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人量,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,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(shí),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%。有人者認為,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(chǎn)工藝條件不同而分為封閉的圓孔(或多面體孔)、沒(méi)有完全封閉的孔和完全貫通的孔三類(lèi)。其中,第一種孔對強度等物理力學(xué)性能的不利影響最小,而第三類(lèi)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(guò)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(shí)際生產(chǎn)中會(huì )出現不同的情況,我們可通過(guò)大量的實(shí)踐,形成適合各自條件的技術(shù),從而提高產(chǎn)品質(zhì)量。
二、泡沫混凝土的特性
1、輕質(zhì)。由于泡沫混凝土的密度較小、孔隙率大,在建筑工程中,一般所用的泡沫混凝土的密度等級為300-1200kg/m3。與普通的混凝土以及其他建筑材料相比,泡沫混凝土的密度相對較小。另外,在建筑物的內、外結構墻體、屋面找坡層和樓面墊層等采用泡沫混凝土可以將建筑自重降低25%左右,甚至40%。
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300-1200kg/m3范圍的泡沫混凝土,導熱系數在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、整體性能好??涩F場(chǎng)澆注施工,與主體工程結合緊密。
5、低彈減震性好。泡沫混凝土的多孔性使其具有低的彈性模量,從而使其對沖擊載荷具有良好的吸收和分散作用。
6、防水性能強及耐久性能好?,F澆泡沫混凝土吸水率較低,相對獨立的封閉氣泡及良好的整體性,使其具有一定的防水性能。同時(shí)它與主體工程壽命相同。
7、生產(chǎn)加工方便及施工方便。泡沫混凝土不但能在廠(chǎng)內生產(chǎn)成各種各樣的制品,而且還能現場(chǎng)施工,直接現澆成屋面、地面和墻體。另外,只需使用水泥發(fā)泡機可實(shí)現自動(dòng)化作業(yè),可泵送實(shí)現垂直高度200米的遠距離輸送,工作量為150~300立方/工作日。
8、環(huán)保性能好。泡沫混凝土所需原料為水泥和發(fā)泡劑,發(fā)泡劑為中性,不含苯、甲醛等有害物質(zhì),避免了環(huán)境污染和消防隱患。
三、泡沫混凝土在建筑工程中的應用要點(diǎn)
1、保溫隔熱樓面、屋面。在進(jìn)行樓面和屋面施工時(shí),泡沫混凝土作為樓面、屋面的保溫隔熱材料具有兩種形式,具體如下:(1)現澆保溫材料。采用泡沫混凝土對樓面墊層、屋面找坡層等進(jìn)行現澆作業(yè)。(2)制品類(lèi)保溫材料。主要具有泡沫混凝土砌塊和泡沫石膏砌塊兩種。
2、輕質(zhì)墻板。對于傳統的建筑物來(lái)說(shuō),通常將GRC輕質(zhì)墻板材料當作隔墻使用,由于GRC輕質(zhì)墻板材料的價(jià)格相對較高,如果大量地進(jìn)行使用,會(huì )導致建筑物施工成本不斷地增加。為了使建筑的成本得到有效的降低,就需要選擇制作成本較低的墻板進(jìn)行建筑施工。另外,按照泡沫混凝土的制作工藝可以生產(chǎn)出輕質(zhì)墻板,這樣以來(lái)可以使建筑材料的生產(chǎn)成本得到了有效地減少,在一定程度上大大地提高了施工的速度,并是施工工期得到了縮短,以此使工程施工更加的便捷。
3、砌塊。在建筑工程施工中,所采用的泡沫混凝土砌塊是由泡沫混凝土制作而成的,并在建筑墻體結構中得到了廣泛的應用。由于泡沫混凝土研究工作得到了進(jìn)一步的發(fā)展,從而使泡沫混凝土砌塊得到了長(cháng)遠的發(fā)展,在城市公共、民用建設中得到了普遍的應用。對于泡沫混凝土砌塊來(lái)說(shuō),主要將水泥、粉煤灰作為膠凝材料進(jìn)行使用,所制成的泡沫混凝土砌塊不僅可以作為非承重墻的墻體材料進(jìn)行使用,還可以作為屋面保溫材料進(jìn)行使用,從而實(shí)現節能環(huán)保的效果。
4、補償地基。由于建筑物各個(gè)部位的重量不同,采用泡沫混凝土進(jìn)行建筑工程施工時(shí),會(huì )導致不同沉降差的產(chǎn)生。為了使建筑物的沉降得到有效的降低,采用軟材料對建筑物重量較小部分進(jìn)行基礎的填充,以此補償地基,這樣就可以使各個(gè)部分的沉降差得到一定的縮小。由于泡沫混凝土的密度較小,并且建筑材料較輕,在滿(mǎn)足強度的條件下可以確保地基與設計的標準相符合。由于泡沫混凝土的壓縮性較好,在很大程度上使補償地基材料與施工的標準要求相符合。
四、泡沫混凝土施工質(zhì)量的質(zhì)量措施
1、按照施工設計的標準要求進(jìn)行混凝土發(fā)泡劑的配比,根據生產(chǎn)工藝進(jìn)行發(fā)泡劑漿體的配制。
2、泡沫混凝土型號的選用,必須符合施工設計的標準要求。首先在攪拌機中加入定量的水,然后將稱(chēng)量好的水泥和粉煤放入攪拌機內進(jìn)行攪拌,同時(shí)確保攪拌的時(shí)間不低于3min。
3、對于基層的處理,當進(jìn)行泡沫混凝土澆筑施工前,必須清掃干凈基層鋼筋混凝土板面,然后進(jìn)行灑水,確保其濕潤性。
4、在水泥、粉煤灰混合漿體中加入配制好的發(fā)泡劑進(jìn)行攪拌,確保攪拌的時(shí)間在6min左右,等到漿料滿(mǎn)足均質(zhì)化的要求時(shí),方可進(jìn)行泵送澆筑作業(yè)。
5、找坡線(xiàn)必須按照設計找坡的要求進(jìn)行設定,再加上保溫層的厚度,泡沫混凝土進(jìn)行一次性澆筑。一般情況下,可以采用分區逐片澆筑的方法進(jìn)行屋面施工,對于施工面的分割,可以使用模板將其分為多個(gè)小片進(jìn)行逐片施工作業(yè)。當泡沫混凝土澆筑的高度達到標定的高度后,可以使用尺桿進(jìn)行刮平,在泡沫混凝土終凝前后,應將分割模板及時(shí)地取出。當完成施工作業(yè)12—14h后,需要進(jìn)行保濕養護,并確保養護的時(shí)間大于72h。
6、當泡沫混凝土符合施工要求的強度后,可以使用嵌縫材料進(jìn)行原模板分隔縫的填充。
7、對于泡沫混凝土澆筑后的處理。當泡沫混凝土澆筑施工完成后,應對漿體下沉速度和高度加以注意觀(guān)察,采取及時(shí)促凝措施,并對其進(jìn)行詳細地記錄,從而為下次配料的改進(jìn)提供參考依據。當有塌陷等事故的發(fā)生時(shí),必須及時(shí)地進(jìn)行補充澆筑作業(yè)。
結束語(yǔ)
由于泡沫混凝土具有施工成本較低、保溫隔熱性能好、吸水性強以及耐熱隔音效果好等優(yōu)點(diǎn),在我國建筑工程施工中得到了廣泛的應用,從而提高了整個(gè)建筑工程的質(zhì)量,實(shí)現了我國節能環(huán)保的理念,促進(jìn)了我國的可持續發(fā)展。