建筑施工中泡沫混凝土技術(shù)應(yīng)用

董 新

山東國(guó)舜建設(shè)集團(tuán)有限公司 山東 濟(jì)南 250300

施工技術(shù)的創(chuàng)新推進(jìn)了我國(guó)建筑行業(yè)發(fā)展進(jìn)程的加快,泡沫混凝土施工技術(shù)是利用物理方法制備泡沫,并將泡沫加入到填料等外加劑中形成料漿,并通過(guò)加工養(yǎng)護(hù)最終成為具有多孔、輕質(zhì)的泡沫混凝土材料。由于其具有多孔、輕質(zhì)、保溫、耐火、隔音等優(yōu)質(zhì)性能,成為了建筑混凝土施工中的重要成員,并被建筑行業(yè)廣泛運(yùn)用。

1 泡沫混凝土的簡(jiǎn)介

泡沫混凝土是利用物理方法制備泡沫,再將泡沫加入到膠凝材料、粉煤灰、填料、水及各種外加劑組成的料漿中,經(jīng)攪拌、澆注成型、養(yǎng)護(hù)而成的多孔輕質(zhì)材料。由于泡沫混凝土中含有大量封閉孔隙,所以有輕質(zhì)、保溫、隔熱、耐火及隔音的性能。泡沫混凝土的制作方式分為兩種：一種是現(xiàn)場(chǎng)制備,就是現(xiàn)澆,也可以集中制備,用混凝土罐車(chē)長(zhǎng)距離送到現(xiàn)場(chǎng)澆注;另一種是在工廠預(yù)制成各種建筑構(gòu)件及制品,再用于建筑物的施工。泡沫混凝土可應(yīng)用于保溫隔熱的現(xiàn)澆混凝土墻體及工廠預(yù)制的輕質(zhì)隔墻板和砌塊,泡沫混凝土還可用于建筑物補(bǔ)償?shù)牡鼗芭菽炷恋孛?、屋面、回填及隔聲層與保護(hù)層。在建筑工程中,建筑物墻體各部分由于自重的不同,在施工過(guò)程中產(chǎn)生的自由沉降差,設(shè)計(jì)要求在建筑物自重較低的部分,其基礎(chǔ)須填軟材料作為補(bǔ)償?shù)鼗褂?而且必須滿足以下幾個(gè)條件：其一,自身成塑性好,在厚度的調(diào)節(jié)與控制上具有高度準(zhǔn)確性;其二,保障泡沫混凝土強(qiáng)度在設(shè)計(jì)要求內(nèi);其三,泡沫混凝土具備足夠的壓縮量。

2 泡沫混凝土的特性

泡沫混凝土中的泡沫之制備通常是利用機(jī)械方法,通過(guò)泡沫混凝土各種制備流程,使泡沫混凝土具有良好的物理力學(xué)性能,以滿足建筑施工的要求。泡沫混凝土自身所具備的特性也是被廣泛應(yīng)用在建筑施工中的主要原因,有效緩解了建筑施工中的經(jīng)濟(jì)效益壓力,提升了建筑施工中的便利性,促進(jìn)建筑施工保溫效果、防水效果、安全性等功能的完善。以下對(duì)泡沫混凝土包含的輕質(zhì)、保溫隔熱性能好、隔音耐火性能好以及其它性能加以分析。

2.1 輕質(zhì) 密度小是泡沫混凝土的主要特性之一,泡沫混凝土的密度一般為每立方米300kg 到1800kg 之間,當(dāng)前我國(guó)在建筑施工中常用的泡沫混凝土密度一般在每立方米1200kg內(nèi)。由于泡沫混凝土的密度小,在建筑物的內(nèi)外墻體、層面、樓面、立柱等建筑結(jié)構(gòu)中采用該種材料,一般可使建筑物自重降低25%左右,有些可達(dá)結(jié)構(gòu)物總重的30%-40%。而且,對(duì)結(jié)構(gòu)構(gòu)件而言,如采用泡沫混凝土代替普通混凝土,可提高構(gòu)件的承截能力。因此,在建筑工程中采用泡沫混凝土具有顯著的經(jīng)濟(jì)效益。

