新型建筑材料泡沫混凝土的性能及应用

新型建筑材料泡沫混凝土的性能及应用
摘要：随着我国经济日新月异的发展，在科技不断创新的背景下，建筑工程
的规模在扩大的同时，建筑施工的工艺技术也越来越完善。

泡沫混凝土是一种轻
质的多孔材料，建筑项目主要使用其优良的隔热、减震和吸波等性能。

近年来，
泡沫混凝土被广泛用于保温，墙体材料和地基处理等领域，并受到越来越多的关注，也在相关研究者的开发和研究中有过被频繁的提及，尤其在建筑外墙幕墙材
料中有着重要的使用地位。

本文着重探讨了泡沫混凝土作为新型建筑材料的主要
特性和主要运用方面。

关键词：新型建筑材料；泡沫混凝土；性能及应用
引言
泡沫混凝土因其具有轻质、保温隔热等优点，近年来已在越来越多的建设工
程中开始大量使用。

然而，由于泡沫混凝土是一种多孔材料，其中水分易消耗，
形成毛细孔弯液面造成的毛细孔负压，导致泡沫混凝土产生自收缩和干燥收缩，
造成泡沫混凝土早期开裂。

通常在浇筑后充分浇水养护来减小干燥收缩，从而减
缓早期开裂风险（水灰比较大的泡沫混凝土的自收缩几乎可以忽略），但是对于
水灰比较低的高强混凝土（水灰比≦0.35），由于其致密的孔隙结构，充分浇水
养护并不能有效减小自收缩带来的开裂问题，并且其自收缩可占到28d总收缩变
形的50%以上，开裂风险很大。

相关研究表明，可采用减缩剂可以降低泡沫混凝
土的收缩，从而减小开裂风险。

1泡沫混凝土的性能及发展趋势
（1）泡沫混凝土性能分析。

①自身质量较轻。

泡沫混凝土由于内部的孔隙
特征，使得其自身质量较轻，其相对密度为300～1800kg/m3。

在质量特性方面，
由于泡沫混凝土的质量较轻，对软土地基的工作压力较小，因此，泡沫混凝土更
加适合承载力较小的工程项目。

②低变形性。

因为泡沫混凝土具有混凝土的特性，例如很高的可靠性，并且构筑物建成后，具有很强的抗变形性。

③全面性好。

由
于泡沫混凝土项目中，所有混凝土都将在现场浇筑，除了主要项目外，还可以在
生产中进行整体浇筑。

④抗震能力强。

基于泡沫混凝土的多孔隙结构，其内部减
震作用较强，对冲击载荷的吸收能力较强。

此外，在其多孔隙结构的影响下，能
够将冲击载荷逐渐递减并最终传递到地基上，为此，在抗震性能上较普通混凝土
更具优势。

⑤良好的环保性能。

泡沫混凝土的原料主要是混凝土和泡沫聚苯乙烯。

泡沫混凝土在制作过程中可以将部分固体废弃物添加其中。

此外，泡沫混凝土的
发泡剂多为中性，污染少。

由于泡沫混凝土的众多优秀特性，其已被广泛应用于
工程和建筑中，尤其是在软土地基处理、过渡段处理等施工中，实践应用效果良好。

（2）泡沫混凝土的发展趋势。

在19世纪欧洲便出现了泡沫混凝土的制造和
使用，当时人们对泡沫混凝土的使用多是由于对隔热材料的需求。

随着泡沫混凝
土的发展和引进，我国于上个世纪中期逐渐开始将泡沫混凝土应用于工程建设，
主要用于建造隔热墙。

近年来，泡沫混凝土在中国建筑业，尤其是引进国外优秀
技术后，再一次获得了快速的发展和应用，在节能建筑和工程回填方面取得了优
异的实践成果。

现阶段，我国泡沫混凝土的总产量已达到600亿t，其中80%用
于浇筑建筑工程。

2新型建筑材料泡沫混凝土的应用
2.1建筑保温隔热应用
泡沫混凝土的主要应用领域是在建筑的保温隔热方面，占当前建筑物保温隔
热混凝土总产量的八成以上。

其良好的隔热性能和建筑节能策略促进了其在建筑
物隔热领域中的广泛应用。

如今，设计和应用的主要重点是墙。

使用动臂的下一
步将主要是对墙壁进行自我隔热。

各种泡沫块，泡沫墙板，泡沫整体墙和各种用
于外墙的复合结构隔热板已经在各个地方推出，并且其生产规模已经变得非常可观。

站在宏观的角度上看，在建筑保温泡沫混凝土的应用中已从初期的开发阶段
进阶到了可以全面推广和应用的更高阶段，发展高峰应用将在3到5年的范围内
到来。

如果整个隔热建筑物都是使用泡沫混凝来进行建筑的（包括屋顶隔热层，
墙壁隔热层，地板采暖隔热层等等）则相当于用泡沫混凝土包裹整个房屋，建筑
面积为每平方米需要约0.2-0.5m3泡沫混凝土（屋顶，地面和四壁设计为5厘米
的绝缘层）。

