标题：泡沫混凝土
基本概述
泡沫混凝土又称为发泡水泥、轻质混泥土等，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。轻质混凝土(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。轻质混凝土(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，再将泡沫加入到含硅质材料、钙质材料、水及各种外加剂等组成的料浆中，经混合搅拌、浇注成型、养护而成的一种多孔材料。
混凝土
菱镁泡沫混凝土又称为发泡菱镁水泥，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。[1]
菱镁泡沫混凝土根据引气方式不同，可分为物理发泡泡沫混凝土与化学发泡泡沫混凝土两种。物理发泡泡沫混凝土是用机械方法将发泡剂水溶液制备成泡沫，再将泡沫加入到胶凝材料、掺合料、改性剂、卤水等制成的料浆中，经混合搅拌、浇注成型、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。化学发泡泡沫混凝土是将化学发泡剂加入到胶凝材料、掺合料、改性剂、卤水等制成的料浆中，经高速搅拌、浇注成型、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。[1]可广泛应用于防火门芯、外墙保温、轻质隔墙、自保温砌块及现浇泡沫混凝土等。
泡沫混凝土是一种新型的节能环保型建筑材料，国内外学者对其做了大量的研究开发，使其广泛应用于墙体材料中，但其还存在一定的缺陷，如强度偏低、开裂、吸水等，因而要进一步扩大其应用领域还需在发泡剂、配合比、工艺流程、设备等方面做更进一步的研究。
泡沫混凝土是混凝土大家族中的一员，近年来，国内外都非常重视泡沫混凝土的研究与开发，使其在建筑领域的应用越来越广，现将有关情况介绍如下：
特性
简介泡沫混凝土通常是用机械方法将泡沫剂水溶液制备成泡沫，再将泡沫加入到含硅质材料、钙质材料、水及各种外加剂等组成的料浆中，经混合搅拌、浇注成型、养护而成的一种多孔材料。由于泡沫混凝土中含有大量封闭的孔隙，使其具有下列良好的物理力学性能。轻质泡沫混凝土的密度较小，密度等级一般为300-1800kg/m3，常用泡沫混凝土的密度等级为300-1200 kg/m3，，密度为 160 kg/m3的超轻泡沫混凝土也在建筑工程中获得了应用。由于泡沫混凝土的密度小，在建筑物的内外墙体、层面、楼面、立柱等建筑结构中采用该种材料，一般可使建筑物自重降低25%左右，有些可达结构物总重的30%-40%。而且，对结构构件而言，如采用泡沫混凝土代替普通混凝土，可提高构件的承截能力。因此，在建筑工程中采用泡沫混凝土具有显著的经济效益。保温隔热由于泡沫混凝土中含有大量封闭的细小孔隙，因此具有良好的热工性能，即良好的保温隔热性能，这是普通混凝土所不具备的。通常密度等级在300-1200 kg/m3范围的泡沫混凝土，导热系数在0.08-0.3w/(m·K)之间，热阻约为普通混凝土的10-20倍。采用泡沫混凝土作为建筑物墙体及屋面材料，具有良好的节能效果。隔音耐火泡沫混凝土属多孔材料，因此它也是一种良好的隔音材料，在建筑  泡沫混凝土物的楼层和高速公路的隔音板、地下建筑物的顶层等可采用该材料作为隔音层。泡沫混凝土是无机材料，不会燃烧，从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。整体性能好可现场浇注施工，与主体工程结合紧密。低弹减震泡沫混凝土的多孔性使其具有低的弹性模量，从而使其对冲击载荷具有良好的吸收和分散作用。防水性能强现浇泡沫混凝土吸水率较低，相对独立的封闭气泡及良好的整体性，使其具有一定的防水性能。 耐久性能好与主体工程寿命相同。加工方便泡沫混凝土不但能在厂内生产成各种各样的制品，而且还能现场施工，直接现浇成屋面、地面和墙体。环保性能好泡沫混凝土所需原料为水泥和发泡剂，发泡剂大都接近中性，不含苯、甲醛等有害物质，避免了环境污染和消防隐患。施工方便只需使用水泥发泡机可实现自动化作业，可泵送实现垂直高度200米的远距离输送，工作量为150—300立方/工作日。其它性能泡沫混凝土还具有施工过程中可泵性好，抗压强度高（0.5-22.2Mpa），冲击能量吸收性能好，可大量利用工业废渣，价格低廉等优点。泡沫混凝土特点1、耐热度高。泡沫混凝土由于是水泥无机材料，耐热可达500℃以上，不存在热分解，因而使用寿命更长，不会造成保温失效。
