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    分析在建筑工程中泡沫混凝土的應用

    2016-11-02 作者:文/三亞站實驗室 施曉藝

      【摘要】泡沫混凝土是眾多混凝土中的一種,近年來,隨著城市建設的大力推進,工程項目的迅猛增加,人們對泡沫混凝土的研究與開發越加重視,使其在建筑領域的應用越來越廣。本文就泡沫混凝土在建筑工程中的應用進行了分析研究,以供參考。

      【關鍵詞】泡沫混凝土;建筑工程;特性;應用分析

      1、 引言

      泡沫混凝土是通過發泡機的發泡系統將發泡劑用機械方式充分發泡,并將泡沫與水泥漿均勻混合,然后經過發泡機的泵送系統進行現澆施工或模具成型,經自然養護所形成的一種含有大量封閉氣孔的新型輕質保溫材料。它屬于氣泡狀絕熱材料,突出特點是在混凝土內部形成封閉的泡沫孔,使混凝土輕質化和保溫隔熱化,正因如此,泡沫混凝土的應用面非常廣泛,例如:制作隔熱保溫材料、輕質墻板、泡沫混凝土擋土墻、泡沫混凝土砌塊等等。不僅在國內對泡沫混凝土的研究非常重視,國外亦是如此;因此,在未來建筑發展過程中對泡沫混凝土的應用需求越來越受到大眾的歡迎。

      2、 泡沫混凝土的解析

      2.1泡沫混凝土的結構特點

      泡沫混凝土的強度受氣孔結構及形狀的影響較大。泡沫混凝土的氣孔率主要取決于泡沫的加入量,這也就決定了泡沫混凝土的體積密度。泡沫混凝土的強度同樣服從于孔隙率理論?紫堵试酱,體積密度越小,強度也就越低。如果保持孔隙率不變(體積密度也相應不變),改變氣孔的大小,也可以改變泡沫混凝土的強度。在工藝條件許可時,盡量減小氣孔的尺寸,將可以提高泡沫混凝土強度。如果將氣孔與孔間壁中的毛細孔、膠凝孔一起計算孔隙率,泡沫混凝土的總孔隙率可達70%(當體積密度為500kg/m3時)。有的研究者認為,如果保持孔隙不變,減少氣孔含量,增大毛細孔含量,同樣可以提高泡沫混凝土的強度。

      氣孔的形狀因生產工藝條件不同而分為封閉的圓孔(或多面體孔)、沒有完全封閉的孔和完全貫通的孔三類。其中,第一種孔對強度等物理力學性能的不利影響最小,而第三類影響最大。

      總之,好的泡沫混凝土制品,必須具有良好的氣孔結構,要想獲得良好的氣孔結構又必須通過合理的配料,合理的參數,使料漿的氣泡穩定與稠化相適應。由于泡沫混凝土原料的多樣性,在實際生產中會出現不同的情況,我們可通過大量的實踐,形成適合各自條件的技術,從而提高產品質量。

      2.2泡沫混凝土的應用特性

      泡沫混凝土通常是用機械方法將泡沫劑水溶液制備成泡沫,再將泡沫加入到含硅質材料、鈣質材料、水及各種外加劑等組成的料漿中,經混合攪拌、澆注成型、養護而成的一種多孔材料。由于泡沫混凝土中含有大量封閉的孔隙,因此它具有以下幾種應用特性:

      2.2.1質輕

      泡沫混凝土的密度小,密度等級一般為300-1800kg/m3,常用泡沫混凝土的密度等級為300-1200 kg/m3,近年來,密度為 160 kg/m3的超輕泡沫混凝土也在建筑工程中獲得了應用。由于泡沫混凝土的密度小,在建筑物的內外墻體、層面、樓面、立柱等建筑結構中采用該種材料,一般可使建筑物自重降低25%左右,有些可達結構物總重的30%-40%。而且,對結構構件而言,如采用泡沫混凝土代替普通混凝土,可提高構件的承截能力。因此,在建筑工程中采用泡沫混凝土具有顯著的經濟效益。

      2.2.2保溫隔熱性能好

      由于泡沫混凝土中含有大量封閉的細小孔隙,因此具有良好的熱工性能,即良好的保溫隔熱性能,這是普通混凝土所不具備的。通常密度等級在300-1200 kg/m3范圍的泡沫混凝土,導熱系數在0.08-0.3w/(moK)之間,熱阻約為普通混凝土的10-20倍。采用泡沫混凝土作為建筑物墻體及屋面材料,具有良好的節能效果。

      2.2.3隔音耐火性能好

      泡沫混凝土屬多孔材料,因此它也是一種良好的隔音材料,在建筑物的樓層和高速公路的隔音板、地下建筑物的頂層等可采用該材料作為隔音層。泡沫混凝土是無機材料,不會燃燒,從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。

