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泡沫混凝土在垫层施工中的应用及全面先容

来源:威斯尼斯人官网   编辑:威斯尼斯人官网小编   时间:2018-10-30 15:46:32   浏览次数:

泡沫混凝土在垫层施工中的应用及全面先容

  原理
   
  1、泡沫混凝土的形成
    泡沫(foam)混凝土是用物理机械方法将泡沫剂水溶液制备成泡沫,再将泡沫加入由水泥(材料:粉状水硬性无机胶凝材料)、水等制成的料浆中,经均匀混合,浇注成型、养护而成的新型轻质、保温、隔热材料。由于其含有大量的封闭孔隙,因而表现出良好的物理力学性能,即轻质、保温、隔热、隔声等功能。
    泡沫是由细小空气泡组成的分散体系,气泡之间有细微的液体薄膜隔开。发泡混凝土通常是用机械方法将泡沫剂水溶液制备成泡沫,再将泡沫加入到含硅质材料、钙质材料、水及各种外加剂等组成的料浆中,经混合搅拌、浇注成型、养护而成的一种多孔材料。由于发泡混凝土中含有大量封闭的孔隙,使其具有下列良好的物理力学性能。由于液体的表面张力,液体表面有自动缩小的趋势(trend),因而纯静液体经搅动后并不能产生大量泡沫。在纯静液体中,两个气泡相碰就会毫无阻碍地结合在共同,最后气泡全部破裂。但如果在液体中溶解一种能降低气—液界面张力的物质,使形成在组成上与其他液体有区别的,且有一定机械强度的临界层,那么在两个气泡相碰时,这种临界层便可作为“缓冲层”防止气泡破裂,泡沫剂液体在强大的高压空气的吹动下,形成大量的表面涨力极强一个个的独立气泡。
   
  2、轻质混凝土的结构
    将已制得的泡沫加入到由水泥、水等组成的料浆中均匀搅拌后即成为泡沫混凝土混合料,泡沫的气泡就变为互相隔开的气泡。气泡的壁体是泡沫料浆的微粒和水构成,泡沫混凝土气孔形状与加气混凝土有所不同,不是形成椭球体,它在毛细管作用下多少要产生变形而变成多面体。混合料中的细孔分布得愈均匀、尺寸(size)愈小,则泡沫混凝土强度愈高。
    原料(raw material)
   
  1、泡沫剂
    泡沫(foam)剂是一种无污染的强力发泡剂,具有良好的发泡能力,与水有很好的亲和性,能在水泥浆中产生大量且均匀分部的独立、封闭气泡,具有高稳定(说明:稳固安定;没有变动)性的泡沫囊,表现出极强的立体张力和特异的韧伸性,支撑泡沫水泥浆料终凝前保持气孔原态,在施工中采用机械泵输送不消泡、不塌落。


    泡沫(foam)的质量以坚韧性,发泡倍数和泌水量等指标(target aim)来鉴定;泡沫的坚韧性就是泡沫在空气中在规定(guī dìng)时间内不致破坏的特性,常以泡沫在单位时间内的沉陷距来确定;发泡倍数是泡沫体积(volume)大于泡沫剂水溶液体积的倍数,泌水量是指泡沫破坏后所产生泡沫剂水溶液体积。当泡沫质量符合下列指标时,即可用于生产泡沫混凝土:
  ①1h后泡沫的沉陷距不大于10㎜;
  ②1h的泌水量不大于80ml
  ③泡沫的倍数不小于20。所以选择质量良好的泡沫剂加之正确的施工(construction)工艺是生成优质的泡沫混凝土的前提条件。 

   
  2、水泥
    水泥是泡沫(foam)混凝土的主要材料,一般普通硅(silicon)酸盐水泥为主要材料,根据设计(design)要求的混凝土容重的不同水泥的用量及等级也不尽相同,一般容重在300~1200kg/m3泡沫混凝土在工程中较为常用,如果要求垫层强度较高的工程在泡沫混凝土制作时要适当提高(水泥用量及强度等级,并掺入少许中砂以达到设计要求。


    特点
   
  1、轻质
    泡沫混凝土的密度小,泡沫混凝土密度等级一般在300~1800㎏/m3,常用的泡沫混凝土密度等级为300~1200㎏/m3范围内,相当于普通混凝土的1/5~1/10。发泡混凝土又名泡沫混凝土或轻质混凝土,发泡混凝土是通过发泡机的发泡系统将发泡剂用机械方式充分发泡,并将泡沫与水泥浆均匀混合,然后经过发泡机的泵送系统进行现浇施工或模具成型,经自然养护所形成的一种含有大量封闭气孔的新型轻质保温材料;发泡混凝土是以发泡剂、水泥、粉煤灰、石粉等搅拌成有机胶结料的双套连续结构的聚合物、内含均匀气孔;发泡混凝土是用于屋面保温找坡、地面保温垫层、上翻梁基坑填充,墙体浇注等节能材料。根据设计等要求,可在施工(construction)现场通过调整水泥、发泡剂用量或掺入砂、粉煤灰等材料,调整其密度。泡沫混凝土不仅可用作地面垫层、屋面找坡、保温层,还可用作建筑物结构墙体使用,当用做结构构件使用时,一般可减轻建筑物自重的25%左右,甚至更高。因此,在建筑工程中采用泡沫混凝土具有显著的经济效益。
   
