2021-12-27 15:47:23
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泡沫混凝土 - 新型轻质保温材料 免费编辑 修改义项名

所属类别 :
材料
材料
编辑分类

泡沫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

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基本信息

  • 中文名

    泡沫混凝土

  • 特点

    含有大量封闭气孔的轻质保温材料

  • 构成

    泡沫、水泥浆

  • 别名1

    发泡水泥

  • 别名2

    轻质混泥土

  • 属于

    混凝土

折叠 编辑本段 概述

轻质泡沫砖轻质泡沫砖泡沫混凝土又称为发泡水泥、轻质混泥土等,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。轻质混凝土(泡沫混凝土)的制作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。

折叠 编辑本段 菱镁混凝土

镁泡沫混凝土又称为发泡菱镁水泥,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。

菱镁泡沫混凝土根据引气方式不同,可分为物理发泡泡沫混凝土与化学发泡泡沫混凝土两种。物理发泡泡沫混凝土是用机械方法将发泡剂水溶液制备成泡沫,再将泡沫加入到胶凝材料掺合料改性剂卤水等制成的料浆中,经混合搅拌、浇注成型、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。化学发泡泡沫混凝土是将化学发泡剂加入到胶凝材料、掺合料、改性剂、卤水等制成的料浆中,经高速搅拌、浇注成型、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。可广泛应用于防火门芯、外墙保温、轻质隔墙、自保温砌块及现浇泡沫混凝土等。

泡沫混凝土是一种新型的节能环保型建筑材料,国内外学者对其做了大量的研究开发,使其广泛应用于墙体材料中,但其还存在一定的缺陷,如强度偏低、开裂、吸水等,因而要进一步扩大其应用领域还需在发泡剂、配合比、工艺流程、设备等方面做更进一步的研究。

泡沫混凝土是混凝土大家族中的一员,近年来,国内外都非常重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,现将有关情况介绍如下:

折叠 编辑本段 特性

折叠 简介

泡沫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。由于泡沫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。

折叠 1、轻质

泡沫混凝土的密度较小,密度等级一般为300-1800kg/m3,常用泡沫混凝土的密度等级为300-1200 kg/m3,近年来,密度为 160 kg/m3的超轻泡沫混凝土也在建筑工程中获得了应用。由于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,可提高构件的承截能力。因此,在建筑工程中采用泡沫混凝土具有显著的经济效益。

折叠 2、保温隔热性能好

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,即良好的保温隔热性能,这是普通混凝土所不具备的。通常密度等级在300-1200 kg/m3范围的泡沫混凝土,导热系数在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墙体及屋面材料,具有良好的节能效果。

折叠 3、隔音耐火性能好

泡沫混凝土属多孔材料,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。泡沫混凝土泡沫混凝土

折叠 4、整体性能好

可现场浇注施工,与主体工程结合紧密。

折叠 5、低弹减震性好

泡沫混凝土的多孔性使其具有低的弹性模量,从而使其对冲击载荷具有良好的吸收和分散作用。

折叠 6、防水性能强

现浇泡沫混凝土吸水率较低,相对独立的封闭气泡及良好的整体性,使其具有一定的防水性能。

7、耐久性能好

与主体工程寿命相同。

折叠 8、生产加工方便

泡沫混凝土不但能在厂内生产成各种各样的制品,而且还能现场施工,直接现浇成屋面、地面和墙体。

折叠 9、环保性能好

泡沫混凝土所需原料为水泥和发泡剂,发泡剂大都接近中性,不含苯、甲醛等有害物质,避免了环境污染和消防隐患。

折叠 10、施工方便

只需使用水泥发泡机可实现自动化作业,可泵送实现垂直高度200米的远距离输送,工作量为150-300立方/工作日。

折叠 11、其它性能

泡沫混凝土还具有施工过程中可泵性好,抗压强度高(0.5-22.2Mpa),冲击能量吸收性能好,可大量利用工业废渣,价格低廉等优点。

折叠 编辑本段 应用范围

泡沫混凝土以其良好的特性,广泛应用于节能墙体材料中,在其他方面也获得了应用。目前,泡沫混凝土在我国的应用主要是屋面泡沫混凝土保温层现浇、泡沫混凝土面块、泡沫混凝土轻质墙板、泡沫混凝土补偿地基。但是,充分利用泡沫混凝土的良好特性,可以将它在建筑工程中的应用领域不断扩大,加快工程进度,提高工程质量,具体如下:

(1)用作挡土墙。主要用作港口的岩墙。泡沫混凝土

泡沫混凝土水泥地暖垫层泡沫混凝土水泥地暖垫层

泡沫混凝土水泥地暖垫层

在岸墙后用作轻质回填材料可降低垂直截荷,也减少了对岸墙的侧向载荷。这是因为泡沫混凝土是一种粘结性能良好的刚性体,它并不沿周边对岸墙施加侧向压力,沉降降低了,维修费用随之减少,从而节省很多开支。泡沫混凝土也可用来增进路堤边坡的稳定性,用它取代边坡的部分土壤,由于减轻了质量,从而就降低了影响边坡稳定性的作用力。

(2)修建运动场和田径跑道。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,作为运动场用。泡沫混凝土的密度为800-900kg/m³此类运动场可进行曲棍球,足球及网球活动。或者在泡沫混凝土上盖上一层0.05m厚的多孔沥青层及塑料层,则可作田径跑道用。

(3)作夹芯构件。在预制钢筋混凝土构件中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性能。通常采用密度为400 - 600kg/m³的泡沫混凝土。

(4)管线回填。地下废弃的油柜、管线(内装粗油、化学品)、 污水管及其他空穴容易导致火灾或塌方,采用泡沫混凝土回填可解决这些后患,费用也少。泡沫混凝土采用的密度取决于管子的直径及地下水位,一般为600-1100kg/m³。

(5)贫混凝土填层。由于使用可弯曲的软管,泡沫混凝土具有很大的

泡沫混凝土节能砖泡沫混凝土节能砖

泡沫混凝土节能砖

工作度及适应性,因此它经常用于贫混凝土填层。如对隔热性要求不很高,采用密度为1200kg/m³左右的贫混凝土填层,平均厚度为0.05m;如对隔热性要求很高,则采用密度为500kg/m³的贫混凝土填层,平均厚度为0.1- 0.2m。

(6)屋面边坡。泡沫混凝土用于屋面边坡,具有重量轻、 施工速度快、价格低廉等优点。坡度一般为10mm/m.厚度为0.03-0.2m,采用密度为800 - 1200kg/m³的泡沫混凝土。

(7)储罐底脚的支撑。将泡沫混凝土浇阶在钢储罐(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年处于最佳应力状态,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。泡沫混凝土的使用密度为800-1000kg\m³。

(8)用于园林绿化。将泡沫混凝土做成容重在600-1000kg/m³,可用于园林假山,垃圾箱,桌凳等。

(9) 国防(现代战争是用信息和先进机动器械为攻击工具),该发泡水泥能用在被敌方轰炸破坏的军事工程如机场,重要交通公路等实行立即抢修,用我们的设备及工艺能把敌方破坏的工程迅速修复,实验得来的结果是修复后10分钟即能用于飞机起降,战车通过。

(10)其他。泡沫混凝土也可用于防火墙的绝缘填充,隔声楼面填充、隧道衬管回填;以及供电、水管线的隔离等方面。

(11)屋面保温。泡沫混凝土保温隔热材料利用水泥等胶凝材料,可大量添加粉煤灰、矿渣、石粉等工业废料,是一种利废、环保、节能的新型屋顶保温隔热材料。泡沫混凝土屋面保温隔热材料制品具有轻质高强、保温隔热、物美价廉、施工速度快等显著特点。既可制成泡沫混凝土屋面保温板,又可根据用户要求现场施工直接浇筑,机械化施工省时、省力、降低工程成本。

折叠 编辑本段 施工工艺

泡沫混凝土的施工是通过整套专用的设备现场完成。整套设备配有上料、搅拌、主机等系统,施工时进行现场上料、搅拌、发泡并通过自带的泵送系统经高压输送管直接送至施工基面。

折叠 编辑本段 发展现状

1泡沫混凝土取得的成果

泡沫混凝土的种类很多,但最常用的是水泥泡沫混凝土。水泥泡沫混凝土根据其掺合料不同又可分为水泥-粉煤灰-石灰型、水泥-矿渣-石灰-石膏型、水泥-粉煤灰-砂-石灰型、水泥一砂一石灰型、水泥-矿渣-粉煤灰-石灰-植物纤维型[4]、水泥-砂-玻璃纤维型等类型。