2、绿色环保，无毒无害。泡沫混凝土不含任何有毒成份，发泡剂及各种外加剂均没有挥发性有害物质，有利于室内环境。
3、强度比聚苯乙烯泡沫塑料好。聚苯乙烯泡沫塑料的抗压强度，只有0.02～0.03MPa，而200～300㎏/m3泡沫混凝土抗压强度为0.6～0.8 MPa，抗压性更好。
4、使用成本更低。200～300㎏/m3泡沫混凝土的总成本却只有100元左右，具有明显的经济优势。
5、施工速度快。泡沫混凝土浇注摊平既可，不需要一张张铺设，其施工速度比聚苯乙烯泡沫塑料板快1/3。
6、没有接缝，减少了接缝所造成的热损失[2]。
应用范围
泡沫混凝土以其良好的特性，广泛应用于节能墙体材料中，在其他方面也获得了应用。目前，泡沫混凝土在我国的应用主要是屋面泡沫混凝土保温层现浇、泡沫混凝土面块、泡沫混凝土轻质墙板、泡沫混凝土补偿地基。但是，充分利用泡沫混凝土的良好特性，可以将它在建筑工程中的应用领域不断扩大，加快工程进度，提高工程质量，具体如下：
(1)用作挡土墙。主要用作港口的岩墙。泡沫混凝土  泡沫混凝土水泥地暖垫层在岸墙后用作轻质回填材料可降低垂直截荷，也减少了对岸墙的侧向载荷。这是因为泡沫混凝土是一种粘结性能良好的刚性体，它并不沿周边对岸墙施加侧向压力，沉降降低了，维修费用随之减少，从而节省很多开支。泡沫混凝土也可用来增进路堤边坡的稳定性，用它取代边坡的部分土壤，由于减轻了质量，从而就降低了影响边坡稳定性的作用力。 
(2)修建运动场和田径跑道。使用排水能力强的可渗性泡沫混凝土作为轻质基础，上面覆以砾石或人造草皮，作为运动场用。泡沫混凝土的密度为800-900kg/m&sup3;此类运动场可进行曲棍球，足球及网球活动。或者在泡沫混凝土上盖上一层0.05m厚的多孔沥青层及塑料层，则可作田径跑道用。 
(3)作夹芯构件。在预制钢筋混凝土构件中可采用泡沫混凝土作为内芯，使其具有轻质高强隔热的良好性能。通常采用密度为400 - 600kg/m&sup3;的泡沫混凝土。 
(4)管线回填。地下废弃的油柜、管线(内装粗油、化学品)、 污水管及其他空穴容易导致火灾或塌方，采用泡沫混凝土回填可解决这些后患，费用也少。泡沫混凝土采用的密度取决于管子的直径及地下水位，一般为600-1100kg/m&sup3;。
(5)贫混凝土填层。由于使用可弯曲的软管，泡沫混凝土具有很大的  泡沫混凝土节能砖工作度及适应性，因此它经常用于贫混凝土填层。如对隔热性要求不很高，采用密度为1200kg/m&sup3;左右的贫混凝土填层，平均厚度为0.05m;如对隔热性要求很高，则采用密度为500kg/m&sup3;的贫混凝土填层，平均厚度为0.1- 0.2m。
(6)屋面边坡。泡沫混凝土用于屋面边坡，具有重量轻、 施工速度快、价格低廉等优点。坡度一般为10mm/m.厚度为0.03-0.2m，采用密度为800 - 1200kg/m&sup3;的泡沫混凝土。
(7)储罐底脚的支撑。将泡沫混凝土浇阶在钢储罐(内装粗油、化学品)底脚的底部，必要时也可形成一凸形地基，这样可确保整个箱底的支撑在焊接时年处于最佳应力状态，这一连续的支撑可使储罐采用薄板箱底。同时凸形地基也易于清洁。泡沫混凝土的使用密度为800-1000kg\m&sup3;。
（8）用于园林绿化。将泡沫混凝土做成容重在600-1000kg/m&sup3;，可用于园林假山，垃圾箱，桌凳等。
（9） 国防（现代战争是用信息和先进机动器械为攻击工具），该发泡水泥能用在被敌方轰炸破坏的军事工程如机场，重要交通公路等实行立即抢修，用我们的设备及工艺能把敌方破坏的工程迅速修复，实验得来的结果是修复后10分钟即能用于飞机起降，战车通过。
(10)其他。泡沫混凝土也可用于防火墙的绝缘填充，隔声楼面填充、隧道衬管回填;以及供电、水管线的隔离等方面。
