泡沫混凝土那些事兒
泡沫混凝土又稱為輕質(zhì)混凝土或發(fā)泡水泥等，是一種利廢、環(huán)保、節(jié)能、低廉且具有輕質(zhì)高強(qiáng)、不吸水、不燃性的新型建筑節(jié)能材料，可用作屋面保溫隔熱、地暖及地面墊層和內(nèi)隔墻及外墻保溫等。
泡沫混凝土通常是用機(jī)械或壓縮空氣的方法將泡沫劑的水溶液制備成泡沫，再將泡沫加入到含硅質(zhì)材料、鈣質(zhì)材料、水及各種外加劑等組成的料漿中，經(jīng)混合攪拌、澆筑成型、養(yǎng)護(hù)而成的一種內(nèi)部含有大量封閉氣孔的混凝土。
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實(shí)際應(yīng)用中的問題
(1)強(qiáng)度低、干縮大及吸水率高等缺點(diǎn)是阻礙泡沫混凝土進(jìn)一步發(fā)展的主要原因。
密度（小于300kg/m3）的超輕泡沫混凝土具有良好的保溫和隔音等性能，但其抗壓強(qiáng)度極低，表面易開裂，導(dǎo)致混凝土的吸水率增加，從而影響工程質(zhì)量；強(qiáng)度較高的泡沫混凝土，其密度一般較大，從而具有較低的保溫和隔音等性能。因此，應(yīng)使泡沫混凝土的強(qiáng)度及其密度之間保持平衡，即降低密度的前提下程度地提高強(qiáng)度，可通過優(yōu)選膠凝材料和超輕骨料，并選用高質(zhì)量發(fā)泡劑來實(shí)現(xiàn)。
(2)生產(chǎn)設(shè)備問題。
國(guó)內(nèi)泡沫混凝土生產(chǎn)施工的機(jī)械設(shè)備無統(tǒng)一的標(biāo)準(zhǔn)機(jī)型，并且水泥凈漿配比、泡沫混合比例及泡沫料漿濕密度等仍靠人工經(jīng)驗(yàn)調(diào)配，導(dǎo)致無法精確計(jì)量，漿體密度難以控制等問題。我國(guó)應(yīng)盡快開發(fā)研制自動(dòng)化、大型化和加工精良化的生產(chǎn)設(shè)備。
(3) 與國(guó)外相比，我國(guó)泡沫混凝土制品整體規(guī)模偏小，技術(shù)水平不高，沒有應(yīng)用的主導(dǎo)產(chǎn)品。因此，應(yīng)加強(qiáng)泡沫混凝土在預(yù)制品和現(xiàn)澆方面的技術(shù)創(chuàng)新，如鋼結(jié)構(gòu)現(xiàn)澆墻體和框架結(jié)構(gòu)泡沫混凝土墻體等，并且在電磁屏蔽、抗爆和吸聲等高技術(shù)領(lǐng)域推廣其應(yīng)用。
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影響強(qiáng)度三大因素
與普通混凝土一樣，泡沫混凝土的強(qiáng)度并不是一個(gè)固定的數(shù)值，不同的膠凝材料種類、水泥用量、混凝土配合比、水灰比、泡沫用量(不同的體積質(zhì)量)、發(fā)泡劑、養(yǎng)護(hù)制度及其他外加劑的采用與否等都影響泡沫混凝土的強(qiáng)度。我們就對(duì)水灰比、配合比及外加劑的選擇三大因素做重點(diǎn)討論。
1、水灰比的影響
在普通混凝土的制備中，混凝土的強(qiáng)度隨成型水灰比的減小而增大，但在泡沫混凝土試驗(yàn)中發(fā)現(xiàn)的情況卻不盡相同。
