泡沫混凝土的研究与应用现状

许宏志 李仁锋

(1.淄博高见泽混凝土有限公司,山东 淄博 255000; 2.淄博中岳建设有限公司,山东 淄博 255000)

1 泡沫混凝土的定义以及制备方法

1.1 泡沫混凝土的定义

泡沫混凝土是通过发泡机的发泡系统将发泡剂用机械方式充分发泡，并将泡沫与水泥浆均匀混合。然后经过发泡机的泵送系统进行现浇施工或模具成型，经自然养护所形成的一种含有大量封闭气孔的新型轻质保温材料。泡沫混凝土又称为发泡水泥、轻质混凝土等，是一种利废、环保、节能、低廉且具有不燃性的新型建筑节能材料。泡沫混凝土是通过化学或物理的方式根据应用需要将空气或氮气、二氧化碳气、氧气等气体引入混凝土浆体中，经过合理养护成型，而形成的含有大量细小的封闭气孔，并具有相当强度的混凝土制品。泡沫混凝土的制作通常是用机械方法将泡沫剂水溶液制备成泡沫。

1.2 泡沫混凝土的制备

在进行泡沫混凝土制备的时候，所使用的原材料主要是水泥、水和泡沫，另外还需要加入一些矿物掺合料以及外加剂和骨料。一般的矿物掺合料主要是煤灰、矿渣等，骨料主要是陶粒和碎石屑以及膨胀珍珠岩等。一般情况下，在进行泡沫混凝土制备的时候，所采用的是机械的方法，将泡沫水溶液制成泡沫，然后在泡沫中加入硅质材料、钙质材料、水及各种外加剂等组成的料浆中，经混合搅拌、浇筑成型、养护而成。

1.3 泡沫混凝土的优缺点

泡沫混凝土是一种新型的材料，而且具有广泛的使用市场，因此国内外的专家学者对此做了大量的实验，得出泡沫混凝土的优缺点。目前泡沫混凝土主要运用在墙体的材料中，泡沫混凝土具有密度小、质量轻、保温、隔音、抗震等性能，运用在墙体的材料中十分合适。但是泡沫混凝土还存在一定的缺点，主要是强度偏低、开裂、吸水等，影响了泡沫混凝土的使用。下一步需要对泡沫混凝土的制备以及所使用的材料进行改变和调整，提升整个泡沫混凝土的强度和耐久性，防止出现开裂和强度过低的问题。

2 混凝土国内外应用现状

泡沫混凝土本身所具有的特点十分优良，而且可以在建筑墙体中进行广泛的运用。目前泡沫混凝土在国内外的运用很广泛，所使用的方面和方法也很多。首先主要是运用泡沫混凝土进行砌块，在我国的南方地区，主要是利用泡沫混凝土砌块构建框架结构，对墙体进行填充。在我国的北方地区，泡沫混凝土主要是用作建筑的保温材料，发挥出泡沫混凝土的良好隔热性和自重比较轻的特点。另外泡沫混凝土还可以用作建筑的保温层，通过现浇的方法，运用在屋面，作为保温层，简化屋面的构造，提升建筑的保温能力。泡沫混凝土还能够作为地基的补偿物或者是作为轻质墙板进行使用。目前国内的使用方法和国外的使用方法基本相同，而且我国在泡沫混凝土技术方面的进展速度很快。国外主要将泡沫混凝土作为运动场或者是田径跑道，制作复合墙体或者是夹心构件，有时也可以用作管线回填。

3 泡沫混凝土的特性

泡沫混凝土自身是一种轻质、保温、耐热耐火、隔音的材料，首先泡沫混凝土本身的自重比较小，只有300 kg/m3～1 200 kg/m3，比一般的建筑材料的自重降低了1/3，所以可以用做降低建筑自重的材料。泡沫混凝土具有良好的热工性，其中存在很多独立的小气孔，所以具有相应的热工性，而且具有较好的保温防火性。泡沫混凝土还具有较好的隔音效果，主要是材质是整体的密实材质，其中存在一些小气泡，这样的材料可以降低噪声的传播。由于泡沫混凝土的自重比较小，再加上弹性模量低，所以比一般的建筑结构有更好的抗震性，可以降低振动波的传递，实现结构上的抗震，吸收震动冲击量，实现全面减震的作用。

4 影响泡沫混凝土性能的主要因素及质量控制

通过对泡沫混凝土自身性能的分析发现，影响泡沫混凝土自身性能的主要影响因素有原材料及配合比、发泡剂、混泡工艺、搅拌时间、养护水平、水灰比以及施工工序。对于其中的一些影响因素，利用搅拌时间、养护水平、水灰比以及施工工序，都是可以进行相应控制的。而且通过不断提升工人的操作水平，能够实现这些方面影响因素的控制。但是对于发泡剂来说，是制作泡沫混凝土的关键影响因素。发泡剂本身的好坏，直接决定了泡沫混凝土的质量，因此必须要注意发泡剂的作用，做好发泡剂的选择和使用，提升我国对发泡剂的综合研究水平，实现我国发泡剂技术的全面提升。

5 存在的问题

5.1 发泡剂的种类及质量问题

虽然发泡剂的种类很多，但是目前国内所使用的发泡剂主要是低廉的表面活性剂，这样的发泡剂存在稳定性差，生产工艺较为复杂的问题。这些问题导致发泡剂的使用无法达到较高的水平，而且进行泡沫混凝土制作推广的时候，容易出现推广困难的问题。为了实现泡沫混凝土的制作方式的简化，需要开发使用较为新型的发泡剂，提升发泡剂自身的效果，确保泡沫混凝土自身性能的不断提升。

5.2 泡沫混凝土强度偏低问题

对于泡沫混凝土来说，由于其中存在泡沫，所以硬化后孔隙率比较大，而且自身的容重较小。虽然泡沫混凝土具有自重小、保温和隔音的重要作用，但是自身由于存在泡沫，所以容易出现强度较差的问题。在降低自重的同时，泡沫混凝土自然的降低了自身的强度，这对于泡沫混凝土的广泛运用有一定的影响，需要进行进一步的研究。

5.3 吸水率和收缩率大、易开裂

对于泡沫混凝土来说，其中存在很多气孔，所以气孔中容易吸收相应的水分。和传统的混凝土材料相比，泡沫混凝土具有较高的吸水率，这对于整个泡沫混凝土的稳定性有一定的影响，而且在吸水后，泡沫混凝土的性能会出现一定的改变，容易出现开裂的问题。

6 结语

泡沫混凝土本身具有良好的性能，可以在多个方面进行使用。但是从本质上来说，发泡剂的使用情况决定了泡沫混凝土自身的性能，因此需要在发泡剂方面进行更加深入的研究。我国目前的发泡剂研究水平还比较差，所以需要引进国外的先进发泡剂技术，实现泡沫混凝土自身性能的改变，降低其他影响因素的影响，实现泡沫混凝土技术的全面提升。