簡(jiǎn)述綠色環(huán)保泡沫混凝土特性

唐詩(shī)泓 林華秋（指導(dǎo)老師）

（福州工商學(xué)院， 福建 福州 350715）

0 引言

近年來(lái)，隨著我國(guó)城市的發(fā)展，對(duì)建筑用地的需求直線(xiàn)上升。但是面對(duì)我國(guó)土地資源合理分配的政策，和對(duì)節(jié)約土地和環(huán)境保護(hù)意識(shí)的增強(qiáng)，因此研究新型環(huán)保建筑材料成為我國(guó)建筑行業(yè)的首要任務(wù)，綠色環(huán)保泡沫混凝土具有各種良好的特性，將使它在建筑材料中應(yīng)用得越來(lái)越廣泛。

1 綠色環(huán)保泡沫混凝土的特性

泡沫混凝土是將發(fā)泡劑加入發(fā)泡機(jī)的發(fā)泡系統(tǒng)，對(duì)它進(jìn)行發(fā)泡后，就形成了綿密的泡沫，將這些泡沫和泥漿均勻地混合在一起，隨后通過(guò)發(fā)泡機(jī)自帶的的泵送系統(tǒng)來(lái)現(xiàn)場(chǎng)澆灌，而后采取自然養(yǎng)護(hù)就變成了新的一種新型輕質(zhì)保溫材料[1]。

1.1 輕質(zhì)

與常見(jiàn)的普通混凝土相比，綠色環(huán)保泡沫混凝土的密度不大，由于它自身的這種特殊的性質(zhì)，使得它在建筑物的內(nèi)外墻、樓板、柱子等建筑結(jié)構(gòu)中備受青睞，它能讓建筑物的自身重量降低1/4 左右，有些甚至能達(dá)到結(jié)構(gòu)物總重量的1/3。并且，對(duì)結(jié)構(gòu)構(gòu)件來(lái)說(shuō)，如果采用綠色環(huán)保泡沫混凝土而非普通混凝土，減輕了建筑本身的重量，那么它的承重能力就會(huì)得到明顯的提高，正因如此，綠色環(huán)保泡沫混凝土在建筑工程當(dāng)中受到越來(lái)越多的好評(píng)。

1.2 保溫隔熱性能好

綠色環(huán)保泡沫混凝土在發(fā)泡后會(huì)形成許多綿密的泡沫，因此它有很多閉合的微小空隙，這使得它擁有了普通混凝土所沒(méi)有的優(yōu)秀保溫隔熱性能。它的熱阻是普通混凝土的十幾二十倍，使用它來(lái)作為建筑材料，能使節(jié)能效果大大增強(qiáng)[2]。

1.3 隔音耐火性能好

由于綠色環(huán)保泡沫混凝土具有大量綿密的孔隙，使它的隔音性能大大提高，將它用于建筑的樓板和隔音層是個(gè)極佳的選擇。另外它屬于無(wú)機(jī)材料，不易燃燒，對(duì)于建筑的防火性能有很大的幫助。

1.4 整體性能好

綠色環(huán)保泡沫混凝土可以現(xiàn)場(chǎng)澆灌，與主體工程相配合。

1.5 低彈減震性好

綠色環(huán)保泡沫混凝土的綿密孔隙使它彈性模量較低，因此它能很好地分散吸收沖擊荷載。

1.6 防水性能強(qiáng)

綠色環(huán)保泡沫混凝土的封閉孔隙使它吸水率低并且有一定的防水能力。

1.7 生產(chǎn)加工方便

綠色環(huán)保泡沫混凝土除了能在室內(nèi)生產(chǎn)外，也能在現(xiàn)場(chǎng)進(jìn)行加工，直接澆灌成樓板等。

1.8 環(huán)保性能好

綠色環(huán)保泡沫混凝土的環(huán)保性和綠色性主要體現(xiàn)在它的原材料上，它的原材料主要是水泥和發(fā)泡劑，發(fā)泡劑中沒(méi)有甲醛等有害氣體，既不會(huì)像其他不環(huán)保材料一樣危害人體健康，也能夠很好地保護(hù)生態(tài)環(huán)境。