1)在漿體的流動(dòng)性主要依靠外加劑的用量來控制時(shí)(即漿體已經(jīng)具備良好的流動(dòng)性)，隨著水灰比的減小，強(qiáng)度增大;反之，減小。分析原因:隨著水灰比的減小，混凝土中的游離水量減少，泡沫混凝土的吸水率降低，有效增加了混凝土強(qiáng)度;但當(dāng)水灰比繼續(xù)降低時(shí)，由于水泥水化的需水量不足會(huì)吸收泡沫中的水分，使得泡沫破裂，從而引起封閉氣泡數(shù)量減少和混凝土均勻性下降，造成強(qiáng)度降低。
2)在漿體的流動(dòng)性主要依靠水的用量來控制時(shí)，隨著水灰比的增大，強(qiáng)度增大;反之，減小。
分析原因：
較高的成型水灰比，保證了漿料的良好流動(dòng)性，能確保將泡沫均勻引入到水泥漿料中并均勻分布，從而實(shí)現(xiàn)強(qiáng)度的增長(zhǎng)。相反，水灰比的降低，漿體材料流動(dòng)性不足，將引起氣泡分布不均，從而降低混凝土的強(qiáng)度。
綜合以上情況，泡沫混凝土的水灰比對(duì)強(qiáng)度的影響是多方面的，應(yīng)結(jié)合具體情況具體分析，調(diào)整水灰比的大小，使泡沫混凝土內(nèi)部材料結(jié)構(gòu)均勻而多封閉獨(dú)立氣泡是提高泡沫混凝土強(qiáng)度的重要途徑。
2、配合比的影響
泡沫混凝土制備時(shí)可以單獨(dú)采用水泥，也可能同時(shí)采用除水泥以外的混合材(如硅灰、礦渣、粉煤灰等)，還可能同時(shí)采用細(xì)集料(砂子)。
第1種情況:單獨(dú)采用水泥時(shí)相對(duì)簡(jiǎn)單，所用水泥的強(qiáng)度等級(jí)越高、用量越多，制備的泡沫混凝土強(qiáng)度也就越大。所以，當(dāng)希望制備較高強(qiáng)度的泡沫混凝土?xí)r，需要選擇高強(qiáng)度等級(jí)的水泥。
第二種情況:混合材料的引入會(huì)導(dǎo)致泡沫混凝土早期強(qiáng)度的顯著降低，而對(duì)后期強(qiáng)度影響不大。如果填入適當(dāng)?shù)膹?qiáng)度激發(fā)劑，則可有效減緩前期強(qiáng)度降低。實(shí)際施工中往往以同時(shí)摻用混合材料和砂子的情況最為多見，因此，泡沫混凝土的配合比存在一個(gè)適宜的范圍，需要根據(jù)試驗(yàn)確定。
3、外加劑用量的影響
泡沫混凝土使用的外加劑主要包括水泥強(qiáng)度激發(fā)劑、減水劑和發(fā)泡劑。
水泥發(fā)泡劑
從泡沫混凝土的制備原理分析，利用發(fā)泡劑引入大量氣孔賦予其普通混凝土所沒有的輕質(zhì)、隔音、保溫、高流動(dòng)性等功能是泡沫混凝土制備的基礎(chǔ);但從結(jié)構(gòu)和力學(xué)的角度看，同時(shí)也引起結(jié)構(gòu)致密性大大降低，從而降低了泡沫混凝土的強(qiáng)度。那么，如何將發(fā)泡劑的用量控制在既能實(shí)現(xiàn)輕質(zhì)、隔音、保溫和高流動(dòng)性等功能，同時(shí)混凝土強(qiáng)度又不低于預(yù)期目標(biāo)是混凝土生產(chǎn)科研的一個(gè)新課題。
能產(chǎn)生泡沫的物質(zhì)很多，但并非所有能產(chǎn)生泡沫的物質(zhì)都可以用作發(fā)泡劑。只有發(fā)泡倍數(shù)足夠大，在泡沫和漿料混合時(shí)薄膜不致破壞，具有足夠的穩(wěn)定性，對(duì)膠凝材料的凝結(jié)和硬化不起有害影響的發(fā)泡劑，才適合用來生產(chǎn)泡沫混凝土。
水泥發(fā)泡劑對(duì)泡沫混凝土強(qiáng)度的影響主要體現(xiàn)在泡沫的尺寸、均勻性(尺寸均勻性和分布均勻性)、泡沫的穩(wěn)定性、發(fā)泡能力等。要求發(fā)泡劑的發(fā)泡能力強(qiáng)、密度低、單位攜水量小，泡沫牢固、細(xì)小、均勻分布，對(duì)混凝土的副作用小。