      泡沫混凝土不僅僅具有以上幾種特性,還有低彈減震性、防水性、耐久性、環保性等等特性,由于篇幅原因,在這里就不一一敘述了。

      3、 泡沫混凝土在建筑工程中的應用

      由于我國高耗能建筑比例大,加劇了能源危機。隨著城市化進程的加快和人民生活質量的改善,我國建筑耗能將不斷上升,建筑耗能已經成為我國經濟發展的軟肋。

      隨著建筑節能有關政策的實施,節能建筑改革取得了顯著的成就,節能材料倍受歡迎。泡沫混凝土作為一種新型的節能材料其制作和使用得到了建筑節能工作的重視,被用作制成保溫隔熱的現澆混凝土墻體、輕質隔墻板和砌塊、泡沫混凝土結構屋面地面、隔熱層、隔聲層、回填材料等等在建筑工程中得到了廣泛應用。

      3.1保溫隔熱的現澆混凝土墻體

      在一般建筑工程中,能作為屋面保溫隔熱材料的泡沫混凝土大致可以分為制品類保溫隔熱材料和現澆類建筑保溫材料這兩種。 現澆類建筑保溫材料主要包括各種使用泡沫混凝土現澆的墻體。墻體保溫隔熱材料也可以分為兩種,一種是制品類,包括泡沫混凝土砌塊、泡沫石膏砌塊、保溫內外墻板以及彩色保溫砌塊等,另一種是現澆類墻板保溫隔熱材料,主要包括各種使用泡沫混凝土現澆的墻體。

      3.2泡沫混凝土做補償地基的應用

      隨著社會的發展,建筑工程由于區域的限制,施工建設也越來越麻煩,但是社會大眾對地基的施工建設要求卻越來越高。在建筑工程中對于地基的自由沉降,一定程度上對建筑物的穩定性和安全性都有一定的影響。所以在建筑物施工的建設中應采用相對的措施,泡沫混凝土是承載力高其自身輕質的結構材料,在建筑物本身的重量問題上,可以使用泡沫混凝土來減輕其地基的建筑物自重的問題。建筑地基周邊的墻體傾向壓力,可以保護岸墻的沉降,減少港口的維護支出,節省建筑成本。另外,泡沫混凝土還能使用在路堤和邊坡,不僅提高了安全性也增加穩定性。

      3.3泡沫混凝土砌塊的應用

      近年來,聚苯乙烯泡沫混凝土的研制成功,使得泡沫混凝土砌塊的應用得到了長足發展,尤其是當前我國泡沫混凝土砌塊在建設工程里使用較為廣泛。泡沫混凝土是由聚泵乙烯為骨料,混入一定量的粉煤灰和水泥來作為膠凝材料,再加入相等的防水劑、促凝劑、減水劑以緩凝劑等外加劑,經攪拌均勻后就制作成了重量輕、保溫降溫好、防火性能高、制造成本低的建筑工程上,可以對建筑物的內墻和外墻的搭建作用。

      3.4泡沫混凝土輕質墻板的應用

      泡沫混凝土因為有多孔的特點,所以其密度較小,可以用作輕質墻板。在泡沫混凝土得到推廣之前,一般建筑工程的墻體采用的是GRC輕質墻板材料,不過這種材料由于其成本較高沒有得到廣泛的應用。與GRC輕質墻板相比,泡沫混凝土克服了它成本高、難推廣的問題,采用泡沫混凝土生產技術生產出來的輕質墻板不僅成本較低,并且可以大量生產,再加上漿體的流動性得到了增強,所以使得施工更加的方便和快捷。

      3.5泡沫混凝土做擋土墻的應用

      泡沫混凝土用作擋土墻時主要是作為港口的巖墻。泡沫混凝土在岸墻后充當輕質回填材料,這樣可以降低垂直載荷,也使得對岸墻的側向載荷有所降低。泡沫混凝土的這一功能是由于其是一種粘結性能良好的剛性體,并不對側向產生壓力,降低了沉降,所以隨之也節省了維修費用,從而使得開支得到了控制。

      由于泡沫混凝土存在很多特性,所以其應用非常廣泛,除開以上幾點應用之外,泡沫混凝土還在其他很多方面有著其特殊的作用。由于泡沫混凝土具有良好的壓縮性和強度適中等特點,所以可以作為理想的補償地基材料;再由于其排水性和壓縮性能,所以可以應用在田徑跑道和運動場的墊層;另外,泡沫混凝土還可以應用于夾心構件、屋面邊坡、管線回填、園林綠化等等。

      結束語

      泡沫混凝土作為一種新型的建筑材料,以其獨特的性能和優點,已經得到了廣泛的關注。與傳統的混凝土結構相比,它具有吸水性好、降噪聲耐火、低密度、并且成本低廉等優點。在今后的建筑工程發展中,要不斷完善和改進泡沫混凝土的物理性質,改進其強度低的缺點,降低其導熱系數,促進泡沫混凝土在建筑材料市場上的全面應用。

      參考文獻

      [1]高錦華.淺論泡沫混凝土在建筑過程中的應用研究[J].才智,2011(24).

      [2]杜斌,王文超.泡沫混凝土在建筑工程中的應用分析[J].科技創新導報,2013,17:108.

      [3]李應權、段策等.我國泡沫混凝土行業蓬勃發展[J].混凝土世界,2013(02).

     

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