摘要： 泡沫混凝土的特性、泡沫混凝土的生產工藝、我國泡沫混凝土的應用現狀、國外泡沫混凝土應用的新進展
關鍵詞： 混凝土 施工 材料
泡沫混凝土是混凝土大家族中的一員，近年來，國內外都非常重視泡沫混凝土的研究與開發，使其在建築領域的應用越來越廣，現將有關情況介紹如下：
一、 泡沫混凝土的特性
泡沫混凝土通常是用機械方法將泡沫劑水溶液製備成泡沫，再將泡沫加入到含硅質材料、鈣質材料、水及各種外加劑等組成的料漿中，經混合攪拌、澆注成型、養護而成的一種多孔材料。由於泡沫混凝土中含有大量封閉的孔隙，使其具有下列良好的物理力學性能。
1、 輕質
泡沫混凝土的密度小，密度等級一般爲300-1800kg/m3，常用泡沫混凝土的密度等級爲300-1200 kg/m3，近年來，密度爲160 kg/m3的超輕泡沫混凝土也在建築工程中獲得了應用。由於泡沫混凝土的密度小，在建築物的內外牆體、層面、樓面、立柱等建築結構中採用該種材料，一般可使建築物自重降低25%左右，有些可達結構物總重的30%-40%。而且，對結構構件而言，如採用泡沫混凝土代替普通混凝土，可提高構件的承截能力。因此，在建築工程中採用泡沫混凝土具有顯著的經濟效益。
2、 保溫隔熱性能好
由於泡沫混凝土中含有大量封閉的細小孔隙，因此具有良好的熱工性能，即良好的保溫隔熱性能，這是普通混凝土所不具備的。通常密度等級在300-1200 kg/m3範圍的泡沫混凝土，導熱係數在0.08-0.3w/(m·K)之間。採用泡沫混凝土作爲建築物牆體及屋面材料，具有良好的節能效果。
3、 隔音耐火性能好
泡沫混凝土屬多孔材料，因此它也是一種良好的隔音材料，在建築物的樓層和高速公路的隔音板、地下建築物的頂層等可採用該材料作爲隔音層。泡沫混凝土是無機材料，不會燃燒，從而具有良好的耐火性，在建築物上使用，可提高建築物的防火性能。
4、 其它性能
泡沫混凝土還具有施工過程中可泵性好，防水能力強，衝擊能量吸收性能好，可大量利用工業廢渣，價格低廉等優點。
二、 泡沫混凝土的生產工藝
泡沫混凝土的基本原料爲水泥、石灰、水、泡沫，在此基礎上摻加一些填料、骨料及外加劑。常用的填料及骨料爲：砂、粉煤灰、陶粒、碎石屑、膨脹聚苯乙烯、膨脹珍珠岩、苯脫克細骨料，常用的外加劑與普通混凝土一樣，爲減水劑、防水劑、緩凝劑、促凝劑等。
泡沫混凝土的生產方法有溼砂漿法和幹砂漿法兩種。溼砂漿法通常是在混凝土攪拌站將水泥、砂與水等攪拌成砂漿，並用汽車式攪拌機車運至工地，再將單獨製成的泡沫加入砂漿，攪拌機將泡沫及砂漿拌勻，然後將製備好的泡沫混凝土注入泵車輸送或現場直接施工。幹砂漿法是將各幹組份(水泥、粉煤灰等)透過散裝運輸或傳動系統輸送至施工現場，幹組份與水在施工現場拌合，然後將單獨製成的泡沫加入砂漿，兩者在勻化器內拌合，然後用於現場施工。
最近，日本採用蛋白質物添加適量的陽離子表面活性劑配成的'混合發泡劑，採用現場澆注成型的工藝，研製成功現澆泡沫混凝土新工藝。共所用發泡沫是在蛋白質中摻入0.1%-5%的陽離子表面活性劑而配成，陽離子表面活性劑使用季銨鹽。其製備方法有三種：一種是將水、蛋白質物、陽離子表面活性劑混合，經發泡劑機發泡，再注入水泥料漿中攪拌，製備泡沫水泥漿，現澆成型;一種是將水、蛋白質物、陽離子表面活性劑混合，經高速攪拌機發泡，再注入水泥料漿中，製備發泡水泥漿;一種是按第二種方法發泡，一邊加入少量水泥，一邊高速攪拌，製備發泡水泥漿，其中前一種製備方法較好。上述製備方法生產的現澆混凝土不僅輕質、高強、耐火，更引人注目的是不需蒸壓養護，現澆即可成型，節能效果顯著。
三、 我國泡沫混凝土的應用現狀
近年來，我國越來越重視建築節能工作，隨着與建築節能有關政策的實施，牆體材料改革取得了顯著的成就，節能材料倍受歡迎。泡沫混凝土以其良好的特性，已用於節能牆體材料中，在其它方面也獲得了應用。目前，泡沫混凝土在我國的應用情況如下。
1、 泡沫混凝土砌塊
泡沫混凝土砌塊是泡沫混凝土在牆體材料中應用量最大的一種材料。在我國南方地區，一般用密度等級爲900-1200 kg/m3的泡沫混凝土砌塊作爲框架結構的填充牆，主要是利用該砌塊隔熱性能好和輕質高強的特點。尤以廣東省應用最多，目前該省泡沫混凝土砌塊的年用量達60萬平方米。在北方，泡沫混凝土砌塊主要用作牆體保溫層，表1爲廣州市美城新型建材開發有限公司生產的泡沫混凝土砌塊的性能指標。
