許宏志 李仁鋒
(1.淄博高見澤混凝土有限公司,山東 淄博 255000; 2.淄博中岳建設(shè)有限公司,山東 淄博 255000)
泡沫混凝土是通過發(fā)泡機(jī)的發(fā)泡系統(tǒng)將發(fā)泡劑用機(jī)械方式充分發(fā)泡,并將泡沫與水泥漿均勻混合。然后經(jīng)過發(fā)泡機(jī)的泵送系統(tǒng)進(jìn)行現(xiàn)澆施工或模具成型,經(jīng)自然養(yǎng)護(hù)所形成的一種含有大量封閉氣孔的新型輕質(zhì)保溫材料。泡沫混凝土又稱為發(fā)泡水泥、輕質(zhì)混凝土等,是一種利廢、環(huán)保、節(jié)能、低廉且具有不燃性的新型建筑節(jié)能材料。泡沫混凝土是通過化學(xué)或物理的方式根據(jù)應(yīng)用需要將空氣或氮?dú)狻⒍趸細(xì)?、氧氣等氣體引入混凝土漿體中,經(jīng)過合理養(yǎng)護(hù)成型,而形成的含有大量細(xì)小的封閉氣孔,并具有相當(dāng)強(qiáng)度的混凝土制品。泡沫混凝土的制作通常是用機(jī)械方法將泡沫劑水溶液制備成泡沫。
在進(jìn)行泡沫混凝土制備的時(shí)候,所使用的原材料主要是水泥、水和泡沫,另外還需要加入一些礦物摻合料以及外加劑和骨料。一般的礦物摻合料主要是煤灰、礦渣等,骨料主要是陶粒和碎石屑以及膨脹珍珠巖等。一般情況下,在進(jìn)行泡沫混凝土制備的時(shí)候,所采用的是機(jī)械的方法,將泡沫水溶液制成泡沫,然后在泡沫中加入硅質(zhì)材料、鈣質(zhì)材料、水及各種外加劑等組成的料漿中,經(jīng)混合攪拌、澆筑成型、養(yǎng)護(hù)而成。
泡沫混凝土是一種新型的材料,而且具有廣泛的使用市場,因此國內(nèi)外的專家學(xué)者對此做了大量的實(shí)驗(yàn),得出泡沫混凝土的優(yōu)缺點(diǎn)。目前泡沫混凝土主要運(yùn)用在墻體的材料中,泡沫混凝土具有密度小、質(zhì)量輕、保溫、隔音、抗震等性能,運(yùn)用在墻體的材料中十分合適。但是泡沫混凝土還存在一定的缺點(diǎn),主要是強(qiáng)度偏低、開裂、吸水等,影響了泡沫混凝土的使用。下一步需要對泡沫混凝土的制備以及所使用的材料進(jìn)行改變和調(diào)整,提升整個(gè)泡沫混凝土的強(qiáng)度和耐久性,防止出現(xiàn)開裂和強(qiáng)度過低的問題。
泡沫混凝土本身所具有的特點(diǎn)十分優(yōu)良,而且可以在建筑墻體中進(jìn)行廣泛的運(yùn)用。目前泡沫混凝土在國內(nèi)外的運(yùn)用很廣泛,所使用的方面和方法也很多。首先主要是運(yùn)用泡沫混凝土進(jìn)行砌塊,在我國的南方地區(qū),主要是利用泡沫混凝土砌塊構(gòu)建框架結(jié)構(gòu),對墻體進(jìn)行填充。在我國的北方地區(qū),泡沫混凝土主要是用作建筑的保溫材料,發(fā)揮出泡沫混凝土的良好隔熱性和自重比較輕的特點(diǎn)。另外泡沫混凝土還可以用作建筑的保溫層,通過現(xiàn)澆的方法,運(yùn)用在屋面,作為保溫層,簡化屋面的構(gòu)造,提升建筑的保溫能力。泡沫混凝土還能夠作為地基的補(bǔ)償物或者是作為輕質(zhì)墻板進(jìn)行使用。目前國內(nèi)的使用方法和國外的使用方法基本相同,而且我國在泡沫混凝土技術(shù)方面的進(jìn)展速度很快。國外主要將泡沫混凝土作為運(yùn)動(dòng)場或者是田徑跑道,制作復(fù)合墻體或者是夾心構(gòu)件,有時(shí)也可以用作管線回填。