（11）屋面保温。泡沫混凝土保温隔热材料利用水泥等胶凝材料，可大量添加粉煤灰、矿渣、石粉等工业废料，是一种利废、环保、节能的新型屋顶保温隔热材料。泡沫混凝土屋面保温隔热材料制品具有轻质高强、保温隔热、物美价廉、施工速度快等显著特点。既可制成泡沫混凝土屋面保温板，又可根据用户要求现场施工直接浇筑，机械化施工省时、省力、降低工程成本。[3]
施工工艺
泡沫混凝土的施工是通过整套专用的设备现场完成。整套设备配有上料、搅拌、主机等系统，施工时进行现场上料、搅拌、发泡并通过自带的泵送系统经高压输送管直接送至施工基面。  
发展现状
1泡沫混凝土取得的成果
泡沫混凝土的种类很多，但最常用的是水泥泡沫混凝土。水泥泡沫混凝土根据其掺合料不同又可分为水泥-粉煤灰-石灰型、水泥-矿渣－石灰-石膏型、水泥-粉煤灰-砂-石灰型、水泥一砂一石灰型、水泥-矿渣-粉煤灰－石灰－植物纤维型[4]、水泥-砂-玻璃纤维型等类型。 
谢明辉对水泥-粉煤灰-石灰型的泡沫混凝土进行了试验研究，获得了密度为691kg/m3、抗压强度为3.4MPa、导热系数为0.210W/(m·K、抗15次冻融循环合格、碳化系数为0.89的理想的泡沫混凝土墙体材料。 
陆爱萍、郭玉顺等对水泥-矿渣-石灰-石膏型的泡沫混凝土进行了试验研究，研究表明常压养护矿渣多孔混凝土是一种较理想的隔热保温材料(密度为910 kg/m3， 28d抗压强度为9.81MPa)，同时在价格上优势明显，具有一定的市场竞争力。 
高波[7]对水泥-粉煤灰－砂－石灰型的泡沫混凝土进行了试验研究，获得最佳配合比粉煤灰60%，石灰5%，发泡液3kg，细砂15%，水泥20%所对应的性能为密度创6kglm3、 吸水率229岛、28d抗压强度3.4MPa。 
宋旭辉等对水泥－砂－石灰型的泡沫混凝土进行了试验研究，在得了密度为812kg/m&sup3;、抗压强度为2.8MPa、导热系数为0.108W/(m·K、抗15次冻融循环合格、干燥收缩率0.43mmlm的泡沫混凝土。 
高波、王群力等对水泥-矿渣-粉煤灰－石灰－植物纤维型的泡沫混凝土进行了试验研究，获得了干密度648kg/m3、抗压强度3.6MPa、吸水率12.0%、抗25次冻融循环合格、干燥收缩0.72mm/m、工艺简单、价格低廉的优异产品。 
詹炳根等[10]对水泥－砂－玻璃纤维型的泡沫混凝土进行了试验研究，结果表明玻瑞纤维增加了泡沫混凝土的抗压和抗折强度，极大地改善了韧性，并在一定程度上抑制了早期干缩开裂。 
2 泡沫混凝土存在的缺陷
(1)强度偏低:体积密度为800-859kg/m&sup3;的泡沫混凝土的抗压强度严重偏低，一般低于2.0MPa，有的甚至不足1.0MPa。但目前国内泡沫混凝土技术发展迅猛，北京有企业（如北京中科筑诚）已经将500公斤每立方的泡沫混凝土强度提高到2.5MPa。
（2）开孔率偏高：由于泡沫混凝土中存在Na,K,等对气泡的破坏作用，使得其中的气孔多为开孔，严重影响了泡沫混凝土的保温性能。目前，北京鸿锐嘉已经将180公斤级别泡沫混凝土做到0.4MPa以上，且开孔率已经控制在10%以下。
(3)开裂、吸水：硬化泡沫混凝土表面开裂，导致吸收大量外来水分。开裂可以添加纤维缓解，吸水可以加憎水剂解决。
参考文献
[1]关博文，刘开平等.泡沫混凝土研究及应用新进展[J]广东建材，2008(2):19-21 
[2]张磊，杨鼎宜.轻质泡沫混凝土的研究及应用现状[J]混凝土， 2005(8): 44-48. 
[3]闰振甲，何艳君.泡沫混凝土实用生产技术[M]。北京:化学1业出版社， 2006 
[4]刘子全，王波等。泡沫混凝土的研究开发进展[J]。混凝土，2008(12) : 24-26. 
[5]谢明辉.大掺量粉煤灰泡沫混凝土的研究[D)。吉林:吉 林大学， 2006 
[6]陆爱萍，郭玉顺等.矿渣多孔混凝土性能及其改性研究[1].房材与应用，1997 (I): 20-25 
[7]高波.粉煤灰发泡混凝土的试验研究与工程应用[D]西安:西安理工大学， 2004. 
[8]宋旭辉等.利用沙漠细砂生产泡沫混凝土的研究[J]. 混凝土，2007(12): 55-57. 
[9]高波，王群力等.免蒸复合发泡混凝土墙体砌块[J].粉煤灰综合利用，2003(4) :39-40. 
[10]詹炳根，郭建雷等.玻璃纤维增强泡沫混凝土性能试验研究[J]合肥工业大学学报(自然科学版)，2009(2):226-229