谢明辉对水泥-粉煤灰-石灰型的泡沫混凝土进行了试验研究,获得了密度为691kg/m3、抗压强度为3.4MPa、导热系数为0.210W/(m·K、抗15次冻融循环合格、碳化系数为0.89的理想的泡沫混凝土墙体材料。

陆爱萍、郭玉顺等对水泥-矿渣-石灰-石膏型的泡沫混凝土进行了试验研究,研究表明常压养护矿渣多孔混凝土是一种较理想的隔热保温材料(密度为910 kg/m3, 28d抗压强度为9.81MPa),同时在价格上优势明显,具有一定的市场竞争力。

高波[7]对水泥-粉煤灰-砂-石灰型的泡沫混凝土进行了试验研究,获得最佳配合比粉煤灰60%,石灰5%,发泡液3kg,细砂15%,水泥20%所对应的性能为密度创6kglm3、 吸水率229岛、28d抗压强度3.4MPa。

宋旭辉等对水泥-砂-石灰型的泡沫混凝土进行了试验研究,在得了密度为812kg/m³、抗压强度为2.8MPa、导热系数为0.108W/(m·K、抗15次冻融循环合格、干燥收缩率0.43mmlm的泡沫混凝土。

高波、王群力等对水泥-矿渣-粉煤灰-石灰-植物纤维型的泡沫混凝土进行了试验研究,获得了干密度648kg/m3、抗压强度3.6MPa、吸水率12.0%、抗25次冻融循环合格、干燥收缩0.72mm/m、工艺简单、价格低廉的优异产品。

詹炳根等[10]对水泥-砂-玻璃纤维型的泡沫混凝土进行了试验研究,结果表明玻璃纤维增加了泡沫混凝土的抗压和抗折强度,极大地改善了韧性,并在一定程度上抑制了早期干缩开裂。

2 泡沫混凝土存在的缺陷

(1)强度偏低:体积密度为800-859kg/m³的泡沫混凝土的抗压强度严重偏低,一般低于2.0MPa,有的甚至不足1.0MPa。但目前国内泡沫混凝土技术发展迅猛,北京有企业(如北京中科筑诚)已经将500公斤每立方的泡沫混凝土强度提高到2.5MPa。

(2)开孔率偏高:由于泡沫混凝土中存在Na,K,等对气泡的破坏作用,使得其中的气孔多为开孔,严重影响了泡沫混凝土的保温性能。目前,北京鸿锐嘉已经将180公斤级别泡沫混凝土做到0.4MPa以上,且开孔率已经控制在10%以下。

(3)开裂、吸水:硬化泡沫混凝土表面开裂,导致吸收大量外来水分。开裂可以添加纤维缓解,吸水可以加憎水剂解决。

折叠 编辑本段 参考文献

[1]关博文,刘开平等.泡沫混凝土研究及应用新进展[J]广东建材,2008(2):19-21

[2]张磊,杨鼎宜.轻质泡沫混凝土的研究及应用现状[J]混凝土, 2005(8): 44-48.

[3]闰振甲,何艳君.泡沫混凝土实用生产技术[M]。北京:化学1业出版社, 2006

[4]刘子全,王波等。泡沫混凝土的研究开发进展[J]。混凝土,2008(12) : 24-26.

[5]谢明辉.大掺量粉煤灰泡沫混凝土的研究[D)。吉林:吉 林大学, 2006

[6]陆爱萍,郭玉顺等.矿渣多孔混凝土性能及其改性研究[1].房材与应用,1997 (I): 20-25

[7]高波.粉煤灰发泡混凝土的试验研究与工程应用[D]西安:西安理工大学, 2004.

[8]宋旭辉等.利用沙漠细砂生产泡沫混凝土的研究[J]. 混凝土,2007(12): 55-57.

[9]高波,王群力等.免蒸复合发泡混凝土墙体砌块[J].粉煤灰综合利用,2003(4) :39-40.

[10]詹炳根,郭建雷等.玻璃纤维增强泡沫混凝土性能试验研究[J]合肥工业大学学报(自然科学版),2009(2):226-229

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