建材发展导向２０１４年４月 工程技术 房屋建筑施工中泡沫混凝土的应用 吴四华 （浙江省建工集团有限责任公司摘浙江省杭州市３１００１２） 要：作为一种新型的隔热保温材料——泡沫混凝土，其优点是轻质、隔音、保温、减震，并且广泛应用到了房屋建筑 施工中。本文就泡沫混凝土在房屋建筑施工方面的应用进行了探讨，分析了泡沫混凝土基本的性能以及对泡沫混凝土配 制的方法进行了研究，为今后房屋建筑施工奠定了基础。 关键词：建筑施工；泡沫混凝土；应用；基本性能 中图分类号：ＴＵ５２８．２ 文献标识码：Ｂ 文章编号：１６７２—１６７５（２０１４）０７—００４３—０２ （１）制备泡沫混凝土的过程中因为发泡剂产生的泡沫稳定时间 引言 必须要减少胶凝材料凝结的时间，本试 目前我国大力推行节能与经济发展，节能材料在建筑领 有限，为了确保气泡不破碎，域的应用越来越受到重视。泡沫混凝土就是通过机械采用发泡 验研究了促凝剂在泡沫混凝土的浆体中稠化和凝结性能改善的作 促凝剂的掺量范围约为０－－５％，记录泡沫混凝土凝结的时间。 剂制出泡沫，然后把胶凝材料的浆体加到泡沫中，作成泡沫料 用，（２）泡沫混凝土的浆体要大量的水，等浆体凝结之后会产生孔 浆，之后现浇或成型，最后进行养护制成轻质微孔的材料。生产 影响了泡沫混凝土强度，本试验研究了高效减水剂减水的 泡沫混凝土的工艺简单、投资的规模小，而且还有隔热保温、轻 隙与裂缝， 质减震的特点，满足了各种的形体需要，被广泛应用到房屋的建 效果与其改进泡沫混凝土的强度作用，减水剂的掺量范围约ｏ￣３％，记录好泡沫混凝土减水率与２８ｄ抗压强度的值 筑施工中。本文通过试验研究了泡沫混凝土物理力学的性能，为 采用先掺法施工，（３）泡沫混凝土的浆体在成型时易发生离析、泌水、冒泡、分层 今后发展建筑节能材料提供了依据。 １试验材料及仪器 １．１试验材料 （１）水泥：采用了铁铝酸盐等一些特种水泥来制作泡沫混凝 土，但是其产量少、造价高，因此采用了Ｐ．Ｏ．４２．５级的水泥来进行 泡沫混凝土配制的方法研究。 （２）粉煤灰：Ｆ类等级的干排粉煤灰。 （３）发泡剂：选用钠基膨润土来当作矿物发。 （４）外掺料：硅灰，含９０％的ＳｉＯ，，平均粒径大约０．５１．Ｌｍ：聚丙 甚至出现塌模的现象，加入高分子的添加剂，研究高分子的添加剂对 泡沫混凝土的流动度、保水性和稠度改善的作用，聚丙烯酰胺的浓度 变化范围约０，－－２ｇ／Ｌ，测定出泡沫混凝土的黏聚性、保水性和流动性。 ２．２配制轻质高强的泡沫混凝土 泡沫混凝土里的泡沫越多，其孔隙率越大，保温、质轻、隔音 效果越好，但强度会随之降低，对于强度较低的问题，本试验确 保了泡沫混凝土的特殊性能前提下，设计的密度为６５０ｋｇ／ｍ３，通 过加入聚丙烯纤维、超细的粉煤灰、硅粉等，加入促凝剂、高分子 添加剂与减水剂等。调整他们的配合比，得出配制轻质高强泡沫 烯纤维，其细度约２５１．ｚｍ，抗拉的强度约５５０ＭＰａ。 混凝土的方法（详见表１）。 （５）外加剂：减水剂是聚羧酸盐的高效减水剂，５０％的固含 表１强泡沫混凝土试验配合比方案 量，３５％的减水率；促凝剂呈粉末状，主要的成分是铝酸钠。 （６）高分子添加剂：聚丙烯酰胺，其分子量约为６００万，是典 型的一种稳定剂与增黏剂。 （７）水：为普通的自来水。 