  2、隔声性能好
    泡沫混凝土(Concrete)属多孔材料,因此是一种良好的隔音材料,建筑物的楼层、高速公路的隔音板、地下建筑物顶层均可采用该材料作为隔音层,其吸音性能比砖墙大约高5~10倍。
   
  3、隔热性能优良
    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(property),即良好的保温隔热性能,这是普通混凝土所不具备的。泡沫混凝土热导率较低,通常密度等级在300~1200㎏/m3之间的泡沫混凝土,导热系数常在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(building)垫层及屋面材料(Material),不但具有良好的保温节能效果,而且隔热效果显著。
   
  4、耐火、环保、耐候性能强
    泡沫混凝土是无机材料,不会燃烧(combustion),具有良好的耐火性,它的热传导性能低,热迁移慢,从而能保护其他构件不受火灾的影响。由于泡沫混凝土原材料为水泥和发泡剂,发泡剂大都接近中性,不含苯、甲醛等有害物质,在高温下也不产生有害气体,因此是良好的环保材料。而且泡沫混凝土为水泥制品,因此其使用寿命较长,基本与建筑(building)物主体同寿命。
   
  5、成本(cost)低廉、施工方便
    泡沫混凝土的主要材料为水泥和砂子等,原材料广泛,无论在任何地区都可以就地取材,现场生产(Produce),价格低廉成本节约。并且其在现场施工时只需使用水泥发泡机即可实现自动化作业,并直接泵送至施工工作面,省时、省工又省料,工作量可达150-300立方/工作日,可满足大面积施工需求。并且泡沫混凝土吸水率低,相对封闭的独立气泡及良好的整体性,使其具有一定的防水性能。
    施工工艺
   
  1、基层清理
    用小扫把、小铁铲等工具将泡沫砼基层楼板清理干净,做到无杂物、空鼓、起砂、落灰等现象。
   
  2、标高控制(control)及成品保护
    在泡沫(foam)砼垫层浇筑前,须提前预制好与地面垫层砼同配比的泡沫砼块,作地面冲筋处理之用,泡沫块预制高度为设计垫层高度-5mm,以便现场用水泥砂浆将底部固定兼找平使用。根据设计要求及楼内+50mm线对地面进行冲筋处理,设置原则为梅花型布置。地面冲筋后,须将前道工序的成品、半成品进行成品保护(如户门、防火(Fire prevention)门门框下坎、已完成的腻子墙面(Wall surface)等),提前包裹好,以免造成污染。
   
  3、模板支设及基层浇水(Watering)湿润
    根据设计要求,按照泡沫混凝土垫层施工范围支设侧模(如:卫生间门口出300mm处、厨房门口处、暖气片下部管根处等),模板采用方木及竹胶板支设,支设时必须保证面板的垂直、平整度。模板支设完成后,将地面(ground)基层进行浇水湿润,因泡沫混凝土吸水率较低,所以浇水不宜过多,以保证地面润湿为准。
   
  4、生产泡沫砼
   
  (1)生产泡沫
    泡沫制备采用专门的制备机(泡沫发生器)制备原理为物理方法,通过空气压缩机将发泡剂输入自动发泡系统制备成泡沫。
   
  (2)生产混合料
    泡沫砼混合料制备机械根据工程需要选用,先将定量的水加入搅拌机,再将称量好的水泥(材料:粉状水硬性无机胶凝材料)和掺加料投入搅拌机内搅拌,时间不少于2分钟。发泡混凝土又名泡沫混凝土或轻质混凝土,发泡混凝土是通过发泡机的发泡系统将发泡剂用机械方式充分发泡,并将泡沫与水泥浆均匀混合,然后经过发泡机的泵送系统进行现浇施工或模具成型,经自然养护所形成的一种含有大量封闭气孔的新型轻质保温材料;发泡混凝土是以发泡剂、水泥、粉煤灰、石粉等搅拌成有机胶结料的双套连续结构的聚合物、内含均匀气孔;发泡混凝土是用于屋面保温找坡、地面保温垫层、上翻梁基坑填充,墙体浇注等节能材料。
   
