起泡混凝土簡(jiǎn)介

起泡混凝土是加氣混凝土中的一個(gè)特殊品種，它的孔結(jié)構(gòu)和材料性能都接近于加氣混凝土，二者的差別，只是在氣孔形狀和加氣手段上。

加氣混凝土氣孔一般是橢圓形，且采用化學(xué)發(fā)氣，通過(guò)化學(xué)反應(yīng)，有內(nèi)部產(chǎn)生氣體而形成氣孔；起泡混凝土受毛細(xì)孔作用的影響產(chǎn)生變形，形成多面體，且通常是用機(jī)械方法將發(fā)泡劑水溶液制備成泡沫，然后再將已制得的泡沫和硅鈣質(zhì)材料、菱鎂材料或石膏材料所制成的料漿均勻攪拌，經(jīng)澆注成型、養(yǎng)護(hù)而成的。

由于生產(chǎn)工藝的不同，起泡混凝土對(duì)于產(chǎn)品集料的要求比加氣混凝土更加的寬松，可以實(shí)現(xiàn)更小的密度；通過(guò)體積比例混合泡沫與混凝土，更便于控制孔隙率及其他性能參數(shù)；養(yǎng)護(hù)和澆注方式更加靈活。

起泡混凝土最突出的就是其孔結(jié)構(gòu)特性。在起泡混凝土結(jié)構(gòu)中，存在著兩種孔結(jié)構(gòu)：泡沫氣孔結(jié)構(gòu)和構(gòu)造孔隙。其氣孔結(jié)構(gòu)的形狀因生產(chǎn)工藝條件不同而分為封閉的圓孔（或多面體孔）、沒(méi)有完全封閉的孔和完全貫通的孔三類(lèi)。其中影響起泡混凝土吸水性能的氣孔，主要是后面兩種。氣孔結(jié)構(gòu)同時(shí)也極大的影響著起泡混凝土的強(qiáng)度等力學(xué)性能。

構(gòu)造孔隙，根據(jù)其大小和成因的不同而分為水化產(chǎn)物內(nèi)的膠凝孔、毛細(xì)孔以及介于二者之間的過(guò)渡孔。其中膠凝孔徑一般小于5nm；毛細(xì)孔是原材料水系中沒(méi)有被水化產(chǎn)物填充的原來(lái)的充水空間，其孔徑一般大于200nm，在上述兩類(lèi)孔隙之間的，稱(chēng)為過(guò)渡孔。由于在尺寸上，構(gòu)造孔隙比氣孔結(jié)構(gòu)要小得多，且基本上是獨(dú)立的，因此在對(duì)起泡混凝土的吸水性能和強(qiáng)度性能的影響都比氣孔結(jié)構(gòu)要小得多。

起泡混凝土由于輕質(zhì)多孔，還具有保溫、隔熱、耐火、抗凍性好等材料特性，具有良好的物理力學(xué)性能，是很好的建筑節(jié)能材料。其混合漿在成型時(shí)可自流平、自密實(shí)；施工和易性好、利于泵送和整平，同其它建筑材料都會(huì)有良好的相容性，強(qiáng)度可根據(jù)需要調(diào)整。

主要性能體現(xiàn)在以下幾個(gè)方面：

（1）輕質(zhì)性：干體積密度為300~1600kg/m3，相當(dāng)于普通水泥混凝土的1/5～1/8左右，可減輕建筑物整體荷載，降低結(jié)構(gòu)和基礎(chǔ)的造價(jià)，對(duì)抗震有利；

（2）熱工性能好：起泡混凝土內(nèi)含有眾多細(xì)小孔洞，形成良好的熱工性能，正常的導(dǎo)熱系數(shù)在0.08～0.25W/m*K之間，保溫隔熱隔音效果明顯。在我國(guó)三北廣大地區(qū)外墻厚度采用200～250mm的起泡混凝土砌塊，保溫性能相當(dāng)于490mm（二磚）厚的效果，用于節(jié)能墻體和屋面保溫層更好。

