泡沫混凝土的应用及其进展

王冰

摘 要：泡沫混凝土是一种回填材料与保温材料，它的隔热性和保温性都很好，成本低也是它的一大优势，同时他还能将一部分工业废料利用起来。由此看来，泡沫混凝土的应用潜力是很大的，无论是在工程方面还是在节能方面，都有着很大的优势。因此很多学者都在对这种材料进行深入的研究，虽然取得了很大进展但是在很多方面都还有很大的提升空间。

关键词：泡沫混凝土;建筑节能;工业废料;保温材料;数值模型

泡沫混凝土的主要材料是无机胶凝材料，在该材料中掺入泡沫形成气孔结构的轻质材料就是泡沫混凝土。由于这种气孔的结构，成就了泡沫混凝土轻和保温性好的特点;而无机凝胶材料使泡沫混凝土防火耐腐蚀。泡沫混凝土的发展时间长久，古罗马人在2000多年前就制作了泡沫混凝土的雏形，发展到今日，仍然还有很多地方有很大的发展空间，下文让我们就泡沫混凝土的应用及发展前景进行讨论。

1 泡沫混凝土简介

1.1 泡沫混凝土的主要应用价值

时代的发展带动能源的需求，能源需求的不断增加给很多国家带来了难题，而节约能源、高效利用能源是解决这个难题的好办法。利用一些保温隔热的建筑材料去缓和这一问题受到很多国家重视。而泡沫混凝土的导热系数低，是比较好的建筑保温隔热材料。用泡沫混凝土制作墙体、地面等，可以很好的维持室内的温度，这就很好的减少了维持室内温度所消耗的能源。泡沫混凝土引进中国后，被我国广泛应用至今。这些年我国的飞速发展带动了泡沫混凝土的应用量。泡沫混凝土不仅隔热保温性好，其密度、延性对冲击荷载方面也有很大优势，也是种很好的减震材料。泡沫混凝土价格低、施工方便，是基坑回填等工程的首选材料。我国的很多公路都使用了泡沫混凝土的浇筑，去有效降低地基沉降等风险。同时在泡沫混凝土中掺入工业废料不仅保护了环境节约了资源，更降低了成本。

1.2 泡沫混凝土的生产工艺

泡沫混凝土的发泡方式有两种，分别是化学发泡和物理发泡。化学发泡是将发泡剂加入水泥浆体中，在经过机械的搅拌产生泡沫，其中一些不稳定的泡沫会随着气孔结构的变化而变化。而物理发泡的泡沫是由水和发泡剂通过发泡装置的作用机械发泡的，之后再将泡沫加入水泥浆体并搅拌，进而形成更加稳定、密度更高的泡沫。

2 泡沫混凝土的应用和研究进展状况

泡沫混凝土组成成分的改良应用。上文提到在无机凝胶材料中加入泡沫就形成了泡沫混凝土。其中凝胶材料大多是硅酸盐水泥，在制作过程中为了保证气泡的稳定性，需要浆料的快速凝结，这时我们可以用铝酸盐水泥、镁酸盐水泥等快硬性水泥来替换硅酸盐水泥。研究发现，快硬性水泥的泡沫混凝土比一般的泡沫混凝土早期强度更高黏度更大。由于泡沫在纯液体中很难形成，我们要通过加入表面活性剂等物质来让水膜更加稳定。所以说，表面活性剂是发泡剂的主要成分。纤维的选择也有讲究，其硬度不能太大，否则可能贯通相邻的气泡。我们可以选择聚乙烯纤维，其硬度适中。将体中加入纤维后，认为不规则的分布在泡沫混凝土中，大大加强了泡沫混凝土的抗拉强度。研究表明，纤维含量与气孔结构的坚固性成正比，但仍有纤维刺穿气孔的隐患，这一点需要进一步改进。掺和料的加入除了降低成本保护环境外，更是增强了混凝土的性能，对泡沫混凝土的抗压强度等方面有很大的积极作用。对于保温填料，膨胀珍珠岩和聚苯乙烯颗粒比较普遍，但他们也都有各自的缺陷，这方面还有待进一步发展。我们着重提到泡沫混凝土有隔热、轻质两大优势，但除此之外，他的抗压抗拉强度、隔音能力、耐火性能、吸水率、孔隙率、导热系数等各个方面都需要考虑。因此对于泡沫混凝土我们还有待进一步的研究从而让其取得进一步发展。

3 问题及其思考

由上述可得，自泡沫混凝土引入我国以来，通过研究人员的不断探索，使泡沫混凝土有了很大的发展。由于这种材料已经被广泛应用，所以它的很多性能急需进行改善。问题也不仅仅存在于这种材料本身，它的生产过程也有很多问题需要改进，要想让这种材料产业化应用，我们必须将这些问题进行解决。

3.1 泡沫混凝土的强度有待进一步提高

泡沫混凝土轻质，那么他的强度就相对较小。泡沫混凝土中加入泡沫的体积与材料的孔隙率成正比，与密度成反比。加入了泡沫越多这种材料就越轻，保温性能也会越好，但是它的强度就会越差。那么我们就要控制一定的范围，让泡沫混凝土既有一定强度，同时也不影响他轻质保温的特点。

3.2 泡沫混凝土的耐久性有待进一步改善

耐久性是建筑材料十分重要的一个性能，虽然泡沫混凝土的很多性能都有优势但在实际应用的时候还有很多的缺陷。气温、天气、自然磨损、人为破坏、化学侵蚀等因素都是对泡沫混凝土的耐久性的一个考验。所以说泡沫混凝土的耐久性是一个值得关注的问题。

4 结语

隨着泡沫混凝土的广泛应用，泡沫混凝土对我们的重要性也是逐渐增加。因此我们要对泡沫混凝土所存在的问题重视起来，尽量地去改善，这样才能让泡沫混凝土的应用前景更加广阔。

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