编号 水泥 硅灰 超细粉煤 水 聚丙烯纤 高分子添加 减水剂 促凝剂 （％） （％） 灰（％） （％） 维（％） 剂（ｅ／ｔ） （％） （％） Ｘｌ ４０ Ｏ ３０ ３０ Ｏ ０ ０ ０ Ｘ２ Ｘ３ ４０ ４０ ５ １０ ２５ ２０ ３０ ３０ ０．５ ０．５ １ １ ２．５ ２．５ ２ ２ １．２试验仪器 试验仪器包括：水泥净浆的搅拌机、ＣＭＴ５１０５型微机控制的 电子试验机、混凝土的标准养护箱、凝结时间的测定仪、热流计、 ３３７５０００ｍ３的试模、电子天平等。 Ｘ４ Ｘ５ ４０ ４０ １５ ２０ １５ １０ ３０ ３０ Ｏ．５ Ｏ．５ １ １ ２．５ ２．５ ２ ２ 注：上述试验中聚丙烯纤维、减水荆，促凝剂百分比均代表所占水泥密度的百分比含量，超细粉煤灰为磨细的 平均粒径为３．５１ｚｍ的粉煤灰粉末，高分子添加剂为微量掺入。 泡沫混凝土成型后，在标准的养护箱里进行养护，定时取出 ２试验方法 根据《检验水泥胶砂的强度方法》进行试验，分别是制备胶凝 并试验７ｄ、２８ｄ的抗压强度，测定混凝土导热系数的值，并记录。 ３试验的结果与分析 材料的浆体、泡沫制备、泡沫和浆体混合这三个步骤对泡沫混凝 ３．１泡沫混凝土物理力学的性能改性的试验结果与分析 土进行制备与养护，基准混凝土所设计的密度是６５０ｋｇ／ｍ３由水、 ３．１．１促凝剂影响泡沫混凝土的凝结时间的结果与分析（见表２） 粉煤灰、和水泥制成，采用工程中常用配合比水：粉煤灰：水泥＝ 表２促凝剂影响泡沫混凝土的凝结时间 促凝剂（％） Ｏ １ ２ ３ ４ ５ ３０－３０：４０，泡沫混凝土的试块约为３３７５Ｏ０ｏｍ ，试验包括：泡沫混 凝土物理力学的性能改性试验以及配制高强轻质泡沫混凝土的 试验，测试泡沫混凝土的物理性能、试块的抗压强度试验都按照 规定规范来进行，且采用了三个试件进行每组的试验，试验结果 取平均值。 初凝时间（ｍｉｎ） １１５ ６６ ３１ ２７ １５ １Ｏ 终凝时间（ｍｉｎ） ２２０ ｌ８６ １６９ １０８ ９８ ２５ ２．１泡沫混凝土物理力学基本性能改性的试验 ・４３・ 工程技术 建材发展导向２０１４年４月 表５高强轻质泡沫混凝土的力学试验结果 编号 Ｘ１ Ｘ２ 从表２可以看出，促凝剂的含量增加，泡沫混凝土的初凝与终 凝的时间都减少了，当促凝剂的百分比是５％的时候，初凝与终凝 的时间都小于３０ｍｉｎ，比不加促凝剂的时间减少了大约９０％左右， 具有很好的促凝效果，根据配制泡沫混凝土的要求，初凝的时间要 的时间要大于３０ｍｉｎ，因此，当促凝剂掺量约为２％时是最好的。 ３．１．２减水剂减水效果的结果分析（见表３、图１） 表３减水剂影响泡沫混凝土的性能 减水剂（％） Ｏ Ｓ ７ ６ ５ 小于４５ｍｉｎ，终凝的时间小于３ｈ，另外为给更多操作的时间，初凝 ７ｄ抗压强度（ＭＰ且） ２８ｄ抗压强度（ＭＰａ） ３．６ｌ ４馏５ ６．１２ ５ Ｏ２ ４．６５ ５．８８ ８．４５ １０．６３ ９．５６ ９．３２ 导热系数［Ｗ／（ｍ・Ｋ）］ ０．０７７１ ０．０７８２ ０．０７８８ ０．０８５６ ０．Ｏ９ｌ２ 芒 《斟酸坦ｕ鞴 ∞Ｎ Ｘ３ ４ Ｘ４ Ｘ５ 减水率（％） ０ ２８ｄ抗压强度（ＭＰａ） ３．４１ ｌ Ｏ １．５ ２．０ ２．５ ３．０ ５ １２ １８ ２６ ３３ ５ ８３ ６．