轻质泡沫混凝土在建筑节能保温中的应用现状与前景

李靖山+李硕

【摘 要】 以无机材料取代有机材料进行建筑节能保温是历史发展和科技进步的必然。泡沫混凝土与泡沫塑料相比，有防火、耐久、隔声、绿色环保等优势。而以聚苯板为主材的建筑保温体系存在的火灾隐患、脱落隐患、耐久性、使用后产生巨量垃圾等问题逐渐显露出来。泡沫混凝土与加气泡沫混凝土、泡沫玻璃、无机棉、玻化微珠等其它无机保温材料相比，有造价低、可现浇自保温墙体、制品密度低、易于成型、工艺简单、投资小、原料来源广、易于普及等优势。综观未来建筑保温趋向，泡沫混凝土有望成为无机保温材料的骄子。

【关键词】 建筑保温 泡沫混凝土 优势 前景

泡沫混凝土通常是用物理方法将泡沫剂水溶液制备成泡沫，再将泡沫加入到由水泥、骨料、掺合料、外加剂和水等制成的料浆中，经混合搅拌、浇注成型、自然或蒸汽养护而成的一种多孔材料。其中含有大量封闭的孔隙，因而表现出良好的物理力学性能和使用功能。

1 物理力学性能和使用功能

（1）轻质。泡沫混凝土的密度小，密度等级一般为300-1800kg/m3，常用泡沫混凝土的密度等级为300-1200kg/m3，近年来，密度为160kg/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%。因而采用泡沫混凝土作墙体屋面材料在减轻建筑物自重同时，达到增加楼层高度，实现建筑的高层化，从而节约建筑的占地面积。同时，也就可以减少建筑物对地基的压力，减小建筑物基础、梁、柱等结构的尺寸，可以节约建筑材料和工程费用，大幅度减少工程量，缩短工期，具有显著的经济效益。

（2）保温隔热性能好。由于泡沫混凝土中含有大量封闭的细小孔隙，由于多元无机发泡材料闭孔率>95%，高闭孔率减少对流传热，是高隔热的先决条件。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300-1200kg/m3范围的泡沫混凝土，导热系数在0.08-0.3w/（m·K）之间。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。

（3）隔音耐火性能好。泡沫混凝土属多孔材料，因此它也是一种良好的隔音材料。但孔隙不连通而使吸声性能受到限制，但是泡沫混凝土具有可加工性，可以在生产过程中对工艺调整，即可生产出通孔泡沫混凝土。当声波入射到泡沫混凝土制品表面时，一部分被反射，一部分被吸收，另一部分则穿透制品。被吸收的声能（E）与入射声能（E0）之比，称为吸声系数，是度量泡沫混凝土吸声能力的物理量。采用驻波管法制定的泡沫混凝土的吸声系数，未经加工的切割面系数平均值为0.07锯割面系数平均值0.19锯缝，缝宽4mm，中距25mm，深18mm，其系数平均值为0.25。这种经加工处理后的制品可以达到高效的吸声性能。加之，泡沫混凝土具有耐潮、耐火、强度较高等优点，且比其他吸声材料便宜，使之成为优秀吸声材料。吸音能力为0.09-0.19%，是普通混凝土的5倍，在建筑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，是高隔热的先决条件。其燃烧性能A1级，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。

（4）其它性能。泡沫混凝土还具有施工过程中可泵性好，防水能力强，冲击能量吸收性能好，抗压强度为0.6-25.0MPa。可大量利用工业废渣，价格低廉等优点。无毒无害寿命长，与建筑的寿命能保持同步等。

2 泡沫混凝土的应用范围

（1）建筑节能应用。这是泡沫混凝土目前最主要的用途。将来，随着泡沫混凝土应用技术的提高和扩展，在其他方面的应用比例可能会扩大，但在相当长的时期内，在建筑节能中的应用仍将是它应用的主体①屋面保温隔a制品：泡沫混凝土屋面隔热砖、保温板菱镁泡沫夹心波瓦、泡沫彩色水泥瓦b现浇类：现浇泡沫混凝土屋面保温隔热层，发泡水泥与聚苯颗粒复合保温隔热层②墙体保温隔热a制品类：泡沫混凝土砌块、彩色保温砌块，泡沫石膏砌块，各种保温内外墙板b现浇类：现浇泡沫混凝土墙体③墙面保温隔热a制品类：外墙外保温体系，外墙内保温体系，发泡文化石、发泡文化砖b现浇类：喷涂型泡沫混凝土墙面保温层④地面保温隔音a制品类：地面保温砖、地面保温板b现浇类：现浇地暖保温层楼地面垫层。

（2）建筑节能中主要产品类型。

（3）泡沫混凝土外墙外保温板。泡沫混凝土外墙外保温板是指采用粘贴或干挂工艺固定于外墙面的保温板。其常用规格300×300mm、400×400mm，厚度30～50mm、密度为150～270kg/m3。在南方和西北等地以广泛应用。目前国内已经开发出高性能泡沫混凝土外墙保温板，其密度100kg/m3左右，导热系数0.045W/m·k，抗压强度达到0.15Mpa。同时也开发出带外墙装饰面的泡沫混凝土外墙外保温干挂板。随着建筑防火力度的加大，这一产品将会逐步得到推广应用，成为未来建筑保温的主导产品之一。

（4）泡沫混凝土现浇墙体。现在，泡沫混凝土现浇主要应用于屋面保温层与地暖保温层。在近几年内，这一应用仍将保持强劲的发展，中西部及严寒地区都将逐步推广应用这一技术。在泡沫混凝土屋面及地面现浇持续发展的同时，我国墙体泡沫混凝土现浇将会获得更快的发展。这一趋势已经显现。建筑保温的主要部位是外墙，建筑隔声的主要部位是内墙。泡沫混凝土用于外墙现浇可实现自保温，用于内墙现浇可实现自隔声自吸音，在内墙外墙的应用均有优势。

（5）泡沫混凝土外墙自保温墙板。这类墙板包括单侧复合有饰面层或保护层的泡沫混凝土复合墙板、双面复合有饰面层或保护层的泡沫混凝土夹芯墙板。其中夹芯墙板的研发最热，这类墙板可实现外墙自保温，安装后不需另做保温处理，且防火、耐久、隔音性优异。一旦各家产品定型推出，将实现我国墙板的更新换代。

（6）泡沫混凝土砌块。在自保温墙体中泡沫混凝土砌块主要具有轻质、保温、高强度等优点，目前在建筑节能墙体材料中，泡沫混凝土砌块已被广泛使用。

3 应用前景

泡沫混凝土以其良好的特性，广泛应用于建筑节能墙体材料中，在其他方面也获得了应用。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、泡沫混凝土砌块、泡沫混凝土轻质墙板。随着生产工艺配方的不断完善创新，将会有更多的轻质泡沫混凝土制品被应用建筑节能。泡沫混凝土在工程应用、园林应用、工业应用、集成化住宅中高档别墅、防火装饰材料等领域中亦将越来越广泛。endprint