  (3)形成泡沫砼
    将配合好的混合料搅拌均匀后,与发泡剂在管道中混合并由高压泵输送至施工现场,浇注成型。
   
  5、浇筑成型
    先将已清洗好的地面(ground)浇水湿润,然后将配置好的泡沫混凝土,采用现场泵送的形式运至相应施工楼层处浇筑地面垫层,浇筑时由两人分别同时作业(operation),一人执浇筑管浇筑地面垫层,浇筑面应做到平整并一次成型,另一人执2m刮扛待浇筑达到标定高度后,自内向外将新浇筑的混凝土刮平,成活后必须做好成品(Finished product)保护,将通道临时封闭以免交叉作业破坏。气泡轻质土是通过气泡机的发泡系统将发泡剂用机械方式充分发泡,并将泡沫与水泥浆均匀混合,然后经过发泡机的泵送系统进行现场浇施工或模具成型,经自然养护所形成的一种含有大量封闭气孔的新型轻质保温材料。 它属于气泡状绝热材料,突出特点是在混凝土内部形成封闭的泡沫孔,使混凝土轻质化和保温隔热化。泡沫砼为粘稠的流体,其中含有大量的空气和吸附水。出料管不得在泡沫混凝土中来来往往,以免破坏气泡,待泡沫混凝土凝固(solidification)后才能拆除模板。泡沫混凝土拌成后必须在1小时内用完,否则作废不得继续使用。
   
  6、成品保护及养护
    泡沫砼垫层浇筑完毕后,须将通道、入口等部位进行封闭处理,并设专人24小时看护,看护过程(guò chéng)中只允许专业养护人员进出。泡沫砼垫层浇筑成型12~14小时后进行保湿浇水养护,养护时间不少于72小时。
    保证的质量措施
   
  1、泡沫混凝土的品种、规格应符合设计和相关标准(biāo zhǔn)的规定。现场发泡的泡沫混凝土,配合比应计量准确、搅拌均匀,并应对其导热系数、密度(单位:g/cm3或kg/m3)、抗压强度,随机见证送检。
   
  2、在工程大面积施工前,必须采用样板引路制度,样板工艺(Technology)做法合格后方可大面积推广施工,并且在制作样板时须留置试块进行抗压强度试验,合格后才能使用。
   
  3、施工过程中必须严格实行“三检制度”,即自检、互检、交接检,检查合格后方可进行下道工序施工。
   
  4、施工用水必须(have to)采用自来水或纯净水,严禁含酸性物质的水掺入发泡沫剂中,以免产生化学反应,影响发泡沫剂的发泡效果。
   
  5、泡沫混凝土浇筑完毕后,必须将入口封闭,并派专人24小时看管,终凝前禁止上人,达到强度后必须及时派专人进行养护,以保泡沫砼垫层强度,避免出现裂缝。
   
  6、泡沫混凝土的施工环境气温须在5°C以上,且应避免高温天气下施工。
    综合性分析
    在住宅地面垫层采用轻质混凝土后,与原设计的轻集料混凝土相比还存在以下优势:
   
  (1)减轻了楼面承受荷载,使得结构更趋于安全。泡沫混凝土又称为发泡水泥、轻质混凝土等,是一种利废、环保、节能、低廉且具有不燃性的新型建筑节能材料。轻质混凝土(泡沫混凝土)是通过化学或物理的方式根据应用需要将空气或氮气、二氧化碳气、氧气等气体引入混凝土浆体中,经过合理养护成型,而形成的含有大量细小的封闭气孔,并具有相当强度的混凝土制品。
   
  (2)增强楼层间的隔声性能(property),使得设计更人性化。
   
  (3)为垫层内的水暖管线提供了良好的保温性能,减小因热胀冷缩对管线带来的负面影响,增强了管线的使用寿命。
    总结
    大家不难看出,本工程采用了泡沫混凝土垫层施工技术后,取得了较好的效果。与以往常用的地面垫层施工技术相比:
  ①在施工进度方面节约工期13天,约占总工期的56.5%,并大大减轻了垂直运输机械的压力;
  ②在施工成本方面降低了本项工程造价约11.9万元,约占本项工程原造价的26.1%,带来了较好的经济效益;
  ③从工程技术角度出发,采用该项施工技术有效降低了楼面承受荷载、增强了楼层间的隔声性能并为暖气等管线提供了良好的保温(Insulation)性能。
    当然,泡沫混凝土垫层施工技术也存在一些弊端,需要在今后的施工中改善,其主要体现在:
  ①由于泡沫混凝土的流动性很好,致使地面垫层的表面平整度较难控制,需要工人的技术水平较高;
  ②泡沫混凝土的强度较低,难以满足高强度混凝土垫层的要求。
    


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