1.9 施工方便

自動(dòng)化生產(chǎn)只要通過(guò)水泥發(fā)泡機(jī)就可以運(yùn)作，200m 的遠(yuǎn)程運(yùn)送也不在話(huà)下，每天的作業(yè)量大約能達(dá)到150～300m3。

1.10 耐熱性能好

由于綠色環(huán)保泡沫混凝土是無(wú)機(jī)材料的原因，它能夠在溫度很高的情況下而不分解，使用壽命長(zhǎng)，不會(huì)出現(xiàn)因?yàn)槟筒蛔「邷囟鵁o(wú)法使用的問(wèn)題。

1.11 無(wú)接縫

降低了因?yàn)榻涌p產(chǎn)生的熱損失。

1.12 其他性能

泡沫混凝土還具有成本便宜、可利用工業(yè)廢渣、抗壓性能好、抗沖擊性能好等優(yōu)勢(shì)。

2 物理力學(xué)性能

2.1 輕質(zhì)性

每施工1m，約減少荷載10～12kPa

2.2 強(qiáng)度特性

綠色環(huán)保泡沫混凝土的無(wú)限破壞特性主要是脆性破壞。

綠色環(huán)保泡沫混凝土路基的強(qiáng)度可以達(dá)到普通士路基強(qiáng)度的2～4倍。

2.3 密度和強(qiáng)度可調(diào)節(jié)性

可按施工中的實(shí)際需求調(diào)節(jié)密度和強(qiáng)度。

2.4 良好的流動(dòng)性

在較小的空間里也能正常作業(yè)。

綠色環(huán)保泡沫混凝土的良好流動(dòng)性，使可以使用軟管輸送、現(xiàn)場(chǎng)澆灌可實(shí)現(xiàn)自平流。

2.5 凝結(jié)性

綠色環(huán)保泡沫混凝土具備初凝、終凝的特性，是水硬性建筑材料。為了不破壞泡沫所形成的多孔結(jié)構(gòu)，施工作業(yè)必須在初凝時(shí)間以?xún)?nèi)結(jié)束，否則會(huì)形成許多的龜裂式裂縫，對(duì)整體強(qiáng)度造成嚴(yán)重影響[3]。

2.6 自立性

綠色環(huán)保泡沫混凝土是水硬性膠凝水泥材料，它硬化后將有優(yōu)秀的自立性，無(wú)垂直臨空面的側(cè)壓力，在施工時(shí)可使用垂直填筑的施工方式。

2.7 優(yōu)異的施工性

可采用管道輸送的方式，自平流，自硬化，不用推平、碾壓或振搗。

2.8 耐久性

綠色環(huán)保泡沫混凝土強(qiáng)度抵抗汽車(chē)動(dòng)荷載綽綽有余，并且它的使用壽命也比普通路面的使用壽命長(zhǎng)很多。

3 缺點(diǎn)

雖然綠色泡沫混凝土應(yīng)用范圍廣泛，但是目前由于技術(shù)尚未完全成熟，它還有一些不可忽視的缺點(diǎn)，例如，強(qiáng)度不夠，容易開(kāi)裂，愛(ài)吸水等，所以，想要讓綠色環(huán)保泡沫混凝土完全打入市場(chǎng)，被大眾所接受，還有很長(zhǎng)很遠(yuǎn)的路要走，在原材料的制作、比例、工藝和設(shè)備上還需要不斷深入研究和改進(jìn)[4]。

4 提高泡沫混凝土強(qiáng)度的技術(shù)途徑

我國(guó)目前不同的公司有不一樣的發(fā)泡技術(shù)，部分公司發(fā)泡劑性能好，發(fā)泡率高，但大部分發(fā)泡技術(shù)還有待提高，尚不穩(wěn)定，還需深入研究泡沫容易破裂的原因，并采取相關(guān)措施，進(jìn)一步提高工程質(zhì)量。

調(diào)整比例。使用穩(wěn)定的發(fā)泡劑，使泡沫細(xì)密，均勻，不易破裂。提升養(yǎng)護(hù)，做好保水工作，適量使用減水劑并保持恰到好處的低水灰比等。

