泡沫（mò）混凝土作為一種（zhǒng）新型材料，具有保溫隔熱，兼具防水，防火等性能。由於其施工簡單，保溫隔熱性能（néng）良好，作為現有隔熱材料陶粒的替代品被廣泛運用在（zài）工程項目中。其基本原理是利用混凝土中（zhōng）封（fēng）閉氣孔達到保溫隔熱的（de）效（xiào）果。表1為正常養護條件下，普通混凝土與泡（pào）沫混（hún）凝土物理力學性能的比較。

　　泡沫混（hún）凝土與普通混（hún）凝土（tǔ）性能比較

　　項目 泡沫混凝土 普通混凝土（tǔ）

　　幹密度［kg/m3］ 400～1600 2200～2400

　　抗壓強度［MPa］ 0.5～10.0 30～80

　　彎曲強度［MPa］ 0.1～0.7 3.0～8.0

　　彈性模（mó）量［GPa］ 0.30～1.20 20～30

　　幹燥係數［×10-6］ 1500～3500 600～900

　　導熱係數［W/(m·K)］ 0.11～0.30 ≈2.0

　　抗凍融性［%］ 90～97 90～97

　　新（xīn）拌流（liú）動性［mm］ ＞200 ≈180

　　通過資料收集，我發現（xiàn）有專家已經對這種新型材料在實際運用進行調查研究，發（fā）現了一（yī）些（xiē）問題，而這些（xiē）問題值得草莓视频ios注意：一是泡沫混凝土強度偏低。體（tǐ）積密度為800—850 kg／m2的泡沫混凝土（tǔ）的抗壓強度嚴重偏低，一般低於2．0 MPa，有的甚（shèn）至不足（zú）1．0 MPa。二是開裂、吸水。硬化泡沫混凝土表麵開裂、吸收大量外來水分。三是防（fáng）水（shuǐ）層的設置。是否采用倒置（zhì）式（shì）防水。如果這些問題不（bú）能有效地解決，泡沫混凝土的效果將會受影響（xiǎng）。

　　一、影響泡沫混凝土強度的因素及改善途徑

　　泡沫混凝土中氣孔（kǒng）的引入一方麵是賦予其（qí）普通（tōng）混凝土所沒有的輕質、隔音、保溫、高流動性等性能，但從（cóng）結（jié）構和力學的角度看，同時也引入了大量的缺陷，從而導致硬化泡沫混凝土強度的大幅度降（jiàng）低。由於泡沫混凝土中的孔隙率一般高達50％－70％，而且孔徑（jìng）主要（yào）為10μm以上，因此，泡沫混凝土的強度大大低於普通混凝土（tǔ）的強度。與普（pǔ）通混凝土一樣，泡沫（mò）混凝土的強度並不是（shì）一個固定的數值（zhí），不同的膠凝材料種類、水泥用量、混凝土配合比、水（shuǐ）灰、泡沫用量（即不同的體（tǐ）積質量）、發泡劑、養護製度以及其它外加劑的采用與否等都影響泡沫（mò）混凝土的強度（dù）。

　　（一）配合比的影響（xiǎng）

　　泡沫混凝土的製作主要是以水泥（ní）、發泡劑為主料，有時可能加（jiā）入（rù）一些混合材料（如矽灰、礦（kuàng）渣、粉（fěn）煤（méi）灰等），還有可能加入細集料（砂子（zǐ））加（jiā）入不同的材料對泡沫混凝土的影響也（yě）是不一樣！第一種情況僅以水泥和發泡劑的主料，不（bú）加其他輔料。這種情況相對比較簡單，所用水泥的（de）強度等級越高、用量（liàng）越多，製（zhì）備的泡沫混凝土強度也就越大。所以當希望製備較高強度的泡沫凝土時，需要選擇高強度等級的水泥。而第二（èr）種（zhǒng）情況是加入混合（hé）材料：混合材（cái）的加入會（huì）導致泡沫混凝（níng）土早期強度的顯（xiǎn）著降低，而對後期強度的影響並不大。如果添加適當的強度激發劑，則早期（qī）強（qiáng）度的降低幅度可以得到減緩。另外，如果采用超細混合材時，如矽灰（huī）、超細磨礦渣粉，則強度降低不大（dà），有時甚至反而有所增大。第三種（zhǒng）情況是摻用砂（shā）子（zǐ）作細集料，泡沫（mò）混凝土的強度原則上也會發生不同程（chéng）度的降低，但是砂子（zǐ）的摻用（yòng）對提（tí）高硬化（huà）泡沫混凝土的（de）體積穩定性、減小收（shōu）縮將十分有利。實際施（shī）工中往往以同時摻用混合材和砂子的情況為多見，因此，泡沫混（hún）凝土（tǔ）的（de）配合（hé）比存在一個適宜的範圍，需要根（gēn）據試驗（yàn）確定。

