泡沫混凝土现场浇筑施工性研究

泡沫混凝土现场浇筑施工性研究

李斯祺，陈家全，彭育

(重庆建工新型建材有限公司重庆400000)

本文针对泡沫混凝土在施工过程中可能产生的质量缺陷进行了现场浇筑施工性实验模拟描述，通过分析不同施工环境温度、不同泡沫量产生的质量缺陷机理，最终形成现场施工作业制度。

泡沫混凝土；现场施工性；作业制度

1 概述

泡沫混凝土作为保温屋面材料，具有保温隔热性能好，耐久性好，施工方便，具有一定的防水性，能实现保温隔热层、找坡层和找平层等三层合而为一，可一次浇注完成，缩短工期的特点。由于泡沫混凝土质量与泡沫混凝土配合比、所用泡沫剂、施工水平、模板质量及温度存在着紧密联系，若稍不注意，将会导致有缺陷的成品产生。因此，本文对泡沫混凝土现场浇筑施工性进行了研究，确定现场施工作业制度。

2 试验用主要原材料

2.1 水泥

选用重庆拉法基水泥厂生产的42.5R级普通硅酸盐水泥，其化学成分见表1，其主要性能指标见表2。

表1 水泥的化学成分及含量

表2 主要性能指标

2.2 石灰

选用重庆歌乐山产的生石灰，磨细后使用。其有效CaO含量为81.45%。

2.3 石膏

选用市场销售的建筑石膏，四川眉山产，规格180目，Ca-SO4含量大于98%，执行标准GB9776-88。

2.4 粉煤灰

重庆珞磺电厂II级粉煤灰，其化学成分见表3。

2.5 矿渣

重钢水淬高炉矿渣，球磨40min，勃氏比表面积为413 m2/kg，密度为2.90 g/cm3，其化学成分见表4。

表4 矿渣的化学成分(%)

2.6煤矸石

选用重庆中梁山煤矿的煤矸石，其化学成分见表5。

表5 煤矸石的化学成分及含量

2.7 泡沫剂

所用的泡沫剂为粉状蛋白质发泡剂，采用机械法发泡，发泡倍数约为20左右，并且粘度较高，气泡稳定性比较好。泡沫剂水溶液采用泡沫剂∶水=1∶40质量比勾兑而成。

2.8 减水剂

采用重庆市江北特种建材有限公司的FDN(萘磺酸盐)高效减水剂，其性能指标为0.315mm筛余量≤10%，含水率≤5%，PH值为7-9，属中性到弱碱性。水泥净浆流动度≥230mm(掺量为1.0%时)。化学性能稳定，粉剂易溶于水，具有微引气性。

2.9 水

采用自来水，未经特殊处理。

3 实验过程

3.1 制备煤矸石

先将大块的煤矸石放入鄂式破碎机内破碎，出料粒度为3～5mm。再将粉碎煤矸石放入实验电阻炉内煅烧，分别加温至700℃、750℃、800℃、850℃，停留时间为2h，最后将煅烧好的煤矸石放入振动磨内磨细，磨细后通过5.0mm筛子筛分，控制筛余量小于5.0%，制得活性煤矸石粉，以备试验用。

3.2 泡沫的制备

称取泡沫剂，然后与水按1∶40拌和均匀，将泡沫剂水溶液加入制泡机中搅拌，以使泡沫大小均匀、细小、黏度好、稳定，以容器底部未出现泌水现象为准。一般制泡所需时间约为3～5分钟。

3.3 泡沫混凝土的制备及试块养护

（1）原材料的配制和搅拌：按照配合比把所需的干物料称重，放到搅拌机中搅拌0.5min～1min，使干粉混合均匀，再倒入一定量的水，充分混合均匀，得到流动状态的混合浆体。

（2）混泡与成型：将制备好的泡沫（图1）逐渐加入到搅拌好的混合浆体中，搅拌时间为1min～3min，然后将泡沫混凝土浆体注入涂好油的试模中，应注意的是泡沫混凝土不能剧烈地振动以免气泡破裂，在流动度低的情况下，由于密度很轻很难通过自流平达到完全充满模具，需要在试模的外壁轻轻振捣；在大流动度的情况下，泡沫混凝土浆体可以完全自流平、自密实。泡沫混凝土注入试模后，用镘刀及时刮平表面，在湿度为80%～90%条件下，常温静止24～48小时后脱模。

（3）养护：浇筑入模的泡沫混凝土，用镘刀刮平后，待初凝后盖上麻布，防止表面过度失水。由于泡沫混凝土的强度较低，浇筑后24小时内要注意保护，禁止脚踩，更不允许将石块、木块或其它物品压在上面。一般在24～48小时拆模后，放入标准喷雾养护室中养护。

在改革进程中，全国人大常委会是否有权授权进行监察体制改革试点，存在较大争议。监察体制是政治体制的重要组成部分，监察体制改革超越了当时宪法规定，人大常委会采取授权试点的方式，一定程度上解决了改革合宪性问题，为缓解改革与法治之间的紧张关系，提供了一种变通模式。但有学者认为，授权监察体制改革试点属于全国人大的职权，没有全国人大授权，作为全国人大常设机构的常委会，无权授权监察体制改革试点[15]。而“授权试点”是改革过程中的一项宪法工程，应当具有法律依据。这表明，《立法法》第13条能否为“授权试点”提供规范依据，如何使其具有更坚固的法律基础，是个值得研究的问题。

