发泡水泥的应用

龙晨

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#1
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,泡沫混凝土在中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800-1000kg\m3.

(8)园林绿化应用。将发泡水泥做成容重在600-1000kg/m3可用来做园林中的扶手,假山,凳子,桌子等。

(9)墙体现场浇筑:泡沫混凝土经现场发泡、浇筑用作建筑物的非承重墙体,改变了目前常用预制砌块砌筑墙体的方法。墙体整体性好,施工简便,劳动强度小,造价低。同时具有轻质、保温隔热、防水防渗等优点,是目前传统墙体的替代产品。

(10)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。

(11)保温隔热应用

泡沫混凝土内部包含大量封闭气孔,气孔内不流动的空气是很好的绝热介质,可切断热交换。其密度越低、气孔越多、绝热性就越好。特别是密度低于500

㎏/m?的泡沫混凝土,其导热系数小于0.09w/m.k.通常把导热系数低于0.23的材料称为绝热材料,把低于0.14的绝热材料称为保温材料。泡沫
混凝土大多数均低于0.14,多数低于0.09,因而是良好的保温隔热材料。

(12)建筑保温隔热应用

建筑保温隔热是泡沫混凝土主要应用领域,目前占泡沫混凝土总产量的80%用于建筑保温。它的良好保温性能与建筑节能的政策拉动,促使它在建筑保温领

域开始规模化应用。目前,开发应用的重点已开始向墙体转移,下一轮应用热潮,将会主要是自保温墙体。各种泡沫砌块、泡沫墙板、泡沫现浇墙体、各种复合结构
外墙外保温板等已在各地纷纷推出,其规模化生产应用已拉开了序幕。从全国总体来看,泡沫混凝土在建筑保温的应用,已从初期发展到全面推广应用阶段,在
3~5年内将出现应用高峰。

建筑保温若全部应用泡沫混凝土,包括屋面隔热保温层,墙体保温层,地暖保温层(或垫层),等于用泡沫混凝土把整个屋子包起来,一平米建筑面积大约需
要0.2m?~0.5m?泡沫混凝土(屋顶、地面、四壁均以5cm保温层计算),一座1万平米建筑面积的建筑,就需泡沫混凝土
2000m?~5000m?。全国的新建建筑及原有节能改造若均采用泡沫混凝土,其需求量将是天文数字。

(13)管道及热工设备保温

目前,中国热力管道及热工设备对保温材料的需求量为250万m?/年,仅一个电厂就需保温材料2-5万m?,北方冬季供暖热力管道及工厂热力管道度
保温材料的需求更为惊人。目前的主导产品矿棉类无机纤维使人皮肤瘙痒、吸水性强、价格高,也急需换代,泡沫混凝土在这一方面也会大有作为。1957年前

后,中国曾利用苏联技术生产应用了6万m?泡沫混凝土热力管道保温外壳,用于大连电厂及峰峰电厂的热工管道保温。后因中苏关系恶化而停止生产。这表明泡沫
混凝土取代无机纤维棉是可行的。目前,泡沫混凝土尚无在这一领域应用,急需开发。

热力管道保温的主要产品为预制管道保温外壳及异形材,也有保温面板。

(14)冷库保温

冷库保温现使用泡沫塑料。因泡沫塑料易老化萎缩和易燃,因此发达国家均改为泡沫混凝土浇筑或砌筑保温层,中国也已开始取代。其主要采用整体现浇,屋面、墙体、地面全部泡沫混凝土现浇,无冷桥,无缝隙。

(15)工业炉窑保温

其主要产品为耐火保温砖。钢铁厂、玻璃厂、陶瓷厂、有色金属冶炼厂、水泥煅烧窑等大型工业炉窑,为降低能耗,在耐火砖外侧,需砌筑一层保温耐火砖。原多使用漂珠砖、氧化铝泡沫砖,价格极高,中国已开始采用泡沫混凝土耐火砖取代高价传统产品,价格不到其一半,很有竞争力。

(16)吸声隔声应用

开孔泡沫混凝土是极好的吸声材料,而闭孔泡沫混凝土又是极好的隔音材料,二者都有极大的市场,特别是吸音材料,前景更好。

通常把平均吸声系数大于0.2的材料称为吸声材料。其传统产品有两类:纤维类(岩矿棉板等)及多孔类(泡沫塑料及泡沫玻璃等)。泡沫混凝土属新型多
孔类吸声材料,它的平均吸声系数为0.8~1.4,属强吸声材料,可达一级或二级标准。它在以下几个方面的应用有很大的市场及竞争优势。

(17)室外吸音材料(公路、铁路吸音屏障)

泡沫混凝土室外吸音材料市场主要是高速公路及铁路两旁的吸声屏障。中国未来大力发展铁路公路,吸声屏障至少有3000万m?以上的需求。目前道路用

吸声屏障主要是碎木屑水泥板及泡沫玻璃板。前者吸声系数很低,不能满足高速铁路的需要,且不美观,后者价格太高。而泡沫混凝土吸声性能好,可满足任何道路
吸声要求,而价格却很低,我们应不失时机开发。

(18)室内墙面吸声

室内吸声有吸声吊顶及吸声墙面。泡沫混凝土在墙面吸声上有很大市场优势。它与岩矿棉等纤维吸声板相比,没有切割安装时让浑身刺痒的缺点,且强度好,价格也低。在地铁墙面,本产品将大有市场,在大型商场、车站候车室、影剧院、会议厅等其他建筑墙面也有极大的市场。