（3）隔熱防火性能好：由于起泡混凝土屬于多孔輕質(zhì)材料，可用于樓層的向陽(yáng)隔熱層和沿公路一側(cè)的隔音層使用。同時(shí)在防火、防水性能方面也具有良好效果。

（4）整體性：可現(xiàn)場(chǎng)澆注施工，與主體結(jié)合緊密，不需留界隔縫和透氣管。

（5） 低彈減震性：氣泡混合輕質(zhì)土的多孔性使其具有低的彈性模量，從而使其對(duì)沖擊載荷具有良好的吸收和分散作用。

（6）抗壓性：抗壓強(qiáng)度為0.6~25.0MPa。

（7） 耐水性：現(xiàn)澆氣泡混合輕質(zhì)土吸水性較小，相對(duì)獨(dú)立的封閉氣泡及良好的整體性，使其具有一定的防水性能。

（8）耐久性：與主體工程壽命相同。

（9）施工速度快：只需使用簡(jiǎn)單的機(jī)器可實(shí)現(xiàn)自動(dòng)化作業(yè)，可實(shí)現(xiàn)800米的遠(yuǎn)距離輸送，工作量為150~300m3/工作日。

（10）環(huán)保性：氣泡混合輕質(zhì)土所需原料為水泥和起泡劑，起泡劑為中性，不含苯、甲醛等有害物質(zhì)，避免了環(huán)境污染和消防隱患。

（11）經(jīng)濟(jì)性：充分利用廢棄材料、節(jié)省耕地和能源、降低價(jià)格。

（1）用作擋土墻。主要用作港口的巖墻。在岸墻后用作輕質(zhì)回填材料可降低垂直截荷，也減少了對(duì)岸墻的側(cè)向載荷。這是因?yàn)樗且环N粘結(jié)性能良好的剛性體，它并不沿周邊對(duì)岸墻施加側(cè)向壓力，沉降降低了，維修費(fèi)用隨之減少，從而節(jié)省很多開(kāi)支。起泡混凝土也可用來(lái)增進(jìn)路堤邊坡的穩(wěn)定性，用它取代邊坡的部分土壤，由于減輕了質(zhì)量，從而就降低了影響邊坡穩(wěn)定性的作用力。

（2）修建運(yùn)動(dòng)場(chǎng)和田徑跑道。使用排水能力強(qiáng)的可滲性起泡混凝土作為輕質(zhì)基礎(chǔ)，上面覆以礫石或人造草皮，作為運(yùn)動(dòng)場(chǎng)用。起泡混凝土的密度為800~900kg/m3此類(lèi)運(yùn)動(dòng)場(chǎng)可進(jìn)行曲棍球，足球及網(wǎng)球活動(dòng)。或者在起泡混凝土上蓋上一層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(gòu)件。在預(yù)制鋼筋混凝土構(gòu)件中可采用起泡混凝土作為內(nèi)芯，使其具有輕質(zhì)高強(qiáng)隔熱的良好性能。通常采用密度為400~600kg/m3的起泡混凝土。

（4）管線(xiàn)回填。地下廢棄的油柜、管線(xiàn)（內(nèi)裝粗油、化學(xué)品）、 污水管及其他空穴容易導(dǎo)致火災(zāi)或塌方，采用起泡混凝土回填可解決這些后患，費(fèi)用也少。起泡混凝土采用的密度取決于管子的直徑及地下水位，一般為600~1100kg/m3。

（5）貧混凝土填層。由于使用可彎曲的軟管，起泡混凝土具有很大的工作度及適應(yīng)性，因此它經(jīng)常用于貧混凝土填層。如對(duì)隔熱性要求不很高，采用密度為1200kg/m3左右的貧混凝土填層，平均厚度為0.05m；如對(duì)隔熱性要求很高，則采用密度為500kg/m3的貧混凝土填層，平均厚度為0.1~0.2m。

（6）屋面邊坡。起泡混凝土用于屋面邊坡，具有重量輕、 施工速度快、價(jià)格低廉等優(yōu)點(diǎn)。坡度一般為10mm/m，厚度為0.03~0.2m，采用密度為800~1200kg/m3的起泡混凝土。

