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发展泡沫混凝土的意义

来源:威斯尼斯人官网   编辑:威斯尼斯人官网小编   时间:2019-02-12 09:31:45   浏览次数:

发展泡沫混凝土的意义

    泡沫混凝土是混凝土大家族中的一员,近年来,海内外都非常正视泡沫混凝土的研究与开发,使其在建筑领域的应用越来越广,现将有关情况先容如下:

 
  一、泡沫混凝土的定义及分类
1.泡沫混凝土的定义
 
泡沫混凝土是利用机械方式将发泡剂(水溶液)制作成泡沫,再将泡沫混入到硅(silicon)质材料(Material)(砂、粉煤灰)、钙质材料(水泥、石灰)等以及各种外加剂和水组成的混合料中,搅拌平均浇筑成各种所需的规格,经养护而成的含有大量封锁气孔的轻质混凝土。
 
2.泡沫混凝土的分类
 
泡沫混凝土的分类方式良多,按组成胶结材料可分为水泥(材料:粉状水硬性无机胶凝材料)泡沫混凝土、菱镁泡沫混凝土、石膏泡沫混凝土、火山灰质胶结材料泡沫混凝土;按所用主 要填充料的种类可分为粉煤灰泡沫混凝土、矿渣泡沫混凝土、秸秆泡沫混凝土等;按密度一般可分为六个等级,即300kg/m3、400kg/m3、 500kg/m3、600kg/m3、700kg/m3、800kg/m3;按使用功能可分为保温型、保温结构型、结构型;按应用领域可分为房建泡沫混凝 土、园林泡沫混凝土、工程泡沫混凝土、产业泡沫混凝土;按养护方式可分为天然养护泡沫混凝土、蒸汽养护泡沫混凝土、蒸压养护泡沫混凝土。
 

  二、泡沫混凝土(Concrete)的特性
 
泡沫混凝土是一种多孔混凝土,其内部平均分布着大量微小的气孔,泡 沫混凝土与加气混凝土有相似的外观结构,其主要物理力学机能及热工机能与加气温凝土相似,主要区别是其气孔在制品内形成的方式方法不同。加气混凝土是在料浆里 掺入发气剂,利用化学反应产气愤体使料浆膨胀,经硬化后形成多孔结构。而泡沫混凝土是将物理机械作用下产生的泡沫掺入料浆中混合平均,经硬化后形成多孔结 构。下面大家来说说泡沫混凝土的物理特性:
 
1.轻质
 
泡沫混凝土的密度小,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。因为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,可进步构件的承截能 力。因此,在建筑工程中采用泡沫混凝土具有明显的经济效益。
 
2.保温隔热机能好
 
因为泡沫混凝土中含有大量封锁的细小孔隙,因此具有良好的热工机能,即良好的保温隔热机能,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。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。
 
3.隔音耐火机能好
 
泡沫混凝土属多孔材料(Material),因此它也是一种良好的隔音材料,在建筑物的楼层和高速公路的隔音板、地下建筑物的顶层等可采用该材料作为隔音层。泡沫混凝土是无机材料,不会燃烧,从而具有良好的耐火性,在建筑物上使用,可进步建筑物的防火机能。
 
4.其它机能
 
泡沫混凝土还具有施工过程中可泵性好,防水能力强,冲击能量吸取机能好,可大量利用产业废渣,价格低廉等长处。
 

  三、轻质混凝土的出产工艺
 
泡沫混凝土的基本原料为水泥、石灰、水、泡沫,在此基础上掺加一些填料、骨料及外加剂。常用的填料及骨料为:砂、粉煤灰、陶粒、碎石屑、膨胀聚苯乙烯、膨胀珍珠岩、苯脱克细骨料,常用的外加剂与普通混凝土一样,为减水剂、防水剂、缓凝剂、促凝剂等。
 
轻质混凝土(Concrete)的出产方法有湿砂浆法和干砂浆法两种。发泡混凝土节能屋面构造一般包括结构层、保温层、找坡层、找平层和防水层。泡沫混凝土屋面体系是采用现场浇注的方法,将泡沫混凝土取代保温层、找坡层或找平层的新型施工方法,简化屋面施工工序,并能与混凝土屋面结成一个坚实整体。 湿砂浆法通常是在混凝土搅拌站将水泥(材料:粉状水硬性无机胶凝材料)、砂与水等搅拌成砂浆,并用汽车式搅拌机车运至工地, 再将单独制成的泡沫加入砂浆,搅拌机将泡沫及砂浆拌匀,然后将制备好的泡沫混凝土注入泵车输送或现场直接施工。干砂浆法是将各干组份(水泥、粉煤灰等)通 过散装运输或传动系统输送至施工现场,干组份与水在施工现场拌合,然后将单独制成的泡沫加入砂浆,两者在匀化器内拌合,然后用于现场施工。
 