９１ ７．６５ ７ ９１ ７．４２ Ｘｌ Ｘ２ Ｘ３ Ｘ４ Ｘ５ 编母 图２高强泡沫混凝土抗压强度试验结果图 减小，泡沫混凝土的导热系数增大，７ｄ、２８ｄ抗压强度先增大，后 降低，硅粉的掺量在１０％左右，粉煤灰的掺量在２０％的时候，泡 沫混凝土的７ｄ、２８ｄ抗压强度的值最大，分别是６．１２ＭＰａ、 １０．６３ＭＰａ，当硅粉的掺量在２０％左右，粉煤灰的掺量在１０％左右 时，７ｄ、２８ｄ的抗压强度降低了４．６５ＭＰ ９．３２ＭＰａ。试验第三组的 配合比所制的泡沫混凝土的导热系数比较小，保温性较好，强度 为１０．６３ＭＰａ，在建筑的施工中具有很大承重的作用。 ￡ 怒埂≤ ２ ０ ８ ６ ４ ２ ０ ４结论 通过研究泡沫混凝土物理力学的性能，并探讨了配制高强轻 质的泡沫混凝土的方法，得到的结论如下： （１）配制泡沫混凝土的过程中，加入促凝剂，泡沫混凝土初凝 与终凝的时间减少了，促凝剂的掺量在２％时是最佳的；加入减 水剂可节省水泥的用量，使泡沫混凝土的强度提高，当减水剂的掺 量为２．５％时，达到最高的强度；聚丙烯酰胺能增加泡沫混凝土的 黏稠度，使混凝土的保水性和黏聚性提高，其浓度在１％时最佳。 （２）当水泥：水：超细粉煤灰：硅灰的比为４０：３０：２０：１０时，加 入的聚丙烯纤维为Ｏ．５％，高分子添加剂为ｌｇ／Ｌ，减水剂为２．５％， 促凝剂为２％时，可配制密度为６５０ｋ￣ｍ３，２８ｄ抗压强度为 １０．６３ＭＰａ的高强轻质泡沫混凝土，其性能不仅保温、质轻而且还 有较高的强度，起到承重的作用。 表４分子添加剂的改性试验结果 浓度（％） Ｏ Ｏ．５ １．０ １．５ 流动度（ｍｍ） ２５０ ２２ｌ ２０１ １９８ 黏聚性 较好 好 好 好，发黏 保水性 离析较严重 一般 好 好 参考文献 ［１】蒋冬青．泡沫混凝土应用新进展【ＪＪ＿中国水泥，２００３，１５（３）：４６～４８． ［２］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（６）：７－１０． ２．Ｏ １９５ 好，发黏 好 ｆ３１闰振甲，何艳君．泡沫混凝土实用生产技术 （８）：４４～４８． 京：化学工业出版社，２００６． 从表４可看出，聚丙烯酰胺就可增加泡沫混凝土黏稠度，提 高混凝土的保水性与黏聚性，由于聚丙烯酰胺的稳定剂与增黏 【４］张磊，杨鼎宜．轻质泡沫混凝土的研究及应用现状 混凝土，２００５，１９０ 『５１武祥．泡沫混凝土首次在补偿地基处理中得到应用『Ｊ１．建材工业信息， 剂很好，它能够使泡沫混凝土黏度提高，改善泡沫分散的状况， （１１）：１１． 使泡沫的寿命延长，确保浆体稳定，在一定的程度上避免了分层 『６１王翠花，潘志华．蛋白质类发泡剂的合成及其泡沫稳定性ｆＪ１．南京工业 离析，从泡沫混凝土的流动性要大于２００ｒａｍ角度出发，并考虑保 大学学报：自然科学版，２００６，２８（４）：９２～９６． 水性与黏聚性，选择的聚丙烯酰胺溶液的浓度约在ｌｇ／Ｌ最好。 ３．２配制高强轻质的泡沫混凝土的试验结果分析（见表５、 收稿日期：２０１４—２—２０ 图２） 作者简介：吴四华（１９７９一），男，工程师，本科，主要从事建筑工程 从表５与图２可看出，随着硅粉的掺量增加，粉煤灰的掺量 施工管理工作。 ・４４・