（7）儲(chǔ)罐底腳的支撐。將起泡混凝土澆階在鋼儲(chǔ)罐（內(nèi)裝粗油、化學(xué)品）底腳的底部，必要時(shí)也可形成一凸形地基，這樣可確保整個(gè)箱底的支撐在焊接時(shí)年處于最佳應(yīng)力狀態(tài)，這一連續(xù)的支撐可使儲(chǔ)罐采用薄板箱底。同時(shí)凸形地基也易于清潔。起泡混凝土的使用密度為800-1000kg/m3。

（8）用于園林綠化。將起泡混凝土做成容重在600-1000kg/m3，可用于園林假山，垃圾箱，桌凳等。

（9）國(guó)防（現(xiàn)代戰(zhàn)爭(zhēng)是用信息和先進(jìn)機(jī)動(dòng)器械為攻擊工具），該起泡混凝土能用在被敵方轟炸破壞的軍事工程如機(jī)場(chǎng)，重要交通公路等實(shí)行立即搶修，用我們的設(shè)備及工藝能把敵方破壞的工程迅速修復(fù)，實(shí)驗(yàn)得來(lái)的結(jié)果是修復(fù)后10分鐘即能用于飛機(jī)起降，戰(zhàn)車(chē)通過(guò)。

（10）高速公路上的應(yīng)用

1）減輕荷重或土壓

①新建公路橋臺(tái)背路基換填：有效解決軟基路段預(yù)壓不充分遺留的工程沉降問(wèn)題；

②舊路改造的橋臺(tái)背路基換填：可一次性徹底解決工后沉降引起的橋頭跳車(chē)問(wèn)題；

③道路擴(kuò)建中的加寬路基填筑：更好解決新舊路基差異變形問(wèn)題，并可節(jié)省征地，避免拆遷；

④山區(qū)陡峭路段的路基填筑：避免高填高挖帶來(lái)的施工技術(shù)難題；

⑤用于地下大跨度結(jié)構(gòu)工程的覆土減荷。

2）自流平特性

①倥侗及狹小空間充填；

②采空區(qū)，熔巖區(qū)，建筑基坑，隧道垮塌形成的空洞及地下管線(xiàn)周邊空隙。

起泡器是指一種水流有發(fā)泡的效果及節(jié)約用水的器具。起泡器可以讓流經(jīng)的水和空氣充分混合，有了空氣的加入，水的沖刷力提高不少，從而有效減少用水量，節(jié)約用水。

一般高檔的水龍頭水流如霧狀柔緩舒適，過(guò)濾水中的雜質(zhì)，還不會(huì)四處飛濺這就是起泡器所起到的作用。

隨著生活水平的不斷提高，人們?cè)絹?lái)越重視生活質(zhì)量．水嘴是人們?nèi)粘Ｉ钪凶畛Ｒ?jiàn)的水流控制開(kāi)關(guān)。對(duì)于老式水嘴，由于在使用時(shí)存在水流快，水量大，易飛濺等缺點(diǎn)，已經(jīng)逐漸被采用了起泡器的新式水嘴所取代。起泡器作為水嘴的關(guān)鍵元件，已經(jīng)被廣泛地應(yīng)用在各種水嘴上。它不僅可以有效的降低水流速度，使水流打到手上而不飛濺，還可以很大程度上節(jié)約生活用水。由于起泡器內(nèi)部流場(chǎng)混合機(jī)制的好壞是決定出水效果的關(guān)鍵因數(shù)之一。

水嘴起泡器的設(shè)計(jì)研究工作主要還是采用經(jīng)驗(yàn)和實(shí)驗(yàn)相結(jié)合的方法。該方法不僅工作量大，而且效率也不高。隨著計(jì)算機(jī)技術(shù)的發(fā)展，數(shù)值模擬成為研究氣液兩相流場(chǎng)的一種行之有效的方法。氣液兩相流的數(shù)值模擬技術(shù)已經(jīng)廣泛應(yīng)用在化工、石油、能源、冶金、環(huán)保和輕工等各個(gè)工業(yè)領(lǐng)域，并解決了大量工程問(wèn)題，同時(shí)也為理論研究提供指導(dǎo)依據(jù) 。