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一種新型保溫材料——泡沫混凝土

發布時間:2019/2/18 14:36:57


近年來,很多火災事故的發生原因都跟建筑保溫材料有關。建筑保溫材料能夠保溫隔熱,降低采暖能耗。可它又十分易燃,容易引發火災事故。為此,人們越來越多的關注到一種新型保溫材料——泡沫混凝土。






泡沫混凝土是通過發泡機的發泡系統將發泡劑用機械方式充分發泡,并將泡沫與水泥漿均勻混合,然后經過發泡機的泵送系統進行現澆施工或模具成型,經自然養護所形成的一種含有大量封閉氣孔的新型輕質保溫材料。


泡沫混凝土防火隔熱,3厘米厚的板材用手托著,拿焊***噴上10分鐘,手卻安然無恙。與此同時,它還是一種輕質的建筑材料,可以漂浮在水面上,比水還要輕,這樣就可以降低建筑物的自重,減小建筑基礎所需承受的載荷。經過結構抗震檢測,泡沫混凝土板房經過9度抗震而不壞,這說明它的抗震性能也非常好。正因為具有這些優勢,泡沫混凝土保溫材料的運用已經成為一個新趨勢。


主要特性

泡沫混凝土通常是用機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材料、鈣質材料、水及各種外加劑等組成的料漿中,經混合攪拌、澆注成型、養護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性能。



1、輕質

 泡沫混凝土的密度較小,密度等級一般為300-1800kg/m3。常用泡沫混凝土的密度等級為300-1200 kg/m3,近年來,密度為 160 kg/m3的超輕泡沫混凝土也在建筑工程中獲得了應用。

由于泡沫混凝土的密度小,在建筑物的內外墻體、層面、樓面、立柱等建筑結構中采用該種材料,一般可使建筑物自重降低25%左右,有些可達結構物總重的30%-40%。而且,對結構構件而言,如采用泡沫混凝土代替普通混凝土,可提高構件的承截能力。因此,在建筑工程中采用泡沫混凝土具有顯著的經濟效益。


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300-1200 kg/m3范圍的泡沫混凝土,導熱系數在0.08-0.3w/(m·K)之間,熱阻約為普通混凝土的10-20倍。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。泡沫混凝土是無機材料,不會燃燒,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

 可現場澆注施工,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

現澆泡沫混凝土吸水率較低,相對***的封閉氣泡及良好的整體性,使其具有一定的防水性能。


7、耐久性能好

 與主體工程壽命相同。


8、生產加工方便

 泡沫混凝土不但能在廠內生產成各種各樣的制品,而且還能現場施工,直接現澆成屋面、地面和墻體。


9、環保性能好

泡沫混凝土所需原料為水泥和發泡劑,發泡劑大都接近中性,不含苯、甲醛等有害物質,避免了環境污染和消防隱患。





10、施工方便

 只需使用水泥發泡機可實現自動化作業,可泵送實現垂直高度200米的遠距離輸送,工作量為150—300立方/工作日。





11、其它性能

 泡沫混凝土還具有施工過程中可泵性好,抗壓強度高(0.5-22.2Mpa),沖擊能量吸收性能好,可大量利用工業廢渣,價格低廉等優點。



應用范圍


泡沫混凝土以其良好的特性,廣泛應用于節能墻體材料中,在其他方面也獲得了應用。目前,泡沫混凝土在我國的應用主要是屋面泡沫混凝土保溫層現澆、泡沫混凝土面塊、泡沫混凝土輕質墻板、泡沫混凝土補償地基。但是,充分利用泡沫混凝土的良好特性,可以將它在建筑工程中的應用領域不斷擴大,加快工程進度,提高工程質量,具體如下:


1、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回填材料可降低垂直截荷,也減少了對岸墻的側向載荷。這是因為泡沫混凝土是一種粘結性能良好的剛性體,它并不沿周邊對岸墻施加側向壓力,沉降降低了,維修費用隨之減少,從而節省很多開支。泡沫混凝土也可用來增進路堤邊坡的穩定性,用它取代邊坡的部分土壤,由于減輕了質量,從而就降低了影響邊坡穩定性的作用力。


2、修建運動場和田徑跑道。

 使用排水能力強的可滲性泡沫混凝土作為輕質基礎,上面覆以礫石或人造草皮,作為運動場用。泡沫混凝土的密度為800-900kg/m3;此類運動場可進行曲棍球,***及網球***。或者在泡沫混凝土上蓋上一層0.05m厚的多孔瀝青層及塑料層,則可作田徑跑道用。


3、作夾芯構件。

 在預制鋼筋混凝土構件中可采用泡沫混凝土作為內芯,使其具有輕質***隔熱的良好性能。通常采用密度為400 - 600kg/m3的泡沫混凝土。


4、管線回填。

  地下廢棄的油柜、管線(內裝粗油、化學品)、 污水管及其他空穴容易導致火災或塌方,采用泡沫混凝土回填可解決這些后患,費用也少。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600-1100kgg/m3。


5、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性,因此它經常用于貧混凝土填層。如對隔熱性要求不很高,采用密度為1200kgg/m3左右的貧混凝土填層,平均厚度為0.05m;如對隔熱性要求很高,則采用密度為500kgg/m3的貧混凝土填層,平均厚度為0.1- 0.2m。


6、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、價格低廉等優點。坡度一般為10mm/m.厚度為0.03-0.2m,采用密度為800 - 1200kgg/m3;的泡沫混凝土。


7、儲罐底腳的***。

  將泡沫混凝土澆階在鋼儲罐(內裝粗油、化學品)底腳的底部,必要時也可形成一凸形地基,這樣可確保整個箱底的***在焊接時年處于***應力狀態,這一連續的***可使儲罐采用薄板箱底。同時凸形地基也易于清潔。泡沫混凝土的使用密度為800-1000kgg/m3。


8、用于園林綠化。

  將泡沫混凝土做成容重在600-1000kg/m3,可用于園林假山,垃圾箱,桌凳等。


9、國防(現代戰爭是用信息和先進機動器械為攻擊工具)。

  該發泡水泥能用在被敵方轟炸***的軍事工程如機場,重要交通公路等實行立即搶修,用我們的設備及工藝能把敵方***的工程迅速修復,實驗得來的結果是修復后10分鐘即能用于飛機起降,戰車通過。


10、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、***襯管回填;以及供電、水管線的隔離等方面。


施工工藝

 泡沫混凝土的施工是通過整套專用的設備現場完成。整套設備配有上料、攪拌、主機等系統,施工時進行現場上料、攪拌、發泡并通過自帶的泵送系統經高壓輸送管直接送***施工基面。


存在不足

1、強度偏低。

  體積密度為800-859kgg/m3的泡沫混凝土的抗壓強度嚴重偏低,一般低于2.0MPa,有的甚***不足1.0MPa。但目前國內泡沫混凝土技術發展迅猛,北京有企業(如北京中科筑誠)已經將500公斤每立方的泡沫混凝土強度提高到2.5MPa。

2、開孔率偏高。

  由于泡沫混凝土中存在Na,K,等對氣泡的***作用,使得其中的氣孔多為開孔,嚴重影響了泡沫混凝土的保溫性能。目前,北京鴻銳嘉已經將180公斤級別泡沫混凝土做到0.4MPa以上,且開孔率已經控制在10%以下.

3、開裂、吸水。

  硬化泡沫混凝土表面開裂,導致吸收大量外來水分。開裂可以添加纖維緩解,吸水可以加憎水劑解決。


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