水泥強(qiáng)度激發(fā)劑
水泥強(qiáng)度激發(fā)劑主要在水泥混合材的場(chǎng)合采用，可以減輕泡沫混凝土早期強(qiáng)度降低的程度。但是，使用激發(fā)劑往往會(huì)降低泡沫混凝土的最終強(qiáng)度。
減水劑
混凝土減水劑使泡沫混凝土即使在較低水灰比下仍然能夠順利完成漿料與泡沫的混合，制備出泡沫分布均勻的泡沫混凝土。所以，摻加適量的高效減水劑是制備高強(qiáng)泡沫混凝土的重要手段之一。但是，因?yàn)闇p水劑的價(jià)格比較貴而且有些減水劑與發(fā)泡劑在某些性能方面有相反的作用，所以減水劑的種類和添加量必須由試驗(yàn)確定。
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泡沫混凝土與加氣混凝土的比較
教你識(shí)別泡沫混凝土和加氣混凝土不同點(diǎn)
國(guó)內(nèi)加氣混凝土市場(chǎng)發(fā)展迅速，同時(shí)使用加氣混凝土建成的房屋可以被廣泛使用，并得到廣大用戶的認(rèn)可，繼而泡沫混凝土制品的出現(xiàn)使得人們總有一個(gè)認(rèn)識(shí)的過程，泡沫混凝土是混凝土家族中最年輕的一員，但泡沫混凝土和加氣混凝土還是有所區(qū)別的。現(xiàn)就兩者做一簡(jiǎn)單分析：
泡沫混凝土和加氣混凝土有相同點(diǎn)：
1.結(jié)構(gòu)特征相同：泡沫混凝土和加氣混凝土一樣，皆以真空封閉性氣孔為主，連通孔和開孔很少，氣孔大小均勻，絕大多數(shù)氣孔小于2毫米。
2.密度相近：泡沫混凝土雖然采用的材料和加氣混凝土有所不同，但其密度等級(jí)劃分和傳統(tǒng)加氣混凝土的級(jí)別一樣。
3.在同等密度下力學(xué)性能相同或相近。
4.均以無機(jī)材料為主。
泡沫混凝土和加氣混凝土不同點(diǎn)：
1.細(xì)部結(jié)構(gòu)特征：發(fā)泡水泥是由無數(shù)個(gè)密閉的孔連接而成的具有隔熱、隔音、保溫性能的產(chǎn)品。而加氣混凝土由于氣體是從里面發(fā)出促使水泥漿成蜂窩狀的，其孔洞是聯(lián)通孔。所以從細(xì)部結(jié)構(gòu)上說加氣混凝土砌塊沒有泡沫混凝土砌塊的隔音、隔熱、防潮等優(yōu)異性能。
2.可以實(shí)現(xiàn)更小的密度：具調(diào)查目前市面上的加氣塊的密度在500kg/m3以上，而泡沫混凝土砌塊的密度可以做到500kg一下。
3.發(fā)泡手段更加靈活：傳統(tǒng)加氣混凝土只用化學(xué)發(fā)泡，而泡沫混凝土采用了更加靈活的發(fā)泡手段。它除用發(fā)泡機(jī)和發(fā)泡劑發(fā)泡外，還可以利用高壓氣泵充氣，只要能達(dá)到混凝土形成封閉性氣孔的目的，發(fā)泡手段不拘一格。
4.養(yǎng)護(hù)工藝更加多樣：泡沫混凝土由于所生產(chǎn)的品種很多，因而需要氧化工藝的多樣性，可根據(jù)不同膠凝材料，采取自然養(yǎng)護(hù)、蒸汽養(yǎng)護(hù)或其他養(yǎng)護(hù)方法。
5.生產(chǎn)模具種類繁多：泡沫混凝土為降低投資，增加制品種類，提高產(chǎn)品附加值，可采用各種材料制成的小型模具、組合模具、藝術(shù)模具等。它還可以不用模具，直接現(xiàn)場(chǎng)澆注。
