建筑工程用泡沫混凝土的發(fā)展現(xiàn)狀與趨勢(shì)
摘要：泡沫混凝土是利用物理方法制備泡沫,再將泡沫加入到膠凝材料、粉煤灰、填料、水及各種外加劑組成的料漿中,經(jīng)攪拌、澆注成型、養(yǎng)護(hù)而成的多孔輕質(zhì)材料。由于泡沫混凝土中含有大量封閉孔隙,所以有輕質(zhì)、保溫、隔熱、耐火及隔音的性能?，F(xiàn)如今泡沫混凝土是混凝土大家族中的一員,近年來(lái),國(guó)內(nèi)外都非常重視泡沫混凝土的研究與開(kāi)發(fā),使其在建筑領(lǐng)域的應(yīng)用越來(lái)越廣。
關(guān)鍵詞：泡沫混凝土應(yīng)用
泡沫混凝土是一種內(nèi)部含有大量細(xì)小、封閉、均勻分布?xì)饪椎亩嗫仔圆牧?具有輕質(zhì)高強(qiáng)、隔熱保溫、防火隔音、抗水減震等特性。普遍應(yīng)用于高層建筑墻體制作、保溫和襯墊等工程中。
一、泡沫混凝土的特性
泡沫混凝土通常是用機(jī)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(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、澆注成型、養(yǎng)護(hù)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,使其具有下列良好的物理力學(xué)性能。
1、輕質(zhì)
泡沫混凝土的密度小,密度等級(jí)一般為300-1800kg/m3,常用泡沫混凝土的密度等級(jí)為300-1200 kg/m3,近年來(lái),密度為160kg/m3的超輕泡沫混凝土也在建筑工程中獲得了應(yīng)用。由于泡沫混凝土的密度小,在建筑物的內(nèi)外墻體、層面、樓面、立柱等建筑結(jié)構(gòu)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(dá)結(jié)構(gòu)物總重的30%-40%。而且,對(duì)結(jié)構(gòu)構(gòu)件而言,如采用泡沫混凝土代替普通混凝土,可提高構(gòu)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(jīng)濟(jì)效益。
2、保溫隔熱性能好
由于泡沫混凝土中含有大量封閉的細(xì)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(jí)在300-1200kg/m3范圍的泡沫混凝土,導(dǎo)熱系數(shù)在0.08-0.3w/(m.k)之間。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(jié)能效果。
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(wú)機(jī)材料,不會(huì)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。
4、其它性能
泡沫混凝土還具有施工過(guò)程中可泵性好,防水能力強(qiáng),沖擊能量吸收性能好,可大量利用工業(yè)廢渣,價(jià)格低廉等優(yōu)點(diǎn)。
二、我國(guó)泡沫混凝土的應(yīng)用現(xiàn)狀
近年來(lái),我國(guó)越來(lái)越重視建筑節(jié)能工作,隨著與建筑節(jié)能有關(guān)政策的實(shí)施,墻體材料改革取得了顯著的成就,節(jié)能材料倍受歡迎。泡沫混凝土以其良好的特性,已用于節(jié)能墻體材料中,在其它方面也獲得了應(yīng)用。目前,泡沫混凝土在我國(guó)的應(yīng)用情況如下。
1、泡沫混凝土砌塊
泡沫混凝土砌塊是泡沫混凝土在墻體材料中應(yīng)用量最大的一種材料。在我國(guó)南方地區(qū),一般用密度等級(jí)為900-1200kg/m3的泡沫混凝土砌塊作為框架結(jié)構(gòu)的填充墻,主要是利用該砌塊隔熱性能好和輕質(zhì)高強(qiáng)的特點(diǎn)。哈爾濱建筑大學(xué)研制了聚苯乙烯泡沫混凝土砌塊,并用于城市樓房建設(shè)。此種砌塊是以聚苯乙烯泡沫塑料作為骨料,水泥和粉煤灰作膠凝材料,加入少量外加劑,經(jīng)攪拌、成型和自然養(yǎng)護(hù)而成,其規(guī)格為200×200×200mm,可用于內(nèi)、外非承重墻體材料,也可用于屋面保溫材料。
2、泡沫混凝土輕質(zhì)墻板
