新型建筑材料泡沫混凝土的性能及应用

摘 要：近年来，随着经济的快速发展，城市建筑物的日益剧增，建设用地的不断减少，在工程建设中，对建筑材料的要求也在不断提高，其中，高性能的泡沫混凝土作为一种新型的建筑材料，它具有许多优点，在工程建设中的作用日益突出，因此，它越来越受到人们的重视和广泛应用。文章就新型建筑材料泡沫混凝土的性能及应用展开详细的论述，希望可以促进这一材料的有效应用。

关键词：新型建筑材料 泡沫混凝土 性能 应用

引言

随着社会的发展，科学技术的进步，人们对物质生产和生活的不断追求，简单的建筑已经不能满足人们生活的需要。随着高层、大跨度建筑的发展趋势，当下人们不得不面对建筑物的自重过大这一明显问题。作为多孔混凝土材料之一的泡沫混凝土由于其自重轻、耐火等级高、环保、降噪、保温隔热性能好等一系列优异性能而备受人们的青睐。泡沫混凝土应用于建筑结构中，一般可以减少建筑物20%左右的自身质量，因此在建筑结构中使用泡沫混凝土可以得到良好的的经济效益。

1、泡沫混凝土的概述

泡沫混凝土作为一种轻质建筑材料，是由于其内部存有众多的封闭气孔，它的形成主要是通过物理方法制备泡沫，然后将泡沫添加到填料、胶凝材料、水、粉煤灰以及不同种类的外加剂混合的浆料中，再经过搅拌、浇注以及养护等施工程序而形成的，这种泡沫混凝土的优点有许多，比如抗水减震、隔音、隔热、轻质、保温以及耐火等良好的性能。正是由于它的这些特点，泡沫混凝土在屋面、墙体以及隔音板等工程施工中，被越来越多的应用和推广。同时，它还是一种新型的节能环保材料，不仅使工程的成本大大降低，还能在一定程度上节约了资源，减少了污染和浪费。但是，泡沫混凝土也有其自身的不足，主要表现为吸水、强度较低以及开裂等方面的缺陷，针对这些不足还需要进一步的深入研究和分析，并寻求出适合的改进方法。

2、泡沫混凝土的特點

2.1 轻质耐久

泡沫混凝土中气孔的存在减小了混凝土的自重，这种特殊孔结构使其具有较小的干表观密度。泡沫混凝土的干表观密度多为（300～1600）kg/m？，约为普通混凝土的十分之一至五分之一。因此在建筑物的内外墙体、屋面、楼面等结构中使用此种材料，一般可降低建筑物自重约25%，有时可高达30%～40%，从而明显提高建筑物构件的承载能力，这对应用于超高层建筑具有重要的现实意义。

2.2 保温隔热

保温隔热是泡沫混凝土最突出的优点。泡沫混凝土中的气孔一方面增加了热量的传递线路；另一方面气孔中气体的导热系数远小于基体的导热系数，两方面大大减缓传热速率，从而产生保温隔热的作用。标准JC/T266中查得泡沫混凝土导热系数为（0.08～0.27）W/（m·K），热阻约为普通混凝土10～20倍，因此采用泡沫混凝土具有良好的节能效果。

2.3 减震防火

泡沫混凝土内部特殊的孔隙结构，使其具有密度较小、质量较轻、弹性模量较低的特点。这些特点使泡沫混凝土结构在承受地震荷载时所承受的地震力小，震动波的传递速度比普通混凝土结构慢。根据数据显示，泡沫混凝土弹性模量为（0.30～1.20）Gpa，约为普通混凝土的十分之一，这使泡沫混凝土具备了良好减震效果。西北核技术研究所的陈庆等人应用有限差分软件分析泡沫混凝土减震层对花岗岩隧道地震响应的影响，得出增设泡沫混凝土减震层有利于围岩的稳定。这为泡沫混凝土作为吸能材料使用提供了试验支持。因此在工程的特定部位适当应用泡沫混凝土可以有效增加建筑物的抗震性能，加强建筑物在地震中的安全性与牢固性。

