什么是泡沫混凝土?
泡沫混凝土,又稱氣泡混凝土,是加氣混凝土中的一個特殊品種,屬于輕質(zhì)保溫材料。一般常規(guī)應(yīng)用領(lǐng)域主要是泡沫混凝土用量最大的建筑保溫、土木工程及巖土工程回填等。在這些方面,泡沫混凝土具有優(yōu)勢,在我國發(fā)展迅速,施工量已居世界首位。
泡沫混凝土與加氣混凝土的區(qū)別
泡沫混凝土的孔結(jié)構(gòu)和材料性能都接近于加氣混凝土,二者的差別,只是在氣孔形狀和加氣手段上。氣泡混凝土受毛細孔作用的影響產(chǎn)生變形,形成多面體,且通常是用機械方法將發(fā)泡劑水溶液制備成泡沫,然后再將已制得的泡沫和硅鈣質(zhì)材料、菱鎂材料或石膏材料所制成的料漿均勻攪拌,經(jīng)澆注成型、養(yǎng)護而成的。而加氣混凝土氣孔一般是橢圓形,且采用化學(xué)發(fā)氣,通過化輕集料混凝土廠家學(xué)反應(yīng),由內(nèi)部產(chǎn)生氣體而形成氣孔;
因此由于生產(chǎn)工藝的不同,氣泡混凝土對于產(chǎn)品集料的要求比加氣混凝土更加的寬松,可以實現(xiàn)更小的密度;通過體積比例混合泡沫與混凝土,更便于控制孔隙率及其他性能參數(shù);養(yǎng)護和澆注方式更加靈活。
泡沫混凝土的結(jié)構(gòu)特點
氣泡混凝土最突出的就是其孔結(jié)構(gòu)特性。在氣泡混凝土結(jié)構(gòu)中,存在著兩種孔結(jié)構(gòu):泡沫氣孔結(jié)構(gòu)和構(gòu)造孔隙。
1)泡沫氣孔結(jié)構(gòu)
其氣孔結(jié)構(gòu)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)、沒有完全封閉的孔和完全貫通的孔三類。其中影響氣泡混凝土吸水性能的氣孔,主要是后面兩種。氣孔結(jié)構(gòu)同時也極大的影響著氣泡混凝土的強度等力學(xué)性能。
2)構(gòu)造孔隙
構(gòu)造孔隙,根據(jù)其大小和成因的不同輕集料混凝土廠家而分為水化產(chǎn)物內(nèi)的膠凝孔、毛細孔以及介于二者之間的過渡孔。其中膠凝孔徑一般小于5nm;毛細孔是原材料水系中沒有被水化產(chǎn)物填充的原來的充水空間,其孔徑一般大于200nm,在上述兩類孔隙之間的,稱為過渡孔。
由于在尺寸上,構(gòu)造孔隙比氣孔結(jié)構(gòu)要小得多,且基本上是獨立的,因此在對氣泡混凝土的吸水性能和強度性能的影響都比氣孔結(jié)構(gòu)要小得多。
泡沫混凝土的用途
以前,人們只把它當保溫材料應(yīng)用,而近年,卻發(fā)現(xiàn)它竟有如此之多的特殊功能,像吸能抗震抗爆、隔音吸音、吸收電磁波、透水過濾、抗?jié)B抗潮、保水綠化、耐火、防火、抗沖去防護、漂浮承載等等。以功能之多來評價,它應(yīng)是最優(yōu)異的新型功能材料之一。這些功能的發(fā)現(xiàn),使它的用途越輕集料混凝土廠家來越廣,受到各行各業(yè)的關(guān)注。這也是它得以高速發(fā)展的重要原因。
目前泡沫混凝土的功能目前已發(fā)現(xiàn)的有20多種,其大量的應(yīng)用仍然在民用方面。其中,未來最具發(fā)展前景的將是它在建筑吸音隔音方面。另外,在耐火保溫領(lǐng)域、過濾領(lǐng)域、抗?jié)B防水領(lǐng)域、輕質(zhì)裝飾材料領(lǐng)域等都會有廣闊的應(yīng)用前景。
泡沫混凝土在建筑保溫中將取代泡沫塑料
泡沫塑料在建筑保溫中連續(xù)引發(fā)特大火災(zāi),業(yè)內(nèi)淘汰呼聲日益高漲,決定了泡沫塑料必將退出建筑保溫市場。而泡沫塑料退出后,用什么材料來取代?從目前來看,泡沫混凝土,可作為其主要取代品,分析如下:
· 在無機不燃材料中,泡沫玻璃、泡沫鋁、泡沫陶瓷的價格高,不能成為取代品;
