[浅谈泡沫混凝土生产过程与质量控制]泡沫混凝土的加工过程

   【摘 要】泡沫混凝土是加气混凝土中的一个特殊品种,它的孔结构和材料性能都接近于加气混凝土,是一种利废、环保、节能、价格低、性能好的新型保温隔热材料,本文对浅谈泡沫混凝土生产过程与质量控制进行分析,并提出质量控制方法。
   【关键词】泡沫混凝土;生产过程;质量控制;方式方法
  
  
   1.泡沫混凝土生产概述
  泡沫混凝土是加气混凝土中的一个特殊品种,它的孔结构和材料性能都接近于加气混凝土,它们二者的差别,只是在气孔形状和加气手段之间的差别。加气混凝土气孔一般是椭圆形的,而泡沫混凝土受毛细孔作用的影响,产生变形,形成多面体;加气混凝土是采用化学发气,通过化学反应,由内部产生气体而形成气孔,泡沫混凝土则是通过机械制泡的方法,先将发泡剂制成泡沫,然后再将泡沫加入水泥、菱镁、石膏浆中,形成泡沫浆体,再经自然养护、蒸汽养护而成。
  泡沫混凝土是一种利废、环保、节能、价格低、性能好的新型保温隔热材料,它和加气混凝土相比,可自然养护硬化,一般不需蒸压;没有加气混凝土蒸压的能耗和庞大的设备投资,生产十分简单,投资很小;更重要的是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,泡沫混凝土制品的品种也比加气混凝土制品多得多。除了用于生产砌块和墙板,泡沫混凝土还可以生产保温耐火材料、管道保温外壳、轻质仿木制品,外墙保温板、彩色艺术装饰品、泡沫吊顶、泡沫石膏制品、泡沫菱镁制品等。
  加气混凝土在我国已获得极为广泛的应用,并仍在快速发展。但泡沫混凝土却没有能够像加气混凝土那样获得应有的广泛推广和应用。近几年来,由于我国建筑节能的拉动作用,泡沫混凝土和以前相比,有了较大的发展,年增长率约在8%以上。
  泡沫混凝土之所以应用不够广泛,原因是多方面的,但主要原因是人们对泡沫混凝土基本知识、生产技术与应用技术的缺乏,这已经成为目前影响泡沫混凝土发展、制约其广泛应用的关键。作者也经常接到建筑、房地产、建材、废渣等行业的一些人士有关泡沫混凝土生产技术的咨询。
   2.泡沫混凝土的使用特点
  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。
  2.1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。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。
  2.2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300-1200kg/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。
  2.3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。
  2.4其它性能
  泡沫混凝土还具有施工过程中可泵性好,防水能力强,冲击能量吸收性能好,可大量利用工业废渣,价格低廉等优点。
   3.泡沫混凝土质量的优越性
  3.1隔热保温节省能源
  泡沫混凝土的导热系数(W/MK0.12-0.30)相当低,有效地阻断了室内外能量的交换,提高制冷制热设备的能量利用效率,维持室内温度稳定性,改善生活居住环境和工作环境。
  3.2在基础层上直接浇注简化了施工程序
  泡沫混凝土的容重为500-1000KG/M3,用户可以根据自身需要的混凝土使用强度灵活调制,特殊场合可以提供强度为15MPA的高强度泡沫混凝土。在施工过程中,由于该产品具有极强的流动性,用户可以直接在屋面及墙体浇注,无需找平,节省工时和相关费用。
  3.3低弹减震轻质隔音高强
  泡沫混凝土的多孔性使其具有较低的弹性模量,从而使其充分吸收和分散了外来冲击载荷,因而特别适用于刚性结构和衬垫工程,也用于道路,桥梁,大型建筑物的基础处理。
  3.4复合结构双重功能
  泡沫混凝土在传统防水结构的应用基础上,将防水与保温两个功能特性有机结合起来,使整体既能保温隔热,又具有防水抗渗功能。上层泡沫混凝土有效地隔离了阳光与下层防水材料的直接接触,同时降低了防水层的使用温度,从而使防水层避免了老化的问题,延长了防水工程的保质期。
   4.泡沫混凝土的使用范围
  4.1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性能好和轻质高强的特点。哈尔滨建筑大学研制了聚苯乙烯泡沫混凝土砌块,并用于城市楼房建设。此种砌块是以聚苯乙烯泡沫塑料作为骨料,水泥和粉煤灰作胶凝材料,加入少量外加剂,经搅拌、成型和自然养护而成,其规格为200×200×200mm,可用于内、外非承重墙体材料,也可用于屋面保温材料。
  4.2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,由于其原料价格较高,影响了其推广应用。中国建筑材料科学研究院采用GRC隔墙板生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生产技术,并得到了应用。
  4.3泡沫混凝土补偿地基
  现代建筑设计与施工越来越重视建筑物在施工过程中的自由沉降。由于建筑物群各部分自重的不同,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分其基础须填软材料,作为补偿地基使用。泡沫混凝土能较好地满足补偿地基材料的要求。
   5.泡沫混凝土应用的创新
  5.1用作挡土墙
  主要用作港口的岩墙。泡沫混凝土在岸墙后用作轻质回填材料可降低垂直载荷,也减少了对岸墙的侧向载荷。
  5.2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。
  5.3作夹芯构件
  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性能。通常采用密度为400-600kg/m3的泡沫混凝土。
  5.4用作复合墙板
  用泡沫混凝土制作成各种轻质板材,在框架结构中用作隔热填充墙体或与薄钢板制成复合墙板,泡沫混凝土的密度通常为600kg/m3左右。
  5.5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。
  5.6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工作度及适应性,因此它经常用于贫混凝土填层。
  5.7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。
  5.8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。
  5.9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。
   6.结束语
  由于泡沫混凝土中含有大量封闭孔隙,所以有轻质、保温、隔热、耐火及隔音的性能。现如今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。

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