(19)隔声夹芯复合板(隔断薄板)

现有的室内隔断均是在木龙骨两侧安装5~10㎜的纸面石膏板,墙内是空的,不隔声,也不坚固,还无法钉钉子。泡沫混凝土复合隔声板5㎝厚,占空间小,两表面为彩色装饰面层,中间为4㎝厚泡沫混凝土,隔断作用与隔声作用兼有,安装快一倍,受到消费者欢迎。

(20)吸能功能应用

(21)机场防护吸能应用

泡沫混凝土具有极强的抗冲击性能。用大锤能把普通混凝土砸破,但难以砸破泡沫混凝土。利用它的这种吸能性,国外已经研发和应用了一批高附加值产品,

如飞机场安全防护泡沫块、赛车场安全防护泡沫块、公路事故易发地带安全防护泡沫块等。当飞机、汽车因失控冲出跑道或道路时,进入发泡块防护带,由于泡沫块
的冲击力吸收性能,使其停滞并保护飞机或车辆无损。

(22)射击和爆炸吸能防护在军事上的应用
泡沫混凝土对子弹冲击波及爆炸冲击波具有良好的吸收作用,可大大降低射击及爆炸的破坏力。在抗爆炸方面,具有开发意义的产品有军用、民用两类:

(23)军用

泡沫混凝土可用于各种地下或地上军事工程、弹药库等。在其工程墙体和顶部增加几十厘米泡沫混凝土(现浇或砌筑)可降低爆炸破坏力。目前已在我军开始应用。另外,组装式泡沫混凝土防震指挥所、战地医院用房屋,具有极大开发价值。

(24)民用

抗爆泡沫混凝土主要应用于炸药库、易爆化工原料库、易爆设备厂房,当其发生事故时,可减少爆炸破坏力,降低损失。

(25)抗电磁辐射的应用

泡沫混凝土是优异的电磁屏蔽材料,可吸收和消除电磁波。近来,它开始在电磁辐射较大的军事及民用建筑中使用,其产品为防辐射板,需求量较大,特别是在军工方面。估计目前的国内市场需求约每年50万㎡,其出口市场会更大,因发达国家需求很大(我们有美国样品)。

(26)透水及过滤功能的应用

开口率达80%以上的泡沫混凝土具有优异的透水及过滤功能,使它应用前景广阔。

(27)透水透气应用

(28)透水地砖

北京仁创集团开发的透水砖受到国家领导的高度评价,但由于其价格较高无法普及,只用于一些高档场所。我们研制的泡沫混凝土透水砖,透水能力与之相同,但成本只有其1/5-1/10,可普及应用。

(29)透气植草地面。

透水砖也是透气砖。透水透气可使植物在泡沫混凝土地面下生长,并穿过孔隙长到地面上,形成绿化植被。美国利用这一点,开发了泡沫混凝土垃圾场现浇覆盖、公路铁路及堤坝河岸的护坡现浇覆盖、沙土地防沙覆盖。用泡沫混凝土浇筑后仍可长草,解决了覆盖混凝土与绿化长草的矛盾。

(30)过滤应用市场

(31)河沙水过滤

全国各地从河水中捞砂者甚多,捞出的砂子要让水尽快滤除。采用泡沫混凝土作滤水层,又快又好,在全国有很大的推广应用价值。其他如水淬矿渣、工业残渣等均可使用此过滤板。

(32)工业机械过滤层

将泡沫混凝土制成过滤机的滤芯,成本低,滤水效果好,可取代价高而难制的泡沫陶瓷滤芯。
(33)防火功能的应用

(34)防火门

防火门是中高层建筑为切断火灾蔓延而设的大型提升门,为建筑规范所必不可少的防火构造,中国现有建筑每年约有六亿元的市场需求。2009年3月实行的新的防火门标准,把防火等级提高,原有产品都不符合标准,各厂家均在研发泡沫混凝土防火门芯。这一市场目前急需供货而尚没有满意产品,开发前景特别看好。

(35)防火板

发泡防火板,防火性更强,发泡后密度降至800㎏/m?,轻质性突出,具有很大市场优势。北京、山东等地一些企业,均使用我方发泡技术生产防火板,十分成功,有推广意义。

(37)抗渗防水功能的应用

闭孔性泡沫混凝土具有憎水性,滴上水呈荷叶露珠效应,因此其抗渗防水优异。这种泡沫混凝土有两大应用市场:

(38)建筑防水及工程防水

在建筑所有需要防水的部位如屋面、地下室、卫生间等浇筑或砌筑泡沫混凝土,可省去防水剂,且达到永久防水,克服防水涂料易脱落失效的缺点。用其代替防水材料,成本低、寿命长,更具竞争性。在水利工程如水渠、水池、水塔、游泳池、地下军事工程、隧道、堤岸、鱼塘、人工湖等防水抗渗方面,均可使用泡沫混凝土砌筑或浇筑,省去所有防水材料,它既是结构材料,又是防水材料有很大优势。

(39)地下及水中工程抗氯离子侵蚀应用
在氯离子含量大的土壤内或水中,混凝土工程的基座、基桩、桥墩等,都可能遭受氯离子侵害。假如在这些工程结构的外部砌筑或浇筑一层泡沫混凝土保护层,由于泡沫混凝土不透水,氯离子就不会由水携带侵蚀混凝土。目前这一技术在中国已有应用。