輕質混凝土
氣泡狀絕熱材料
輕質混凝土又名泡沫混凝土,是通過發泡機的發泡系統將發泡劑用機械方式充分發泡,並將泡沫與水泥漿均勻混合,然後經過發泡機的泵送系統進行現澆施工或模具成型,經自然養護所形成的一種含有大量封閉氣孔的新型輕質保溫材料。它屬於氣泡狀絕熱材料,突出特點是在混凝土內部形成封閉的泡沫孔,使混凝土輕質化和保溫隔熱化;同時也是加氣混凝土中的一個特殊品種,它的孔結構和材料性能都接近於加氣混凝土,他們二者的差別,只是在氣孔形狀和加氣手段之間的差別。
輕質混凝土
輕質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:
輕質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
輕質混凝土的密度小,密度等級一般為300-1800kg/m3,常用泡沫混凝土的密度等級為300-1200 kg/m3,近年來,密度為 160 kg/m3的超輕泡沫混凝土也在建築工程中獲得了應用。由於輕質混凝土的密度小,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
由於輕質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範圍的輕質混凝土,導熱係數在0.08-0.3w/(m·K)之間,熱阻約為普通混凝土的10-20倍。採用輕質混凝土作為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
輕質混凝土屬多孔材料,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為隔音層。輕質混凝土是無機材料,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、整體性能好
可現場澆注施工,與主體工程結合緊密。
5、低彈減震性好
輕質混凝土的多孔性使其具有低的彈性模量,從而使其對衝擊載荷具有良好的吸收和分散作用。
6、防水性能強
現澆輕質混凝土吸水率較低,相對獨立的封閉氣泡及良好的整體性,使其具有一定的防水性能。
7、耐久性能好
與主體工程壽命相同。
8、生產加工方便
輕質混凝土不但能在廠內生產成各種各樣的製品,而且還能現場施工,直接現澆成屋面、地面和牆體。
9、環保性能好
輕質混凝土所需原料為水泥和發泡劑,發泡劑為中性,不含苯、甲醛等有害物質,避免了環境污染和消防隱患。
10、施工方便
只需使用水泥發泡機可實現自動化作業,可泵送實現垂直高度200米的遠距離輸送,工作量為150—300立方/工作日。
11、其它性能
輕質混凝土還具有施工過程中可泵性好,抗壓強度高(0.5-22.2Mpa),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。
輕質混凝土近觀
⑴用作擋土牆。主要用作港口的岩牆。在岸牆後用作輕質回填材料可降低垂直截荷,也減少了對岸牆的側向載荷。這是因為他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。
⑵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為輕質基礎,上面覆以礫石或人造草皮,作為運動場用。泡沫混凝土的密度為800-900kg/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。
⑶作夾芯構件。在預製鋼筋混凝土構件中可採用輕質混凝土作為內芯,使其具有輕質高強隔熱的良好性能。通常採用密度為400 - 600kg/m³;的泡沫混凝土。
⑷管線回填。地下廢棄的油櫃、管線(內裝粗油、化學品)、污水管及其他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,一般為600-1100kg/m³;。
⑸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,採用密度為1200kg/m³;左右的貧混凝土填層,平均厚度為0.05m;如對隔熱性要求很高,則採用密度為500kg/m³;的貧混凝土填層,平均厚度為0.1- 0.2m。
⑹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。坡度一般為10mm/m.厚度為0.03-0.2m,採用密度為800 - 1200kg/m³;的泡沫混凝土。
⑺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為800-1000kg\m³;。
⑻用於園林綠化。將泡沫混凝土做成容重在600-1000kg/m³;,可用於園林假山,垃圾箱,桌凳等。
⑼ 國防(現代戰爭是用信息和先進機動器械為攻擊工具),該發泡水泥能用在被敵方轟炸破壞的軍事工程如機場,重要交通公路等實行立即搶修,用我們的設備及工藝能把敵方破壞的工程迅速修復,實驗得來的結果是修復后10分鐘即能用於飛機起降,戰車通過。
⑽其他。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。
1、試塊浮於水中不產生溶融、降沉
說明該輕質混凝土(泡沫混凝土)已完全硬固和氣孔是全封閉型的。封閉型的泡沫混凝土空氣在體內不產生對流,減少溫度的傳導、輻射、擴散,熱能在氣孔逐漸減弱,達到絕熱的效果。而且吸水率低在5%左右,隔聲、防水、抗壓、抗折物理性能最好。
2、如果試塊緩慢下沉
吸水率達30%,超過水的比重,說明輕質混凝土(泡沫混凝土)氣孔是半開放型的,部份氣孔從表到里是相連通,空氣會在體內產生對流,此時隔熱時間隨著氣孔開放程度增加而縮短,吸儲水率也會隨氣孔連通率增加至50%左右,隔熱、保曖、隔聲、防水、抗壓、抗折物理性能將大幅度降低。
3、試塊很快沉入水中
吸水率超過30%,超過水的比重,說明該材料中的氣孔是全開放的,形成從表到里的通道,空氣在通道中產生對流,空氣在對流中通過水份將材料的溫度進行傳導、輻射、擴散,吸儲水率也會隨氣孔連通率增加至50%以上,該材料失去隔熱保曖的性能要求。