泡沫混凝土自身是一種輕質(zhì)、保溫、耐熱耐火、隔音的材料,首先泡沫混凝土本身的自重比較小,只有300 kg/m3~1 200 kg/m3,比一般的建筑材料的自重降低了1/3,所以可以用做降低建筑自重的材料。泡沫混凝土具有良好的熱工性,其中存在很多獨(dú)立的小氣孔,所以具有相應(yīng)的熱工性,而且具有較好的保溫防火性。泡沫混凝土還具有較好的隔音效果,主要是材質(zhì)是整體的密實(shí)材質(zhì),其中存在一些小氣泡,這樣的材料可以降低噪聲的傳播。由于泡沫混凝土的自重比較小,再加上彈性模量低,所以比一般的建筑結(jié)構(gòu)有更好的抗震性,可以降低振動(dòng)波的傳遞,實(shí)現(xiàn)結(jié)構(gòu)上的抗震,吸收震動(dòng)沖擊量,實(shí)現(xiàn)全面減震的作用。
通過對泡沫混凝土自身性能的分析發(fā)現(xiàn),影響泡沫混凝土自身性能的主要影響因素有原材料及配合比、發(fā)泡劑、混泡工藝、攪拌時(shí)間、養(yǎng)護(hù)水平、水灰比以及施工工序。對于其中的一些影響因素,利用攪拌時(shí)間、養(yǎng)護(hù)水平、水灰比以及施工工序,都是可以進(jìn)行相應(yīng)控制的。而且通過不斷提升工人的操作水平,能夠?qū)崿F(xiàn)這些方面影響因素的控制。但是對于發(fā)泡劑來說,是制作泡沫混凝土的關(guān)鍵影響因素。發(fā)泡劑本身的好壞,直接決定了泡沫混凝土的質(zhì)量,因此必須要注意發(fā)泡劑的作用,做好發(fā)泡劑的選擇和使用,提升我國對發(fā)泡劑的綜合研究水平,實(shí)現(xiàn)我國發(fā)泡劑技術(shù)的全面提升。
雖然發(fā)泡劑的種類很多,但是目前國內(nèi)所使用的發(fā)泡劑主要是低廉的表面活性劑,這樣的發(fā)泡劑存在穩(wěn)定性差,生產(chǎn)工藝較為復(fù)雜的問題。這些問題導(dǎo)致發(fā)泡劑的使用無法達(dá)到較高的水平,而且進(jìn)行泡沫混凝土制作推廣的時(shí)候,容易出現(xiàn)推廣困難的問題。為了實(shí)現(xiàn)泡沫混凝土的制作方式的簡化,需要開發(fā)使用較為新型的發(fā)泡劑,提升發(fā)泡劑自身的效果,確保泡沫混凝土自身性能的不斷提升。
對于泡沫混凝土來說,由于其中存在泡沫,所以硬化后孔隙率比較大,而且自身的容重較小。雖然泡沫混凝土具有自重小、保溫和隔音的重要作用,但是自身由于存在泡沫,所以容易出現(xiàn)強(qiáng)度較差的問題。在降低自重的同時(shí),泡沫混凝土自然的降低了自身的強(qiáng)度,這對于泡沫混凝土的廣泛運(yùn)用有一定的影響,需要進(jìn)行進(jìn)一步的研究。
對于泡沫混凝土來說,其中存在很多氣孔,所以氣孔中容易吸收相應(yīng)的水分。和傳統(tǒng)的混凝土材料相比,泡沫混凝土具有較高的吸水率,這對于整個(gè)泡沫混凝土的穩(wěn)定性有一定的影響,而且在吸水后,泡沫混凝土的性能會(huì)出現(xiàn)一定的改變,容易出現(xiàn)開裂的問題。
泡沫混凝土本身具有良好的性能,可以在多個(gè)方面進(jìn)行使用。但是從本質(zhì)上來說,發(fā)泡劑的使用情況決定了泡沫混凝土自身的性能,因此需要在發(fā)泡劑方面進(jìn)行更加深入的研究。我國目前的發(fā)泡劑研究水平還比較差,所以需要引進(jìn)國外的先進(jìn)發(fā)泡劑技術(shù),實(shí)現(xiàn)泡沫混凝土自身性能的改變,降低其他影響因素的影響,實(shí)現(xiàn)泡沫混凝土技術(shù)的全面提升。