图1 预先制备好的泡沫

4 试验基本配比

本研究实验基本配比见表6。

表6 试验基本配比单位：kg

5 泡沫混凝土现场浇筑施工性研究

流动度指标是泡沫混凝土施工工艺的一项重要指标。泡沫混凝土现场浇筑施工性主要是受泡沫混凝土的流动性影响。

由于泡沫混凝土在现场浇筑施工过程中，免振捣以防造成泡沫的破裂。所以，在设计时，最好考虑是自流平、自密实混凝土。

在一定的水料比时，影响泡沫混凝土流动性的主要因素是泡沫剂的掺量，因此本研究着重研究泡沫剂对施工性的影响。

泡沫剂掺量对泡沫混凝土浆料的流动度的影响研究结果见图2。

图2 泡沫剂的掺量对流动度影响

当泡沫剂掺量在1%～1.5%时，随着泡沫剂的增加，泡沫混凝土浆体的流动度逐渐降低；当泡沫剂掺量在1.5%～2.0%时，泡沫混凝土浆体的流动度下降很快；当泡沫剂掺量超过2.0%时，流动度很小；当泡沫剂掺量大于2.5%时，泡沫混凝土浆体流动度基本不变。因为随着泡沫剂的增加，泡沫浆体的密度降低，自重降低，从而导致泡沫浆体的流动度降低。

图3 浆体缺乏气泡的集体支撑而造成坯体坍塌

图4 模具密封不好跑料导致坯体塌陷

图5 无塌陷试件

图6 漏料（左）、塌陷（中）及无塌陷试样（右）对比

因此，从泡沫混凝土现场浇筑施工性方面考虑，泡沫剂不宜大于1.5%。

在气温较低（小于20OC）时，泡沫混凝土平均坍塌量与泡沫剂掺量的关系如图7。结果表明泡沫剂掺量在1%～2%时，随着泡沫剂掺量的增大，煤矸石泡沫混凝土的平均坍塌量显著增大。这是由于泡沫剂掺量越高，泡沫混凝土单位体积内泡沫含量越大，由于泡沫破裂产生的塌陷就越大。在本实验中所采用的试模尺寸为100mmX100mmX100mm，平均坍塌量是取试件四边和中间的坍塌量平均值。

作为建筑屋面现浇材料，过大的塌陷率是不被允许的。因此，通过添加早强剂，在泡沫剂掺量不大于2%时，获得基本无塌陷的泡沫混凝土。

实验表明，当气温较高（大于30℃）时，同样条件下的泡沫混凝土，泡沫剂掺量增加到2%，泡沫混凝土也可以不塌陷。

图7 泡沫混凝土平均坍塌量与泡沫剂掺量的关系(常温状态下)

通过大量试验研究表明，我们得出适合现场浇筑泡沫混凝土施工作业制度：

在温度较低时（5～20℃），现场浇筑泡沫混凝土的泡沫剂掺量不宜大于1.5%；

在温度较高时（＞30℃），现场浇筑泡沫混凝土的泡沫剂掺量不宜大于2%；

在温度为20～30℃时，现场浇筑泡沫混凝土的泡沫剂掺量宜在1.5%左右；

现场浇筑泡沫混凝土一次浇筑高度不宜大于100mm。

[1]闫振甲,何艳君.泡沫混凝土实用生产技术[M].化学工业出版社,2006:1–188.

[2]蒋冬青.泡沫混凝土应用新进展[J].中国水泥,2003,(3): 46-48.

[3]张巨松.国内外泡沫混凝土发泡剂及发泡技术分析[J].低温建筑技术,1991,(12):66-67.

[4]顾真安.墙材革新:建筑节能之基础[J].墙材革新与建筑节能,2006,(1):16–18.

[5]潘志华,陈国瑞,李东旭,程麟.现浇泡沫混凝土常见质量问题分析及对策[J].新型建筑材料,2004,(1):4–7.

[6]李楠.防水隔热泡沫混凝土的研究与应用[J].国外建材科技,2006,27(4):9－13.

[7]赵铁军,高倩,王兆利.大掺量粉煤灰对泡沫混凝土抗压强度的影响[J].粉煤灰,2002,14（6）:7—10.

[8]曾尤,扬合,张巨松.国内外发泡剂及发泡技术分析[J].低温建筑技术,2001,（4）:23-25.

[9]吴保泓.新型粉状混凝土复合塑化剂的研究[J].广西电力工程,1999,（1）:35-38.

[10]肖力光,盖广清,杨燕.高掺量粉煤灰泡沫混凝土砌块的实验研究[J].新型建筑材料,2003,（1）:27-30.

[11]王培民.新型和特种混凝土配合比设计计施工性能检测实用手册[M].中国建材出版社,2005,(1):331–336.

[12]俞心刚,李德军,、田学春,魏海波,王洪飞,李月香,刘毅.煤矸石泡沫混凝土的研究[J].新型建筑材料,2008,(1):16-19

责任编辑：余咏梅

Study on On-the-Spot Casting Foam Concrete Application

This article described the experiment of application property of on-the-spot casting of foam concrete simulating possible quality defects during the construction.It finally formed the system of construction operation by analyzing different temperatures of the locations and quality defects mechanism caused by different amounts of foam.

foam concrete;on-the-spot application property;construction operation system

TU528

A

1671-9107（2011）07-0044-03

10.3969／j.issn.1671-9107.2011.07.044

2011-05-29

李斯祺(1957-),男，工程师，重庆建工新型建材有限公司总工，长期从事商品混凝土生产、设备、技术、质量管理工作。

陈家全(1974-)，男，高工，长期从事商品混凝土生产、技术、质量管理工作，专注新型保温建筑材料的研发和应用。

彭育(1986-)，男，从事商品混凝土技术管理工作。