2.2 保溫隔熱性能好 由于泡沫混凝土中含有大量封閉的細(xì)小孔隙,因此具有良好的熱工性能,即良好的保溫隔熱性能,這是普通混凝土所不具備的。通常密度等級(jí)在300-1200kg/m3范圍的泡沫混凝土,導(dǎo)熱系數(shù)在0.08-0.3w/(m·K)之間。采用泡沫混凝土作為建筑物墻體及屋面材料,具有良好的節(jié)能效果。

2.3 隔音耐火性能好 泡沫混凝土屬多孔材料,因此它也是一種良好的隔音材料,在建筑物的樓層和高速公路的隔音板、地下建筑物的頂層等可采用該材料作為隔音層。泡沫混凝土是無(wú)機(jī)材料,不會(huì)燃燒,從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。

2.4 其它性能 泡沫混凝土還具有施工過(guò)程中可泵性好,防水能力強(qiáng),沖擊能量吸收性能好,可大量利用工業(yè)廢渣,價(jià)格低廉等優(yōu)點(diǎn)。

2.5 整體性好,施工方便、速度快。泡沫混凝土現(xiàn)場(chǎng)澆注,與主體工程結(jié)合緊密,只需使用水泥發(fā)泡機(jī)可實(shí)現(xiàn)自動(dòng)化作業(yè),可泵送實(shí)現(xiàn)垂直高度200m 的遠(yuǎn)距離輸送,工作量為150—300 立/工作日,減少了工人勞動(dòng)強(qiáng)度,提高了施工速度。

2.6 耐久、環(huán)保 泡沫混凝土壽命與主體結(jié)構(gòu)相同,且所需原料為水泥和發(fā)泡劑,發(fā)泡劑大都接近中性,不含苯、甲醛等有害物質(zhì)。

2.7 泡沫混凝土與加氣體混凝土的區(qū)別 相同點(diǎn)：二者孔結(jié)構(gòu)和材料性能相似,都是在混凝土內(nèi)部形成封閉的泡沫孔,使混凝土輕質(zhì)化和保溫隔熱化。不同點(diǎn)：加氣混凝土是利用化學(xué)發(fā)氣,通過(guò)化學(xué)反應(yīng),由內(nèi)部產(chǎn)生氣體而形成氣孔,其氣孔多為橢圓形;而泡沫混凝土是通過(guò)機(jī)械制泡的方法,先將發(fā)泡劑制成泡沫再混入凝膠材料形成泡沫漿體,經(jīng)自然養(yǎng)護(hù)或蒸汽養(yǎng)護(hù)而成,其內(nèi)部氣孔多為多面體。

3 我國(guó)泡沫混凝土在建筑工程中的應(yīng)用分析

3.1 泡沫混凝土砌塊 泡沫混凝土砌塊是泡沫混凝土在墻體材料中應(yīng)用量最大的一種材料。在我國(guó)南方地區(qū),一般用密度等級(jí)為900-1200kg/m3的泡沫混凝土砌塊作為框架結(jié)構(gòu)的填充墻,主要是利用該砌塊隔熱性能好和輕質(zhì)高強(qiáng)的特點(diǎn)。哈爾濱建筑大學(xué)研制了聚苯乙烯泡沫混凝土砌塊,并用于城市樓房建設(shè)。此種砌塊是以聚苯乙烯泡沫塑料作為骨料,水泥和粉煤灰作膠凝材200×200×200mm,可用于內(nèi)、外非承重墻體材料,也可用于屋面保溫材料。