發(fā)泡劑對(duì)于綠色環(huán)保泡沫混凝土來(lái)說(shuō)非常重要，發(fā)泡劑質(zhì)量的好壞對(duì)它的質(zhì)量來(lái)說(shuō)有著決定性的作用。很多材料通過(guò)攪拌都可以產(chǎn)生大量綿密泡沫，但并不是所有能夠產(chǎn)生綿密泡沫的材料都可以用于綠色環(huán)保泡沫混凝土的制作當(dāng)中，還必須滿(mǎn)足一定的條件。只有在生產(chǎn)當(dāng)中，泡沫和砂漿混合卻不破裂的前提下，對(duì)它所組成的膠凝材料，它的凝結(jié)硬化能夠照常繼續(xù)，并產(chǎn)生許多綿密穩(wěn)定的泡沫，才能用于綠色環(huán)保泡沫混凝土的生產(chǎn)[5]。

發(fā)泡劑從最初的松香類(lèi)發(fā)泡劑，到合成類(lèi)發(fā)泡劑和蛋白類(lèi)發(fā)泡劑，再到復(fù)合型發(fā)泡劑，這當(dāng)中較常使用的是陰離子表面活性物質(zhì)。當(dāng)下常見(jiàn)混凝士泡沫劑有：松香樹(shù)脂類(lèi)、烷基苯磺酸鹽和蚩白質(zhì)型等。功能單一，混凝土泡沫劑的功能少是我國(guó)制作發(fā)泡劑的主要問(wèn)題，雖然部分發(fā)泡倍數(shù)大，但產(chǎn)生的泡沫有穩(wěn)定性不好，不均勻等缺點(diǎn)，容易破裂，質(zhì)量不好。日本、美國(guó)、意大利和德國(guó)等國(guó)家生產(chǎn)的發(fā)泡劑多為蛋白質(zhì)類(lèi)，質(zhì)量好，泡沫也更穩(wěn)定，不容易破裂。還能按照施工需要進(jìn)行調(diào)整，比起我國(guó)制備的泡沫混凝土效率較高[6]。

5 泡沫混凝土在工程上的應(yīng)用

綠色環(huán)保泡沫混凝土利用其獨(dú)特的優(yōu)勢(shì)，不但在墻體材料中使用，也在其他建筑工程項(xiàng)目中大展身手，對(duì)縮短工期、、節(jié)約成本、保護(hù)環(huán)境和提升工程質(zhì)量作出了貢獻(xiàn)。

綠色環(huán)保泡沫混凝土無(wú)論是生產(chǎn)過(guò)程、施工過(guò)程、后續(xù)使用情況還是性?xún)r(jià)比，用長(zhǎng)遠(yuǎn)眼光來(lái)看，優(yōu)勢(shì)都是明顯大大優(yōu)于普通混凝土的。現(xiàn)如今，它的應(yīng)用范圍也愈來(lái)愈廣，以下是它在部分領(lǐng)域的應(yīng)用情況：

5.1 屋面保溫

綠色環(huán)保泡沫混凝土中的發(fā)泡劑使它具有很好的保溫性能，同時(shí)添加了許多工業(yè)廢料，做到了節(jié)能和環(huán)保，使用它來(lái)作為屋面施工的原材料，能在性能強(qiáng)的基礎(chǔ)上同時(shí)做到成本更低。

5.2 擴(kuò)建路基

綠色環(huán)保泡沫混凝土用作擴(kuò)建路基可達(dá)到不浪費(fèi)土地，最大程度減少周邊建筑物的拆除等優(yōu)勢(shì)。同時(shí)降低了荷載，另外通過(guò)軟管輸送作業(yè)的方式也不會(huì)占用太多空間，不影響周?chē)煌ǖ恼＿\(yùn)轉(zhuǎn)，進(jìn)一步提高了效率[7]。