最近,日本采用蛋白质物添加适量的阳离子表面活性剂配成的混合发泡 剂,采用现场浇注成型的工艺,研制成功现浇泡沫混凝土新工艺。共所用发泡沫是在蛋白质中掺入0.1%-5%的阳离子表面活性剂而配成,阳离子表面活性剂使 用季铵盐。其制备方法有三种:一种是将水、蛋白质物、阳离子表面活性剂混合,经发泡剂机发泡,再注入水泥(材料:粉状水硬性无机胶凝材料)料浆中搅拌,制备泡沫水泥浆,现浇成型;一种是将 水、蛋白质物、阳离子表面活性剂混合,经高速搅拌机发泡,再注入水泥料浆中,制备发泡水泥浆;一种是按第二种方法发泡,一边加入少量水泥,一边高速搅拌, 制备发泡水泥浆,其中前一种制备方法较好。上述制备方法出产的现浇混凝土不仅轻质、高强、耐火,更惹人注目的是不需蒸压保养,现浇即可成型,节能效果显 著。
 

  四、轻质混凝土(Concrete)的主要用途
泡沫混凝土在我国起步较晚,所以现在大多还应用在建筑物方面,而在国外其应用相称广泛,主要应用在下面几个方面:
 
1.用作挡土墙。主要用作港口的岸 墙。泡沫混凝土作为轻质回填材料用于岸墙,可降低垂直载荷,也可最大化减少对岸墙的侧向载荷。由于泡沫混凝土是一种粘结性良好的刚性体,不沿周边对岸墙施加侧向 压力,避免或减小沉降,维修用度随之减少。泡沫混凝土也可用来增加路堤边坡的不乱性,用它取代坡的部门泥土,因为减轻了重量,从而降低了影响边坡不乱性的 作用力。
 
2.修建体育场和田径跑道。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,可作为体育场。此类体育场可进行曲棍球、足球及网球流动。或者在泡沫混凝土上铺一层0.05m厚的多孔沥青(成分:沥青质和树脂)及塑料,则可作为田径跑道。
 
3.用作夹芯构件。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。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机能。
 
4.用作复合墙板。用泡沫混凝土制作成各种轻质板材,在框架结构顶用作隔热填充或与薄钢板制成复合墙板。
 
5.管线回填。地下废弃的油柜、管线(内装粗油、化学品)、污水管及其他轻易导致火灾或塌方的空穴(Electron hole),采用泡沫混凝土回填可解决这些后患,用度也少。泡沫混凝土采用的密度大小取决于管子的直径及地下水位。
 
6.贫混凝土填层。因为使用可弯曲的软管,泡沫混凝土具有很大的工作度及较强的适应性,因此可用于贫混凝土填层。如对隔热机能要求不太高,则一般均匀厚度为0.05m;如对隔热性要求很高,则均匀厚度为0.1m~0.2m.
 
7.屋面边坡(side slope )。泡沫混凝土用于屋面边坡,具有重量轻、施工速度快、价格低廉等长处。坡度一般为10mm/m,厚度为0.03m~0.2m.
 
8.储罐底脚的支撑。将泡沫混凝土浇注在钢储罐(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处于最佳状态。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。
 
除此之外,泡沫混凝土也可用于防火墙的绝缘填充、楼面隔声填充、地道衬管回填,以及供电、水管线的隔离等方面。
 

  五、我国泡沫混凝土的应用现状
 
近年来,我国越来越正视建筑节能工作,跟着与建筑节能有关政策的实施,墙体材料改革取得了明显的成就,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。目前,泡沫混凝土在我国的应用情况如下。
 
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机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。
 
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,因为其原料价格较高,影响了其推广应用。中国建筑材料科学研究院采用GRC隔墙 板出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出产技术,并得到了应用。该产品出产采用的原料如下: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轻质墙板比拟,采用泡沫混凝土出产技术,不但能显著降 低产品的本钱,而且大大改善了浆体的活动性,使成型更为利便。
 
3.泡沫混凝土(Concrete)补偿地基
 
现代建筑设计与施工越来越正视建筑物在施工过程中的自由沉降。因为建筑物群各部门自重的不同,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门其基础须填软材料,作为补偿地基使用。泡沫混凝土能较好地知足补偿地基材料的要求。
 

  六、泡沫混凝土今后的研究方向
1.进一步降低本钱,研究(research)简朴可靠、不乱的泡沫混凝土材料出产工艺。泡沫砼因此它也是一种良好的隔音材料,在建筑物的楼层和高速公路的隔音板、地下建筑物的顶层等可采用该材料作为隔音层。泡沫混凝土是无机材料,不会燃烧,从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.进一步研究泡沫混凝土的各种机能及影响其机能的因素,解决气泡平均题目。
3.研制高效发泡剂,研究原料与复合外加剂的选用配比以及其对混凝土机能的影响,优化工艺流程及设备等。
4.进一步扩大其应用范围。


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