3.2 泡沫混凝土輕質(zhì)墻板 目前用于建筑物分戶和分室隔墻的主要材料是GRC 輕質(zhì)墻板,由于其原料價(jià)格較高,影響了其推廣應(yīng)用。中國(guó)建筑材料科學(xué)研究院采用GRC 隔墻板生產(chǎn)工藝結(jié)合固體泡沫劑和泡沫水泥的研究成果,開(kāi)發(fā)出了粉煤灰泡沫水泥輕質(zhì)墻板的生產(chǎn)技術(shù),并得到了應(yīng)用。

3.3 泡沫混凝土補(bǔ)償?shù)鼗?現(xiàn)代建筑設(shè)計(jì)與施工越來(lái)越重視建筑物在施工過(guò)程中的自由沉降。由于建筑物群各部分自重的不同,在施工過(guò)程中將產(chǎn)生自由沉降差,在建筑物設(shè)計(jì)過(guò)程中要求在建筑物自重較低的部分其基礎(chǔ)須填軟材料,作為補(bǔ)償?shù)鼗褂谩Ｅ菽炷聊茌^好地滿足補(bǔ)償?shù)鼗牧系囊蟆?/p>

3.4 用作擋土墻 主要用作港口的巖墻。泡沫混凝土在岸墻后用作輕質(zhì)回填材料可降低垂直載荷,也減少了對(duì)岸墻的側(cè)向載荷。這是因?yàn)榕菽炷潦且环N粘結(jié)性能良好的剛性體,它并不沿周邊對(duì)岸墻施加側(cè)向壓力,沉降降低了,維修費(fèi)用隨之減少,從而節(jié)省很多開(kāi)支。泡沫混凝土也可用來(lái)增進(jìn)路堤邊坡的穩(wěn)定性,用它取代邊坡的部分土壤,由于減輕了質(zhì)量,從而就降低了影響邊坡穩(wěn)定性的作用力。

3.5 作夾芯構(gòu)件 在預(yù)制鋼筋混凝土構(gòu)件時(shí)可采用泡沫混凝土作為內(nèi)芯,使其具有輕質(zhì)高強(qiáng)隔熱的良好性能。通常采用密度為400-600kg/m3的泡沫混凝土。

3.6 用作復(fù)合墻板 用泡沫混凝土制作成各種輕質(zhì)板材,在框架結(jié)構(gòu)中用作隔熱填充墻體或與薄鋼板制成復(fù)合墻板,泡沫混凝土的密度通常為600kg/m3左右。

3.7 管線回填 地下廢棄的油柜、管線(內(nèi)裝粗油、化學(xué)品)、污水管及其它空穴容易導(dǎo)致火災(zāi)或塌方,采用泡沫混凝土回填可解決這些后患,費(fèi)用也少。泡沫混凝土采用的密度取決于管子的直徑及地下水位,一般為600-1100kg/m3。

3.8 貧混凝土填層 由于使用可彎曲的軟管,泡沫混凝土具有很大的工作度及適應(yīng)性,因此它經(jīng)常用于貧混凝土填層。如對(duì)隔熱性要求不很高,采用密度為1200kg/m3左右的貧混凝土填層,平均厚度為0.05m;如對(duì)隔熱性要求很高,則采用密度為500kg/m3的貧混凝土填層,平均厚度為0.1-0.2m。

3.9 屋面邊坡 泡沫混凝土用于屋面邊坡,具有重量輕、施工速度快、價(jià)格低廉等優(yōu)點(diǎn)。坡度一般為10mm/m,厚度為0.03-0.2m,采用密度為800-1200kg/m3的泡沫混凝土。

結(jié)束語(yǔ)

綜上所述,泡沫混凝土技術(shù)在建筑施工中的應(yīng)用具有非常重要的價(jià)值,對(duì)于建筑施工質(zhì)量與施工效率的提升具有積極影響。但是,我國(guó)在泡沫混凝土技術(shù)方面的研究仍舊處于初級(jí)階段,需要相關(guān)的技術(shù)人員加大研究力度,不斷的開(kāi)發(fā)與改進(jìn),以發(fā)揮泡沫混凝土的特性與優(yōu)勢(shì),推進(jìn)我國(guó)建筑施工質(zhì)量的提升。