摘要：本文主要通过参考近年来有关泡沫混凝土的文献资料，概述了泡沫混凝土的定义、主要原材料、特点、发展现状及应用前景等内容，指出了泡沫混凝土发展、应用的方向。
关键词：泡沫混凝土；发展现状；应用前景
0 引言
泡沫混凝土是混凝土大家族中的一员，具有密度小、质量轻、保温、隔音、抗震等性能，是一种新型建筑材料。泡沫混凝土的基本原料为水泥、石灰、水、泡沫，在此基础上掺加一些填料、骨料及外加剂。常用的填料及骨料为：砂、粉煤灰、陶粒、碎石屑、膨胀聚苯乙烯、膨胀珍珠岩、苯脱克细骨料，常用的外加剂与普通混凝土一样，为减水剂、防水剂、缓凝剂、促凝剂等。近年来，国内外都非常重视泡沫混凝土的研究与开发，使其在建筑领城中的应用越来越广。可应用于挡土墙、修建运动场和田径跑道、夹心构件、用作复合墙板、管线回填、贫混凝土填层、屋面边坡、储罐底脚的支撑等。但其在应用中存在强度偏低、开裂、暖水等缺陷，其性能有待进一步改进。
1 泡沫混凝土
1.1 泡沫混凝土的定义
泡沫混凝土通常是指用机械方法将泡沫剂水溶液制备成泡沫，再将泡沫加入到硅质材料、钙质材料、水及各种外加剂组成的浆料中，经混合搅拌、浇注成型、养护而成的一种多孔材料。
泡沫混凝土的种类很多，有多种分类方法。按其组成中的胶结材料不同可分为水泥泡沫混凝土、菱镁泡沫混凝土、石膏泡沫混凝土、火山灰质胶结材料泡沫混凝土；按所用主要填充料的种类可分为粉煤灰泡沫混凝土、矿渣泡沫混凝土、秸轩泡沫混凝土等；按砌块干表现密度一般可分为8个等级，即B03、B04，B05、B06、B07、B08、B09、B10；接使用功能可分为保温型、保温结构型、结构型；按应用领域可分为房建泡抹混凝土、园林泡沫混凝土、工程泡沫混凝土、工业泡沫提凝土；按养护方式可分为自然养护泡沫混凝土、蒸汽养护泡沫混凝土、蒸压养护泡沫混凝土。
1.2 泡沫混凝土的主要原材料
胶凝材料:生产泡沫混凝土的胶凝材料可以是硅酸盐水泥、双快硬水泥、菱镁水泥、石膏、火山灰等。泡沫混凝土为了固泡的需要，要求胶凝材料凝结尽量快些，因而在生产中宜选用双快硬水泥、菱镁水泥，但其成本较高。
骨料:泡沫混凝土中常用的骨料来源广泛，主要有工业废料轻骨料，如粉煤灰陶粒、自燃煤矸石、膨胀矿渣珠、煤渣及轻砂:天然轻骨料，如浮石、火山渣及其轻砂;人造轻骨料，如页岩陶粒、粘土陶粒、膨胀珍珠岩轻砂、玻化徽珠；增强骨料，如植物纤维、玻璃纤维等。
发泡剂:发泡剂可分为植物性、动物性、复合性三种。植物性发泡剂成本低廉，但其泡沫强度不高，泡沫不均匀；动物性发泡剂由于采用动物蛋白为主要原料，虽泡沫强度、均匀度均优于植物性的，可是保质期很短，特别在夏季气候炎热、施工高峰期，其弊端不仅影响整个工程的进度，还大大的浪费了材料，增加了轻质混凝土在制作过程中的成本；复合发泡剂提取了植物和动物发泡剂的优点，弥补了两者的缺憾，在实际施工中复合发泡剂是较好的选择。
1.3 泡沫混凝土的特点
泡沫混凝土内部含有大量均匀、封闭的泡沫孔，从而具有良好的物理性能，具体如下:
(1)保温性:导热系数为0.08 - 0.28W/(m• K)，热阻约为普通混凝土的10 - 20倍。
(2)轻质性:干体积密度为300 - 1600kg/m3，相当于普通水泥混凝土的115 - 118左右，可减轻建筑物整体荷载。
(3)整体性:可现场浇注施工，与主体工程结合紧密，不需留间隔缝和透气管。
(4)低弹减震性:泡沫混凝土的多孔性使其具有低的弹性模量，从而使其对冲击载荷具有良好的吸收和分散作用。
(5)隔音性:泡沫混凝土中含有大量的独立气泡，且分布均匀，吸音能力为0.09% - 0.19%，是普通混凝土的5倍，具备有效隔音的功能。
(6)抗压性:抗压强度为0.6 - 25.0MPa。
(7)耐水性:现浇发泡混凝土吸水性较小，相对独立的封闭气泡及良好的整体性，使其具有一定的防水性能。
(8)阶耐久性:与主体工程寿命相同。
2 泡沫混凝土的发展现状
2.1泡沫混凝土取得的成果
泡沫混凝土的种类很多，但最常用的是水泥泡沫混凝土。水泥泡沫混凝土根据其掺合料不同又可分为水泥-粉煤灰-石灰型、水泥-矿渣－石灰-石膏型、水泥-粉煤灰-砂-石灰型、水泥一砂一石灰型、水泥-矿渣-粉煤灰－石灰－植物纤维型[4]、水泥-砂-玻璃纤维型等类型。
谢明晖阴对水泥-粉煤灰-石灰型的泡沫混凝土进行了试验研究，获得了密度为691kg/m3、抗压强度为3.4MPa、导热系数为0.210W/(m•Ｋ、抗15次冻融循环合格、碳化系数为0.89的理想的泡沫混凝土墙体材料。
陆爱萍、郭玉顺等对水泥-矿渣-石灰-石膏型的泡沫混凝土进行了试验研究，研究表明常压养护矿渣多孔混凝土是一种较理想的隔热保温材料(密度为910 kg/m3， 28d抗压强度为9.81MPa)，同时在价格上优势明显，具有一定的市场竞争力。