5.3 地下結(jié)構(gòu)減荷

隧道施工當(dāng)中，要求覆土荷載不能超過(guò)結(jié)構(gòu)所能承受的范圍之內(nèi)，采用綠色環(huán)保泡沫混凝土代替普通混凝土，就會(huì)很大程度減輕這一壓力，并且施工起來(lái)也更方便，成本也更便宜，優(yōu)勢(shì)十分明顯。

5.4 基坑回填

在建筑施工中，在有限的空間中，例如基坑附近的縫隙等位置，因?yàn)槿撕驮O(shè)備在過(guò)小的空間中難以作業(yè)，使用傳統(tǒng)混凝土便給施工帶來(lái)了困難。而綠色泡沫混凝土可以使用軟管來(lái)輸送，作業(yè)后自流平等優(yōu)點(diǎn)可以很好地解決這個(gè)問(wèn)題，給如何解決空洞回填難這個(gè)問(wèn)題帶來(lái)了新思路[8]。

5.5 采空區(qū)的填充

一般的采空區(qū)填充，為了維持填充材料的流動(dòng)性，大多數(shù)情況下要使用高水灰比的料漿，但如此一來(lái)在采空區(qū)就經(jīng)常發(fā)生水灰分離的情況，容易造成填充不均勻的后果。并且這樣一來(lái)還會(huì)導(dǎo)致充填質(zhì)量差等影響。而采用綠色環(huán)保泡沫混凝土用于充填采空區(qū)，能夠很好地避免這一情況，讓充填區(qū)更牢固，充填率更高[9]。

5.6 工程搶修

在施工現(xiàn)場(chǎng)，時(shí)常會(huì)發(fā)生由于各類(lèi)原因出現(xiàn)的地基變形、土體和路基崩塌等事故。為了避免事故擴(kuò)大，必須要盡快搶修。使用綠色環(huán)保泡沫混凝土來(lái)對(duì)需要搶修的部分進(jìn)行恢復(fù)，可以做到效率高、成本低、施工簡(jiǎn)單和輕質(zhì)性等優(yōu)點(diǎn)。

6 輕質(zhì)泡沫混凝土的研究方向及前景

我國(guó)目前倡導(dǎo)的是綠色、環(huán)保、節(jié)能的建筑材料的研究制造。綠色環(huán)保泡沫混凝土的各方面優(yōu)勢(shì)非常明顯，使得它的市場(chǎng)需求越來(lái)越大，從目前情況來(lái)看，高性能、高性?xún)r(jià)比是我們所要達(dá)到的最終目標(biāo)。其中包括生產(chǎn)設(shè)備，原材料及比例的優(yōu)化等。針對(duì)這些問(wèn)題，將綠色環(huán)保泡沫混凝土打入市場(chǎng)指日可待，同時(shí)也對(duì)其未來(lái)的發(fā)展和前景有著重要的意義[10]。

7 結(jié)束語(yǔ)

綠色環(huán)保泡沫混凝土在國(guó)外已經(jīng)投入使用了很長(zhǎng)時(shí)間。它各方面的優(yōu)異特性使得它在建筑工程施工中擔(dān)任越來(lái)越重要的角色。使施工工期更短，建筑質(zhì)量大幅度提高，同時(shí)也保護(hù)了環(huán)境和人體健康。它的主要使用范圍有運(yùn)動(dòng)場(chǎng)地的跑道、樓面板隔音、防火墻填充、供電、水管線(xiàn)隔離等，它在這些不同的工程中不斷地發(fā)揮自身的優(yōu)勢(shì)。而在我國(guó)，物美價(jià)廉的綠色環(huán)保泡沫混凝土也吸引著越來(lái)越多人的注意力，許多科研人員都對(duì)其有著不同程度的研究，致力于進(jìn)一步提高工程質(zhì)量，節(jié)約成本。在這些方面也取得了不小的成績(jī)。與此同時(shí)，也有越來(lái)越多公司在工程施工中投入使用綠色環(huán)保泡沫混凝土，為保護(hù)環(huán)境作出一定的貢獻(xiàn)。相信未來(lái)的泡沫混凝土?xí)^續(xù)改革創(chuàng)新，揚(yáng)長(zhǎng)避短，成為家喻戶(hù)曉的建筑材料。