廣州歐復(fù)公司于近日成功研制出用于生產(chǎn)泡沫混凝土砌塊設(shè)備和外墻保溫板生產(chǎn)線上的養(yǎng)護(hù)系統(tǒng)，我們公司將其稱之為《自熱循環(huán)成品養(yǎng)護(hù)窯》，這套《自熱循環(huán)成品養(yǎng)護(hù)窯》在同行業(yè)銷售的設(shè)備中屬于配備系統(tǒng)；生產(chǎn)時(shí)泡沫混凝土砌塊首先經(jīng)過第1道促進(jìn)凝結(jié)功效的初凝窯系統(tǒng)并切割成塊以后，統(tǒng)一放入我們公司配備的產(chǎn)品養(yǎng)護(hù)系統(tǒng)《自熱循環(huán)成品養(yǎng)護(hù)窯》，窯內(nèi)的空氣與供應(yīng)窯的熱量產(chǎn)生了神奇的霧化效果，霧氣的保濕效果驚人的好。從本公司研發(fā)配置了《自熱循環(huán)成品養(yǎng)護(hù)窯》從此減少了人工噴水養(yǎng)護(hù)等繁瑣工序，不但減少工序節(jié)約了成本，而且也大大延長(zhǎng)了冬季生產(chǎn)時(shí)間，同時(shí)也讓產(chǎn)品質(zhì)量更加穩(wěn)定。我司研發(fā)生產(chǎn)的這個(gè)《自熱循環(huán)成品養(yǎng)護(hù)窯》，在保溫板設(shè)備和砌塊設(shè)備上都配備，該窯可以根據(jù)場(chǎng)地的變化和生產(chǎn)的需要可以隨時(shí)進(jìn)行移動(dòng)。
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泡沫混凝土材料配方有哪些？
一、密度500kg/m3泡沫混凝土配方
① 普通硅酸鹽水泥（42.5級(jí)）400kg
磨細(xì)礦渣微粉（比表面積450m2/kg) 100kg
礦渣活化促凝劑F-11 2kg
料漿穩(wěn)定劑（4%液劑）25kg
泡沫適量
活性水適量
②快硬硅酸鹽水泥（42.5級(jí)）350kg
一級(jí)或二級(jí)粉煤灰120kg
石灰20kg
石膏6kg
粉煤灰活化劑F-12 3kg
聚合物3kg
料漿穩(wěn)定劑（5%液劑）20kg
泡沫適量
活性水適量
二、密度650kg/m3泡沫混凝土配方
① 普通硅酸鹽水泥（42.5級(jí)）585kg
粉煤灰（一級(jí)）65kg
聚羧酸高效減水劑5kg
促凝劑C5 13kg
料漿穩(wěn)定（5%液劑）30kg
泡沫適量
活性水適量
② 雙快硅酸鹽水泥（42.5級(jí)）550kg
硅灰90kg
廢聚苯乙烯泡沫顆粒10kg
聚合物3kg
料漿穩(wěn)定劑（5%液劑）30kg
泡沫適量
活性水適量
三、密度800kg/m3水泥泡沫混凝土配方
① 普通硅酸鹽水泥（42.5級(jí)）600kg
粉煤灰（一級(jí)）80kg
河砂120kg
聚羧酸高效減水劑6kg
促凝劑C5 12kg
料漿穩(wěn)定（5%液劑）30kg
泡沫適量
活性水適量
② 普通硅酸鹽水泥（42.5級(jí)）500kg
礦渣微粉（比表面積400m2/kg) 200kg
河砂100kg
FND高效減水劑5kg
促凝劑C5 10kg
料漿澆筑穩(wěn)定劑（7%液劑）15kg
泡沫適量
活性水適量
水泥泡沫混凝土的配方千變?nèi)f化，是不可能完全相同的。真正適用的配方應(yīng)根據(jù)配合比的設(shè)計(jì)方法，針對(duì)各自的具體情況來設(shè)計(jì)，而不能照搬任何一處配方。但為了大家在配方設(shè)計(jì)或生產(chǎn)時(shí)作為參考，以上便是水泥泡沫混凝土的其中一個(gè)材料配方（每立方米用量）。