哈爾濱建築大學研製了聚苯乙烯泡沫混凝土砌塊，並用於城市樓房建設。此種砌塊是以聚苯乙烯泡沫塑料作爲骨料，水泥和粉煤灰作膠凝材料，加入少量外加劑，經攪拌、成型和自然養護而成，其規格爲200×200×200mm,可用於內、外非承重牆體材料，也可用於屋面保溫材料。它具有質量輕、導熱係數小、抗凍性高、防火、生產簡單、造價較低、施工方便等優點。其與燒結黏土磚的技術經濟對比表見表2。
2、 泡沫混凝土輕質牆板
目前用於建築物分戶和分室隔牆的主要材料是GRC輕質牆板，由於其原料價格較高，影響了其推廣應用。中國建築材料科學研究院採用GRC隔牆板生產工藝結合固體泡沫劑和泡沫水泥的研究成果，開發出了粉煤灰泡沫水泥輕質牆板的生產技術，並得到了應用。該產品生產採用的原料如下：30%-40%的粉煤灰，45%-65%的硫鋁酸鹽水泥，0-15%的膨脹珍珠岩以及一定體積的泡沫。與傳統的GRC輕質牆板相比，採用泡沫混凝土生產技術，不但能明顯降低產品的成本，而且大大改善了漿體的流動性，使成型更爲方便。該產品的物理力學性能見表3。
3、 泡沫混凝土補償地基
現代建築設計與施工越來越重視建築物在施工過程中的自由沉降。由於建築物羣各部分自重的不同，在施工過程中將產生自由沉降差，在建築物設計過程中要求在建築物自重較低的部分其基礎須填軟材料，作爲補償地基使用。泡沫混凝土能較好地滿足補償地基材料的要求。例如，在北京團結湖大廈的部分基礎中，現場澆注了厚度爲150mm、抗壓強度在0.10±0.02Mpa，密度小於200 kg/m3泡沫混凝土，取得了良好的效果。據現場測試，此種低密度泡沫混凝土的強度可很好地控制在設計的範圍內，且具有良好的壓縮性。
四、 國外泡沫混凝土應用的新進展
近年來，美國、英國、荷蘭、加拿大等歐美國家以及日本、韓國等亞洲國家，充分利用泡沫混凝土的良好特性，將它在建築工程中的應用領域不斷擴大，加快了工程進度，提高了工程質量，現歸納如下。
1用作擋土牆
主要用作港口的巖牆。泡沫混凝土在岸牆後用作輕質回填材料可降低垂直載荷，也減少了對岸牆的側向載荷。這是因爲泡沫混凝土是一種粘結性能良好的剛性體，它並不沿周邊對岸牆施加側向壓力，沉降降低了，維修費用隨之減少，從而節省很多開支。
泡沫混凝土也可用來增進路堤邊坡的穩定性，用它取代邊坡的部分土壤，由於減輕了質量，從而就降低了影響邊坡穩定性的作用力。
用於減少側向壓力的泡沫混凝土的密度爲400-600 kg/m3。
2、修建運動場和田徑跑道
使用排水能力強的可滲性泡沫混凝土作爲輕質基礎，上面覆以礫石或人造草皮，作爲運動場用。泡沫混凝土的密度爲800-900 kg/m3。此類運動場可進行曲棍球，足球及網球活動。或者在泡沫混凝土上蓋上一層0.05m厚的多孔瀝青層及塑料層，則可作田徑跑道用。
3、作夾芯構件
在預製鋼筋混凝土構件時可採用泡沫混凝土作爲內芯，使其具有輕質高強隔熱的良好性能。通常採用密度爲400-600 kg/m3的泡沫混凝土。
4、 用作複合牆板
用泡沫混凝土製作成各種輕質板材，在框架結構中用作隔熱填充牆體或與薄鋼板製成複合牆板，泡沫混凝土的密度通常爲600 kg/m3左右。
5、 管線回填
地下廢棄的油櫃、管線(內裝粗油、化學品)、污水管及其它空穴容易導致火災或塌方，採用泡沫混凝土回填可解決這些後患，費用也少。泡沫混凝土採用的密度取決於管子的直徑及地下水位，一般爲600-1100 kg/m3。
6、 貧混凝土填層
由於使用可彎曲的軟管，泡沫混凝土具有很大的工作度及適應性，因此它經常用於貧混凝土填層。如對隔熱性要求不很高，採用密度爲1200 kg/m3左右的貧混凝土填層，平均厚度爲0.05m;如對隔熱性要求很高，則採用密度爲500 kg/m3的貧混凝土填層，平均厚度爲0.1-0.2m。
7、 屋面邊坡
泡沫混凝土用於屋面邊坡，具有重量輕、施工速度快、價格低廉等優點。坡度一般爲10mm/m，厚度爲0.03-0.2m，採用密度爲800-1200 kg/m3的泡沫混凝土。
8、 儲罐底腳的支撐
將泡沫混凝土澆階在鋼儲罐(內裝粗油、化學品)底腳的底部，必要時也可形成一凸形地基，這樣可確保整個箱底的支撐在焊接時年處於最佳應力狀態，這一連續的支撐可使儲罐採用薄板箱底。同時凸形地基也易於清潔。泡沫混凝土的使用密度爲800-1000 kg/m3。
9、 其它
泡沫混凝土也可用於防火牆的絕緣填充，隔聲樓面填充、隧道襯管回填;以及供電、水管線的隔離等方面。