目前用于建筑物分戶和分室隔墻的主要材料是grc輕質(zhì)墻板,由于其原料價(jià)格較高,影響了其推廣應(yīng)用。中國(guó)建筑材料科學(xué)研究院采用grc隔墻板生產(chǎn)工藝結(jié)合固體泡沫劑和泡沫水泥的研究成果,開(kāi)發(fā)出了粉煤灰泡沫水泥輕質(zhì)墻板的生產(chǎn)技術(shù),并得到了應(yīng)用。
3、泡沫混凝土補(bǔ)償?shù)鼗?/FONT>
現(xiàn)代建筑設(shè)計(jì)與施工越來(lái)越重視建筑物在施工過(guò)程中的自由沉降。由于建筑物群各部分自重的不同,在施工過(guò)程中將產(chǎn)生自由沉降差,在建筑物設(shè)計(jì)過(guò)程中要求在建筑物自重較低的部分其基礎(chǔ)須填軟材料,作為補(bǔ)償?shù)鼗褂?。泡沫混凝土能較好地滿足補(bǔ)償?shù)鼗牧系囊?/FONT>
三、國(guó)外泡沫混凝土應(yīng)用的新進(jìn)展
近年來(lái),美國(guó)、英國(guó)、荷蘭、加拿大等歐美國(guó)家以及日本、韓國(guó)等亞洲國(guó)家,充分利用泡沫混凝土的良好特性,將它在建筑工程中的應(yīng)用領(lǐng)域不斷擴(kuò)大,加快了工程進(jìn)度,提高了工程質(zhì)量,現(xiàn)歸納如下。
1、用作擋土墻
主要用作港口的巖墻。泡沫混凝土在岸墻后用作輕質(zhì)回填材料可降低垂直載荷,也減少了對(duì)岸墻的側(cè)向載荷。這是因?yàn)榕菽炷潦且环N粘結(jié)性能良好的剛性體,它并不沿周邊對(duì)岸墻施加側(cè)向壓力,沉降降低了,維修費(fèi)用隨之減少,從而節(jié)省很多開(kāi)支。
泡沫混凝土也可用來(lái)增進(jìn)路堤邊坡的穩(wěn)定性,用它取代邊坡的部分土壤,由于減輕了質(zhì)量,從而就降低了影響邊坡穩(wěn)定性的作用力。
2、修建運(yùn)動(dòng)場(chǎng)和田徑跑道
使用排水能力強(qiáng)的可滲性泡沫混凝土作為輕質(zhì)基礎(chǔ),上面覆以礫石或人造草皮,作為運(yùn)動(dòng)場(chǎng)用。泡沫混凝土的密度為800-900 kg/m3。此類運(yùn)動(dòng)場(chǎng)可進(jìn)行曲棍球,足球及網(wǎng)球活動(dòng)?；蛘咴谂菽炷辽仙w上一層0.05m厚的多孔瀝青層及塑料層,則可作田徑跑道用。
3、作夾芯構(gòu)件
在預(yù)制鋼筋混凝土構(gòu)件時(shí)可采用泡沫混凝土作為內(nèi)芯,使其具有輕質(zhì)高強(qiáng)隔熱的良好性能。通常采用密度為400-600 kg/m3的泡沫混凝土。
4、用作復(fù)合墻板
用泡沫混凝土制作成各種輕質(zhì)板材,在框架結(jié)構(gòu)中用作隔熱填充墻體或與薄鋼板制成復(fù)合墻板,泡沫混凝土的密度通常為600 kg/m3左右。
5、管線回填
地下廢棄的油柜、管線(內(nèi)裝粗油、化學(xué)品)、污水管及其他空穴容易導(dǎo)致火災(zāi)或塌方,采用泡沫混凝土回填可解決這些后患,費(fèi)用也少。泡沫混凝土采用的密度取決于管子的直徑及地下水位,一般為600-1100 kg/m3。
6、貧混凝土填層
由于使用可彎曲的軟管,泡沫混凝土具有很大的工作度及適應(yīng)性,因此它經(jīng)常用于貧混凝土填層。如對(duì)隔熱性要求不很高,采用密度為1200 kg/m3左右的貧混凝土填層,平均厚度為0.05m如對(duì)隔熱性要求很高,則采用密度為500 kg/m3的貧混凝土填層,平均厚度為0.1-0.2m。
7、屋面邊坡
泡沫混凝土用于屋面邊坡,具有重量輕、施工速度快、價(jià)格低廉等優(yōu)點(diǎn)。坡度一般為10mm/m,厚度為0.03-0.2m,采用密度為800-1200 kg/m3的泡沫混凝土。
8、儲(chǔ)罐底腳的支撐
將泡沫混凝土澆階在鋼儲(chǔ)罐(內(nèi)裝粗油、化學(xué)品)底腳的底部,必要時(shí)也可形成一凸形地基,這樣可確保整個(gè)箱底的支撐在焊接時(shí)年處于最佳應(yīng)力狀態(tài),這一連續(xù)的支撐可使儲(chǔ)罐采用薄板箱底。同時(shí)凸形地基也易于清潔。泡沫混凝土的使用密度為800-1000 kg/m3。
9、其他
泡沫混凝土也可用于防火墻的絕緣填充,隔聲樓面填充、隧道襯管回填以及供電、水管線的隔離等方面。
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