　　（二）水灰（huī）比的影響（xiǎng）

　　如僅從硬化泡沫混凝土的內部（bù）結構變化分析，水灰比的增加必然（rán）導致泡沫混（hún）凝（níng）土強度的降低。但是，大量（liàng）的實驗已（yǐ）證明，當水灰比在一定的範（fàn）圍內增加時，泡沫混凝土的強度不但不降（jiàng）低，反（fǎn）而表現出（chū）提高的趨勢。

　　泡沫混凝土的製備與普通混凝（níng）土不同，它存在一個泡沫引入的（de）過程。為了較好地在這個過程（chéng）中將泡（pào）沫均勻引（yǐn）入到水泥漿料中並完好均勻（yún）地分（fèn）布於泡沫混凝土體係，要求水泥（ní）漿料具（jù）有良好的流動性。較高的成型水灰（huī）比恰好是水泥砂漿具有良好的流動性（xìng）的必要條件。相反，如果在低的水灰比條件下，采取適當的（de）技（jì）術（shù）措施漿料具有良好的流動性，也可製備出高強度的泡沫混凝土。實際（jì）上，當試（shì）圖控製泡沫混凝土的水泥用量的體積密度（dù）不變時，其（qí）中的砂子和泡沫的含量必然（rán）減少（shǎo），致使硬化泡沫混凝土孔隙率降低，這也是導致（如圖1）水（shuǐ）灰比增大時泡沫混凝土強度（dù）提高的重要原因之一。

　　（三）體積密度的影響

　　泡沫混凝土的體積密度越小，強度就越低，這一現象與泡沫（mò）的引入有關。理（lǐ）論和（hé）實驗都證明，泡沫混凝土的強度與其內部的孔隙率之間存在以下數學關係： R ＝R0.exp(-k.ε)(1) 式中：R－孔隙率為ε的泡沫混凝土的抗壓強度（MPa）； R0－孔隙率為0的假想混凝土的抗壓強度（MPa）； k一與所用材料和製備條件等因素有關的比例係數（shù）。

　　如果用p表示泡沫混凝土的（de）密度，則根據密度與孔隙率之間（jiān）的關（guān）係，便可以將上式寫為： R =R/.exp(-k/.ｐ) (2) 式中：R－密度為ｐ的泡（pào）沫混凝土的抗壓強度，MPa； R/－密度為大時(對應（yīng）孔隙率為0)的假想泡沫混凝土的抗壓強（qiáng）度，MPa； k/－與所（suǒ）用材料和製（zhì）備條件等因素（sù）有關的比例係數（shù）；值得指出的是，密度一定（dìng）的泡沫混凝土（tǔ），當配合比、水灰比等其它工藝（yì）條件改變時，強度可能（néng）在一個較大範圍內變動。

　　（四）養護製度的影響

　　早期養護製度對（duì）泡（pào）沫混凝土的強度發揮和終強度至關重要。泡沫混凝（níng）土成型水灰比較大，所以，要加（jiā）強早期養護和保水，防止水分過早散失。這不（bú）僅對泡沫混凝土的強度發揮具有重要（yào）意義，對（duì）防止硬化混凝土開裂也非常重要。

　　（五）外加劑的（de）影（yǐng）響

　　泡（pào）沫混凝土使用的外加劑主要包括水泥強度激發劑、減水（shuǐ）劑和發（fā）泡劑等。水泥強度（dù）激發劑（jì）主要是在水（shuǐ）泥混（hún）合材料中采用（yòng），這樣可（kě）以減輕泡沫混凝土早期強度降低的程度（dù），但（dàn）是，使用激（jī）發劑（jì）往往會降低泡沫混凝（níng）土的終強度混凝土減水劑使泡沫混凝（níng）土即使在較低水灰比下仍（réng）然能夠順利完成漿料與泡（pào）沫的混合，製備出泡沫分布（bù）均勻的（de）泡沫混凝土（tǔ）。所以，摻加適量的高效減（jiǎn）水劑是製備高（gāo）強泡沫混凝土的重要手段之一(見圖（tú）2)。但是，因為減水劑的價格比較貴而且有些減水劑與發（fā）泡劑在（zài）某（mǒu）些性能方麵有相反的作用。所以減水劑的種類和添（tiān）加量（liàng）必（bì）需由試驗確定。

　　發泡劑對泡沫混凝土強度的影響體現在泡沫的尺寸、均勻性(尺寸均勻性和分布均勻（yún）性)、泡沫的（de）穩定性、發（fā）泡能力(泡（pào）沫（mò）密度（dù）或單位泡（pào）沫攜水量)。要求發泡劑的發泡能力強、密度低、單位攜水量小，泡沫牢固、細小、在混凝土（tǔ）中分布均勻。要研究開發和（hé）使用對泡沫混凝土副作用小、發泡能力大、泡沫強度高的新（xīn）型高效發泡劑。