高波[7]对水泥-粉煤灰－砂－石灰型的泡沫混凝土进行了试验研究，获得最佳配合比粉煤灰60%，石灰5%，发泡液3kg，细砂15%，水泥20%所对应的性能为密度创6kglm3、 吸水率229岛、28d抗压强度3.4MPa。
宋旭辉等对水泥－砂－石灰型的泡沫混凝土进行了试验研究，在得了密度为812kg/m³、抗压强度为2.8MPa、导热系数为0.108W/(m•K、抗15次冻融循环合格、干燥收缩率0.43mmlm的泡沫混凝土。
高波、王群力等对水泥-矿渣-粉煤灰－石灰－植物纤维型的泡沫混凝土进行了试验研究，获得了干密度648kg/m3、抗压强度3.6MPa、吸水率12.0%、抗25次冻融循环合格、干燥收缩0.72mm/m、工艺简单、价格低廉的优异产品。
詹炳根等[10]对水泥－砂－玻璃纤维型的泡沫混凝土进行了试验研究，结果表明玻瑞纤维增加了泡沫混凝土的抗压和抗折强度，极大地改善了韧性，并在一定程度上抑制了早期干缩开裂。
2.2 泡沫混凝土存在的缺陷
(1)强度偏低:体积密度为800-859kg/m³的泡沫混凝土的抗压强度严重偏低，一般低于2.0MPa，有的甚至不足1.0MPa。
(2)开裂、吸水：硬化泡沫混凝土表面开裂，导致吸收大量外来水分。
3 泡沫混凝土的应用前景
泡沫混凝土以其良好的特性，广泛应用于节能墙体材料中，在其他方面也获得了应用。目前，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、泡沫混凝土面块、泡沫混凝土轻质墙板、泡沫混凝土补偿地基。但是，充分利用泡沫混凝土的良好特性，可以将它在建筑工程中的应用领域不断扩大，加快工程进度，提高工程质量，具体如下：
(1)用作挡土墙。主要用作港口的岩墙。泡沫混凝土在岸墙后用作轻质回填材料可降低垂直截荷，也减少了对岸墙的侧向载荷。这是因为泡沫混凝土是一种粘结性能良好的刚性体，它并不沿周边对岸墙施加侧向压力，沉降降低了，维修费用随之减少，从而节省很多开支。泡沫混凝土也可用来增进路堤边坡的稳定性，用它取代边坡的部分土壤，由于减轻了质量，从而就降低了影响边坡稳定性的作用力。
(2)修建运动场和田径跑道。使用排水能力强的可渗性泡沫混凝土作为轻质基础，上面覆以砾石或人造草皮，作为运动场用。泡沫混凝土的密度为800-900kg/m³此类运动场可进行曲棍球，足球及网球活动。或者在泡沫混凝土上盖上一层0.05m厚的多孔沥青层及塑料层，则可作田径跑道用。
(3)作夹芯构件。在预制钢筋混凝土构件中可采用泡沫混凝土作为内芯，使其具有轻质高强隔热的良好性能。通常采用密度为400 - 600kg/m³的泡沫混凝土。
(4)管线回填。地下废弃的油柜、管线(内装粗油、化学品)、 污水管及其他空穴容易导致火灾或塌方，采用泡沫混凝土回填可解决这些后患，费用也少。泡沫混凝土采用的密度取决于管子的直径及地下水位，一般为600-1100kg/m³。
(5)贫混凝土填层。由于使用可弯曲的软管，泡沫混凝土具有很大的工作度及适应性，因此它经常用于贫混凝土填层。如对隔热性要求不很高，采用密度为1200kg/m³左右的贫混凝土填层，平均厚度为0.05m;如对隔热性要求很高，则采用密度为500kg/m³的贫混凝土填层，平均厚度为0.1- 0.2m。
(6)屋面边坡。泡沫混凝土用于屋面边坡，具有重量轻、 施工速度快、价格低廉等优点。坡度一般为10mm/m.厚度为0.03-0.2m，采用密度为800 - 1200kg/m³的泡沫混凝土。
(7)储罐底脚的支撑。将泡沫混凝土浇阶在钢储罐(内装粗油、化学品)底脚的底部，必要时也可形成一凸形地基，这样可确保整个箱底的支撑在焊接时年处于最佳应力状态，这一连续的支撑可使储罐采用薄板箱底。同时凸形地基也易于清洁。泡沫混凝土的使用密度为800-1000kgm³。
(8)其他。泡沫混凝土也可用于防火墙的绝缘填充，隔声楼面填充、隧道衬管回填;以及供电、水管线的隔离等方面。
4 结束语
泡沫混凝土是一种新型的节能环保型建筑材料，国内外学者对其做了大量的研究开发，使其广泛应用于墙体材料中，但其还存在一定的缺陷，如强度偏低、开裂、吸水等，因而要进一步扩大其应用领域还需在发泡剂、配合比、工艺流程、设备等方面做更进一步的研究。
参考文献
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[10]詹炳根，郭建雷等.玻璃纤维增强泡沫混凝土性能试验研究[J]合肥工业大学学报(自然科学版)，2009(2):226-229
作者：常州工程职业技术学院材料工程技术系 李龙珠 刘文斌 肖雪军
常州致嘉建筑工程配套有限公司 夏勇涛