· 巖棉礦棉等纖維保溫材料雖然價格略輕集料混凝土廠家低,但仍遠高于泡沫混凝土,且污染環(huán)境影響人體健康。另外,不是硬質(zhì)塊狀材料,應(yīng)用也比較困難。
· 膨脹珍珠巖、膨脹蛭石等顆粒狀松散保溫材料,吸水率高,制品不抗凍融,松散不易使用,使應(yīng)用受到限制。
· 而泡沫混凝土,價格低廉,原料易得,既可快速現(xiàn)澆施工,又可制成各種制品,同時它又具有防火性,隔聲性、抗震性、耐候性,用其取代泡沫塑料,是合適的材料。
泡沫混凝土現(xiàn)澆墻體
泡沫混凝土現(xiàn)澆主要應(yīng)用于屋面保溫層與地暖保溫層,近年來仍將保持強勁的發(fā)展。同時我國墻體泡沫混凝土現(xiàn)澆也獲得了較快的發(fā)展。建筑保溫的主要部位是外墻,建筑隔聲的主要部位是內(nèi)墻。泡沫混凝土用于外墻現(xiàn)澆可實現(xiàn)自保溫,用于內(nèi)墻現(xiàn)澆可實現(xiàn)自隔聲自吸音,在輕集料混凝土廠家內(nèi)墻外墻的應(yīng)用均有優(yōu)勢。近來,國內(nèi)許多泡沫混凝土企業(yè)已開始發(fā)展現(xiàn)澆自保溫外墻,承重隔音內(nèi)墻,非承重隔音內(nèi)墻等,而且已形成了開發(fā)熱潮。
泡沫混凝土外墻外保溫板
泡沫混凝土外墻外保溫板是指采用粘貼或干掛工藝固定于外墻面的保溫板。其幅面20×20cm、25×25cm,厚度3~5 cm、密度為150~270kg/m3。很多地方準備取代泡沫聚苯板,用于外墻外保溫薄抹灰系統(tǒng),或外墻內(nèi)保溫薄抹灰系統(tǒng),逐步得到推廣應(yīng)用。
泡沫混凝土外墻自保溫墻板
這類墻板包括單側(cè)復(fù)合有飾面層或保護層的泡沫混凝土復(fù)合墻板、雙面復(fù)合有飾面層或保護層的泡沫混凝土夾芯墻板。各家工藝不盡相同,均有創(chuàng)新,各有亮點。這類墻板可實現(xiàn)外墻自保溫,安裝輕集料混凝土廠家后不需另做保溫處理,且防火、耐久、隔音性優(yōu)異。
泡沫混凝土集成化住宅
集成化住宅是世界性發(fā)展潮流,泡沫混凝土自保溫裝配集成化住宅更是一個開發(fā)熱點。如今,國內(nèi)不少企業(yè)均在著力開發(fā)這種自保溫裝配住宅。
泡沫混凝土陶粒砌塊及蒸壓砌塊
泡沫混凝土砌塊一直是國內(nèi)各方熱衷的第一重點產(chǎn)品。但由于自然養(yǎng)護產(chǎn)品的強度差,后期干縮大,致使本產(chǎn)品始終沒有在我國規(guī)?;a(chǎn)應(yīng)用。目前,國內(nèi)企業(yè)已轉(zhuǎn)向陶粒泡沫混凝土砌塊及蒸壓泡沫混凝土砌塊的研發(fā)。這兩類砌塊是發(fā)展方向。國外企業(yè)多采用蒸壓,國外在上世紀三十年代采用的是自然養(yǎng)護工藝,因強度低、抗凍性差、干縮大,從上世紀四十年代改為蒸壓工藝。陶粒泡沫混凝土砌塊是我國的創(chuàng)新,技術(shù)先進,應(yīng)輕集料混凝土廠家大力發(fā)展。
泡沫混凝土的目前存在的一些問題
它還存在密度較大、保溫性不及泡沫塑料、強度較差三大不足。泡沫混凝土要獲得普及應(yīng)用,應(yīng)重點解決以下幾個技術(shù)問題,需要全行業(yè)人士共同努力。
缺少超低密度產(chǎn)品
超低密度是指密度小于100kg/m3的泡沫混凝土。它的導(dǎo)熱系數(shù)約為0.04~0.05。與聚苯泡沫板基本相當。如果我們能開發(fā)出此類泡沫混凝土,將為其全面取代聚苯板鋪出寬廣大道。
泡沫混凝土強度問題
泡沫混凝土的主要缺點就是強度低,如何提高其強度,是一個長期的技術(shù)課題。特別是100~300kg/m3的低密度產(chǎn)品,其強度最差,但需求量又最大。如果我們能解決它的強度問題,它的用量將會數(shù)倍的增長。
水泥用量大,成本高問題
目輕集料混凝土廠家前,大多數(shù)企業(yè)生產(chǎn)泡沫混凝土,全部采用水泥,成本較高,在與聚苯泡沫的競爭中沒有成本優(yōu)勢。如何降低水泥用量,降低成本,也將是全行業(yè)的重要課題。