　　（六（liù））提高泡沫混凝土強度的技術途徑

　　由上述分析不難看出，提高泡（pào）沫混凝（níng）土的強度主要可以考慮以下幾個技（jì）術途徑：

　　(1)選擇適宜的配合比；

　　(2)使用高效減水劑並控製適宜的低水灰比；

　　(3)采用優質高效發泡劑；

　　(4)加強泡沫混凝土的早期養護

　　二、影響泡沫混凝土硬化過程開裂與（yǔ）收縮的因素泡沫混凝土（tǔ）的收縮、開裂和吸水是三個密切關聯的問題：一（yī）般說來，泡（pào）沫混（hún）凝土由於早期養護不善、保水措施不夠或使用過程中條件比較苛刻，均（jun1）會（huì）引發其內部的水分蒸（zhēng）發，從而導致體（tǐ）積收縮、開裂或發生顯著的吸水作用。而泡沫混凝土過多吸水又會降低（dī）保溫隔熱效果，從泡（pào）沫混凝土的製備過（guò）程和（hé）對硬化體斷麵（miàn）的觀察研究發現，泡沫混凝土內的孔（kǒng）絕大多數（shù）是（shì）相對獨立的封閉孔。因此，得到完好養護的（de）泡沫混凝土浸泡於水中。其吸水主要（yào）集中於表層（céng），並不具有大的吸水性。影響泡沫混凝土收縮、開裂（liè）、吸水的因素主要（yào）有以（yǐ）下幾方麵：

　　（一）水泥用量的影（yǐng）響

　　普通矽酸鹽水泥在水（shuǐ）化硬化過（guò）程中固相體積是增加的，而水泥+水體係是收縮的。其次，水泥（ní）水化過程中還伴隨熱（rè）效應，引起初始體積膨脹而冷卻時又收（shōu）縮，導致表觀收縮量（liàng）增大（dà）。另外，水泥水化過程中還存在自吸水引起（qǐ）的自收縮現象。所以，一般情況（kuàng）下如果其它條件基本（běn）相同，水泥用量增加，泡沫混凝土的收縮（suō）也（yě）會相應增大。而水泥同時又是強度（dù）的重要因素（sù）之一，所以水泥用量存在一個合適的範圍。

　　（二）水泥種（zhǒng）類的影響

　　並不是所有的水（shuǐ）泥硬化前後的體積都是收縮的，膨脹水泥在硬化前後體積不但不收縮反而有所脹。因此，如果采用適量的（de）膨脹水泥，可以在一定程度上彌補或減（jiǎn）輕泡沫混凝土整體的（de）收縮。但是（shì），膨脹水泥不但影響體（tǐ）積變化，同時（shí）也會影響其他一係列（liè）性能，過多引人會引起硬化泡沫混凝土結構破壞，因此膨脹水泥的品種和摻用量必需通過試（shì）驗確定。

　　（三）集料（liào）的影響

　　試驗和工程實際統計數據表（biǎo）明，幾（jǐ）種典型的水泥材料的收縮率波動為：水泥淨漿(1500—3000)x10－6 、水泥（ní）砂漿(900—1500)x10－6 、水泥混凝（níng）土(600—900)x10－6 、水泥泡（pào）沫（mò）混凝土(1500—3500)x10－6 。可見，普通水泥混凝土的收縮率小，水泥淨漿收縮率較大，泡沫混凝土的收縮率（lǜ）大（dà）。這是因為普通混凝土中摻有大量體積不變的粗（cū）集料，而沒有集料（liào）的水泥淨漿在硬化前後總（zǒng）體積本身就是減小的。泡混凝（níng）土收縮大，一（yī）方麵是因為其中沒有粗集料，另一方麵（miàn）是因為其中含有大量（liàng）的（de）孔隙，隙的大部分被水填充（chōng），使用過程隨著孔隙中水分的逸出，外觀表現出體積收（shōu）縮。由此（cǐ）可見，摻加集料無疑是減（jiǎn）少沫（mò）混凝（níng）土收縮的措施之一。不，泡沫混凝土中隻能摻加（jiā）一部分細（xì）集料。同時，因為集料在化學上的惰（duò）性，過量的摻加將導致泡沫混凝土強度顯（xiǎn）著降低，因而其摻量受到一定限（xiàn）製（zhì）。當泡沫混凝土的密度（dù）、水灰比（bǐ）等工藝參數基本確定以後，細集料增加，水泥用量將減少，所以，集料摻用與否和摻量多少同樣（yàng）存在一個適宜的選擇。