3、泡沫混凝土的材料性能

（1）泡沫混凝土自重轻。泡沫混凝土的体积密度相对于普通混凝土来说要小，因而泡沫混凝土材料作为高层建筑物的非承重结构部分使用可以有效地减轻建筑物的自重。（2）泡沫混凝土保温隔热性能好。泡沫混凝土在内部含有大量的密闭气泡及微气孔，能够起到良好的保温隔热性能。（3）泡沫混凝土具有良好的降噪功能。因为泡沫混凝土在内部含有大量的密闭气孔，所以在构筑物中具有很好的隔音减噪性能。（4）泡沫混凝土具有良好的抗震性能。泡沫混凝土的自重比较轻，在以泡沫混凝土为材料建成的相关结构构件中可以有效地减小地基荷载，提高建筑物的抗震性能。（5）其他性能。由于泡沫混凝土具有良好的可泵性，所以能够用于大面积现场浇筑和地下采空区的填充工程。此外，泡沫混凝土还具有良好的冲击能量吸收性、防水性以及可大量利用工业废渣、价格低廉等优点。

4、泡沫混凝土在建筑工程中的应用

4.1 泡沫混凝土补偿地基

由于建筑物不同部位的荷载和自重有所差异，在建筑物使用过程中或者工程施工过程中，会不同程度的出现自由沉降差，针对这个问题，需要在建筑物的规划、设计中等环节，在其荷载或自重较小部位，设置填充基础来对地基进行补偿其中，填充基础应选用软材料，从而减小不同部位的沉降差。另外，泡沫混凝土作为轻质的建筑材料，从强度的角度来说，它能达到地基的设计标准，从压缩性的角度来说，它还能满足对补偿地基要求的材料标准。在工程施工或者使用的过程中，人们对建筑物的自由沉降控制越来越重视，还将此控制作为判断建筑物质量好坏的一个标准。

4.2 泡沫混凝土保温隔热墙体

在地下建筑物、建筑物以及高速公路建设中，墙面的保温隔热材料常常采用泡沫混凝土材料，泡沫混凝土材料主要表现为两种形式：第一种是制品类保温材料，主要包含有保温内外墙板、泡沫石膏砌块、泡沫混凝土砌块以及彩色保温砌块等。第二种是现浇的保温材料，它主要包含泡沫混凝土现浇的建筑墙体等。

4.3 泡沫混凝土砌块

工程建设中，经泡沫混凝土制作而形成的砌块就是泡沫混凝土砌块，这种砌块经常应用于墙体构件的建筑中。在不断深入研究和推进聚苯乙烯泡沫混凝土的过程中，普通的泡沫混凝土砌块同样获得了较大的进步，这种普通的泡沫混凝土经常应用在城市住宅项目的建设中。而将粉煤灰和水泥作为胶凝材料，以聚苯乙烯泡沫塑料作为骨料制成的聚苯乙烯泡沫混凝土砌块，一方面能很好的用于屋面保温材料，一方面还能用于非承重墙的墙体材料，既可以节能环保又能满足安全舒适的要求。

4.4 泡沫混凝土轻质墙板

通常情况下，传统的建筑物隔墙选用的是GRC轻质墙板材料，但是GRC轻质墙板材料也存在着一些不足，例如价格较高，如果工程中使用量较大，必然引起建设成本的大幅度增加。针对这一问题，常通过选用较低制作成本的其它墙板来降低建设成本。但是，与GRC轻质墙板相比，按照泡沫混凝土的制作工艺制作出的轻质墙板，不仅仅使混凝土砂浆的流动性大大增加，方便了工程的施工，而且使建筑材料的成本得到大幅度的降低。

结语

综上所述，作为新型建筑材料的泡沫混凝土，将其与传统的钢筋混凝土结构相比较而言，一方面，泡沫混凝土具有保温隔热、高强优质、隔音耐火以及吸水性良好等优良性能，另一方面，泡沫混凝土还具有低廉的制作成本以及生产成本，从而使得它在工程建设中倍受国内外的广泛关注。另外，在不断发展和完善泡沫混凝土技术的基础上，泡沫混凝土将会发挥越来越重要的作用，有利于推动建筑行业更好的发展。

参考文献

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