在10000平米的商业大厦使用了二千至5000m3的泡沫混凝土。若要把泡沫水泥用到我国各地的新建设和原始的环保改造中，需求也是很大的。

3.在吸声隔声层面

由于开孔泡沫砼属于吸音效果优良材料，闭孔泡沫砼更具隔音作用。吸声隔声层面材料上，两者应用效果均较为突出。尤其是用为吸声建材，效果更为 显著。吸声平均系数为0.2以上建材通常属于吸声材料。传统建材产品以泡沫及泡沫玻璃类多孔产品、矿棉及石棉纺织品为主。泡沫砼，其输液多孔吸声新型建材，吸声系数平均可达0.8-1.4，属于标准化耐用性的一类吸声材料，故具备良好应用优势。一是，在室外部吸音材料层面。包含铁路及公路层面，其用为吸音屏障，在一定程度上，户外环境中吸声所用泡沫砼材料，其通常用为铁路及公路内衬吸音屏障。木水泥板及泡沫材质玻璃板属于当前较多使用的吸声屏障。但木水泥板呈较低的吸声系数，难以满足于高铁实际隔音要求，外观缺乏美观性；泡沫材质玻璃板，虽有相对较高吸声系数，却有着较高造价。泡沫砼，其所具备吸声性极为优良，可满足于各个街道实际吸声需求，也占据价格优势，故铁路及公路层面逐步发现其优势，并予以逐步推广运用；二是，在室内墙面部位吸声层面。房间吸声多以吸声墙、吸声的天花板为主。墙体吸声上，泡沫砼市场优势突出。相比较石棉相关纤维材质吸音板，泡沫砼切割及具体安装过程不会危害到人体，有着优良强度，且低成本，适宜运用至大型的一些购物中心、地铁墙、会议室、剧院及其余各种建筑墙体当中；三是，在隔断薄板层面。现有一些内部隔板大多为木龙骨所在两侧安置石膏板5-10 mm，墙壁基本上为空，无法做到隔音。泡沫砼隔音的复合板为5㎝厚度，空间占用小，绝缘、隔音效果均相对良好。

4.在抗渗防水层面

闭孔泡沫砼自身拒水性良好，滴水往往可实现荷叶水滴，抗渗防水层面优势突出。一是，泡沫砼运用至建筑防水和工程防水层面。建筑物所需防水部位包含着厕所、地下室、屋顶，铺设或者浇筑泡沫砼，无需额外添加防水性质的各种添加剂，防水更具永久性[2]；在部分路堤、隧道相关工程当中，泡沫砼还可用作注水及砌筑，优势突出；二是，泡沫砼应用至地下和水中工程项目抗氯离子的侵蚀层面。有着氯离子较高含量水及土壤，往往属于砼结构基础部分，墩台及地基桩均极易有氯离子暴露，若工程结构的外部竖立，亦或者是浇筑泡沫砼的保护层，则因泡沫砼有着不可渗透性，故氯离子便不会被水携带，以至于腐蚀砼，起到抗氯离子的侵蚀良好作用。

结束语：

泡沫混凝土在我国的应用时间虽然较短，但在全社会高度重视节能环保材料的背景下，泡沫混凝土必将迎来更加广阔的应用前景。今后，相关研究人员及技术人员既要积极学习国外的先进经验，又要提高自主研发能力，不断完善相关标准体系和配套设施，从多个角度，全方位的推动泡沫混凝土材料应用水平的全面提升。

参考文献：

[1]李浩稻.泡沫混凝土在建筑施工中的应用与展望[J].建材世界，2014（35）：492-493.

[2]王杰,宁宁,蒋姗,杨伟松.轻质混凝土性能及应用现状研究[J].低温建筑技术,2020,42(10):22-25+29.

[3]冷洪君,孔亚腾.泡沫混凝土复合夹芯墙板的发展及应用[J].砖瓦,2019(10):69-71.