　　（四）水灰（huī）比和養護方式的影響

　　泡（pào）沫混凝土在60oC環境下的水分（fèn）損失和幹（gàn）燥收縮試驗結果表明，水分逸出與硬化泡沫混凝（níng）土（tǔ）收縮變化有著明顯和密切的同步性。這（zhè）說明水分逸出直接導致泡沫混凝土（tǔ）的收縮，而當水分停止逸出時，泡沫混（hún）凝土也即停止收縮。根據經典的水泥化學理（lǐ）論，水泥（ní）完全水化所需的水量，即理論水灰比應當為0．38，而泡沫混凝土的成型（xíng）水灰比往往高達0．70甚至0．80。多餘的水分將殘留於硬化（huà）泡沫混（hún）凝土的氣孔（kǒng）之中，這部分水約占成型水量的1／2左（zuǒ）右。一旦周圍相對濕（shī）度較低或環境溫度較高時（shí），水（shuǐ）分就會蒸發，然後逸出。尤其（qí）是在硬（yìng）化的早期階段，泡沫混凝土的結構（gòu）還比較薄弱，如果養護（hù）不善，水分易損失，導致較大的收縮和（hé）表麵開裂，削弱硬化體內部（bù）結構，引發硬（yìng）化（huà）泡沫混凝土高吸水性。據此，泡沫混凝土的（de）初始水灰比便成為影響硬化泡沫混凝（níng）土收縮的一個先決因素。製備低（dī）收縮泡沫混凝土的關鍵技術之（zhī）一是控製低水灰比。將密度為1100 kg／m 的泡（pào）沫混凝土試樣（yàng）澆（jiāo）築24 h後，分成表麵尼龍薄膜密（mì）封和表麵不做（zuò）任何處理（lǐ）的2批試樣，在（zài）溫度、濕度等完（wán）全相同（tóng）的環境下養護，測定不同齡期的幹燥收縮量(見圖4)。從圖4對比得知，表麵密封處理後的（de）試樣，收縮量遠遠小於表麵敞開的試樣，而且在5 d齡期時收縮就基本（běn）趨於穩定。結（jié）果再次證明水分逸出與幹縮（suō）之間的密切關（guān）聯性和早（zǎo）期保水對控製泡沫混凝土收縮的重要性。

　　（五）減小泡沫混凝土收縮和開裂的技術（shù）途徑

　　由上述分析可知，減小（xiǎo）泡沫（mò）混凝土收縮、防止開裂和吸水的技術措施（shī）主要有以下方麵：

　　(1)適宜的水泥用量；

　　(2)摻加適量膨脹水泥（ní）；

　　(3)低（dī）的成型水灰比；

　　(4)優化養護製度、加強早期保水；

　　(5)使用防水劑(摻用或表麵塗布)；

　　(6)在保溫層增加鐵（tiě）絲（sī）網（防裂（liè）網）來防止泡沫混凝（níng）土開裂。

　　三、防水層（céng）的設置（zhì）

　　泡沫混凝土相比（bǐ）一般保溫隔熱材料優點之一是具有一定防水性！下圖為泡（pào）沫（mò）混凝圖與其他隔熱（rè）材料的物理性能對比。

　　采用傳統正置（zhì）式防水（防水層在保溫層上）存在（zài）的問題：無論是剛性（xìng）防（fáng）水還是柔性防水，如果保護層被破壞將會直接導致防水（shuǐ）層暴（bào）露或被（bèi）破壞。將（jiāng）會可能引起防水層被破壞，雨水就會進去保溫層。而保溫層采用泡沫混（hún）凝土的話，雖然具有（yǒu）一定（dìng）的防水能力，但一部份水仍能通（tōng）過保溫層滲透到結構層中，而一部份則留在保（bǎo）溫（wēn）層。原因是保（bǎo）溫層上層是防水層，防水層阻礙了保（bǎo）溫（wēn）層（céng）中水分的揮發（fā）。這是目前屋頂防水主要存在的問題。

　　而采用（yòng）泡沫混凝土作保溫層，運用倒置式防水（保溫層在防水層上），則是即充分利用保溫（wēn）層的防水（shuǐ）能力，又保護了防水層，可謂是一舉兩得！保溫層在防水層上麵，不但能避免高溫對防水層的損害（hài），延長了防水層（céng）的壽命，而且（qiě）能（néng）增強防水效（xiào）果。假如保（bǎo）護層被破壞，同時也破壞了保溫層，水進入保溫測層後，可能停留在保溫層中或者（zhě）揮（huī）發掉，不會滲透到結（jié）構層，因為中間還有一個（gè）防水層！由於保溫層上麵沒有防水層，水分在被太（tài）陽（yáng）直曬後是會揮發（fā）掉的。

　　因此，在（zài）采用泡沫混凝土作保溫層的時候，防水（shuǐ）層的設（shè）置盡量考慮采用倒置防水。