建筑面积为10000平方米的建筑物需要2000至5000m3的泡沫混凝
土。

如果要将泡沫混凝土用于全国各地的新建筑和原始的节能改造中，需求将是
巨大的。

2.2泡路桥过渡段中的应用
在道路和桥梁区域过渡段的施工现场，泡沫混凝土的关键施工技术取决于施
工场地的环境和施工技术要求。

施工处理方案的制定应按照设计方案和标准规定，对路基的承载力进行检查。

如果不符合要求，应加强结构，及时解决。

此外，应
清除路基表面的污垢并用水适度润湿。

通常泡沫混凝土在路桥过渡段的应用中，
主要从材料、浇筑过程以及后期维护等方面进行控制。

在材料质量控制方面主要
以混凝土、混合料、发泡剂以及外加剂等方面进行管理。

如果每个指标值均符合
标准要求，则可以交付使用。

关键检查项目包括混凝土的稳定性、凝结时间、粒
径等。

其次是在施工阶段，特别是在现浇全过程中，对膨胀混凝土的质量管理。

严格按照技术标准进行实际操作并保存相关记录。

在泡沫混凝土现浇混凝土的整
个过程中，其质量管理主要是混凝土浇筑后的结构维护和保养。

在拆卸模板的整
个过程中，不仅不能破坏结构的物理线，而且应及时进行下一次维护工作以确保
混凝土的整体质量。

2.3软基处理中的应用
泡沫混凝土为房建、公路等工程中的软基处理提供了新的方法，可有效减少
填土方量，减少土体附加应力，有效控制软基沉降，提高地基承载力。

泡沫混凝
土自重轻，强度较软土高的特性，还可用作桥台与路基之间的填充物，可有效减
少填充物沉降，避免材料刚度突变，缓解桥台跳车现象。

泡沫混凝土已可利用其
轻质、可自立等特性，对滑坡部分进行换填处理，处理速度快，处理后边坡稳定，有较好的经济效益。

2.4室外吸音材料(公路、铁路吸音屏障)的应用
户外吸声材料的泡沫混凝土市场大多数公路和铁路都衬有吸音屏障。

将来，
我国将积极发展需要至少3000万立方米吸声屏障的铁路和公路。

目前，木水泥
板和泡沫玻璃板主要用作吸声屏障。

前者的吸声系数非常低，无法达到高铁的隔
音要求，而且外观也不美观，后者虽然吸声系数高但是其造价却也过高。

如今泡
沫混凝土不但具有非常优秀的吸声性能，完能够满足所有街道的吸声要求，而且
价格非常也非常低廉，因此在大型公共工程吸音材料方面的应用前景十分广阔。

2.5隧道出入口处理的应用
泡沫混凝土具有轻质、可塑及成型固化后的自密性、自立性等诸多优点，对
于隧道出入口处理有一定的优势。

泡沫混凝土在隧道出入口处理中对具有很强的
可操作性、适用性，作为新型材料，其具有施工快捷、节省成本、能大幅降低地
基承载力的要求及节约土地资源的优点，传统的隧道处理方法存在环境破坏大、
山体易坍塌等问题，而在隧道出入口先浇筑泡沫混凝土，然后进行开挖施工，可
减少山体形态的破坏和山体坍塌，泡沫混凝土填筑体可作为隧道进出口的附属构
造景观，提高施工效率和施工安全性。

结语
由于泡沫混凝土的孔隙率高，重量轻，因此具有出色的性能，例如隔热和减
少地震损失。

它广泛用于建筑，例如墙壁和屋顶，道路和桥梁以及地基。

同时，
由于强度低，完整性差和收缩率高，限制了泡沫混凝土的使用。

通过添加添加剂
可以改善泡沫混凝土的基本特性，从而达到控制泡沫混凝土质量和稳定性的目的。

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