泡沫混凝土砌块

轻质泡沫混凝土又称发泡混凝土

适用范围

建筑物屋面的找坡、找平、保护、保温，建筑物的填充（包括地下室顶板翻梁之间的填充、地下室结构不统一时的调整填充、设备基

坑填充），楼地面保温层（地暖）的垫层等方面。

●主要特点

1、保温性能好，节约能源

由于ht泡沫混凝土的内部含大量气孔，且气孔被固化的胶凝材料包围，是相互封闭性的，由于空气在泡沫混凝土内不流通，热量就不

会以空气为载体而流失，因而它的导热率就非常低，保温隔热性能优异，有效地阻隔了室内外的能量交换，提高制冷制热设备的能量利

用效率，维持室内温度的稳定性，从而真正达到环保节能的目的。

ht泡沫混凝土与加气混凝土相比导热系数低40～60％，与陶粒混凝土相比导热系数低70％，与膨胀珍珠岩相比导热系数低40～60％。

但与聚苯类挤塑保温板（XPS板）相比，导热系数要高出55％，所以在保温要求较高时其不能单独作为保温层使用，可作为找坡、找平、

保温一体化再加聚苯类挤塑保温板，效果会更好。

2、重量轻，强度高，减轻建筑荷载

传统的建筑物都是厚墙、肥梁、胖柱，自重很大。ht泡沫混凝土的干体积容重一般为250～700kg/m3（有承重要求的可达1200kg/m3），

相当于黏土砖的1/10～1/3左右，也低于一般的轻骨料混凝土。采用ht泡沫混凝土作墙体、屋面材料，因建筑物的荷载减轻，可以有效

地缓解或克服建筑物沉降所带来的负面影响，节约将来的维护费用；可以大大降低建筑物的自重，增加楼层高度，节约建筑物的占地面

积，利国利民；同时也减少了建筑物对地基的压力，可以减少基础、梁、柱等结构的尺寸，节约了建筑材料资源和工程费用。

ht泡沫混凝土与加气混凝土、陶粒混凝土相比强度相当，与膨胀珍珠岩相比强度高2～3倍。

3、简化施工工序，缩短施工工期，使用年限长

ht泡沫混凝土在屋面系统应用时是采用现场浇注的方式施工，将找坡层、找平层、保温层、防水层.保护层等一次完成，简化了屋面施

工工序，与一般屋面施工所需的工期相比，可以要节约工期50%以上。其原材料主要是水泥、砂石等与建筑结构层属同样的物理性能，

与混凝土屋面结成一个整体，故使用年限长，与水泥混凝土的寿命一样。

4、耐水性较好

◆什么是发泡混凝土

发泡混凝土又名泡沫混凝土，是通过发泡机的发泡系统将发泡剂用机械方式充分发泡，并将泡沫与水泥浆均匀混合，然后经过发泡

机的泵送系统进行现浇施工或模具成型，经自然养护所形成的一种含有大量封闭气孔的新型轻质保温材料。它属于气泡状绝热材料，突

出特点是在混凝土内部形成封闭的泡沫孔，使混凝土轻质化和保温隔热化。

◆发泡混凝土有什么特点

1)保温性：导热系数为0080-0.135W/(m•k)，热阻约为普通混凝土的20-30倍。

2)轻质性：干体积密度为200-700kg/m3，相当于普通水泥混凝土的1/5～1/10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，不需留界隔缝和透气管。

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0.6-5.5Mpa。

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)耐久性：与主体工程寿命相同。

9)施工简单：只需使用水泥发泡机可实现自动化作业，可实现垂直高度100米的远距离输送，工作量为80—200m3/工作日。

10)生产加工性：泡沫混凝土不但能在厂内生产成各种各样的制品，而且还能现场施工，直接现浇成屋面、地面和墙体，并可进行锯、

刨、钉、钻孔等加工。

11)环保性：泡沫混凝土所需原料为水泥和发泡剂，发泡剂为中性，不含苯、甲醛等有害物质，避免了环境污染和消防隐患。

12)经济性：综合造价低。

◆发泡混凝土的发展及应用情况

美国、英国、荷兰、加拿大等欧美国家以及日本、韩国等亚洲国家，充分利用泡沫混凝土的良好特性，将它在建筑工程中的应用领

域不断扩大，加快了工程进度，提高了工程质量。近年来，我国越来越重视建筑节能工作，随着与建筑节能有关政策的实施，节能材料

倍受欢迎。泡沫混凝土以其良好的特性，在我国应用得到快速发展和应用，年增长率约在8%以上，成为大规模的新型保温材料。应用情

况归纳如下：

一>建筑保温节能方面的应用这是泡沫混凝土目前最主要的用途。因其内部存在大量封闭气孔，而气孔内有大量的空气存在，空气的导

热性能是很差的，其导热系数约为0.02w/m.k,所以大大降低了它的导热性能,又因气孔互不连通呈封闭状态,不能形成空气的对流循环,同

时砼内部被气孔所隔离,而且各球形气孔为固化的水泥浆膜包围,界面增加对热能穿透能力形成很大阻力,使其具有优越的保温性能。

1）屋面保温隔热：现浇泡沫混凝土屋面，节能屋面构造一般包括结构层、保温层、找坡层、找平层和防水层。泡沫混凝土应用于屋面

保温隔热施工是采用现场浇注的方法，将保温层、找坡层、找平层合三为一，简化保温层施工工序，与混凝土屋面结成一个整体。也可

制成泡沫混凝土屋面保温板、砖；

2）地面保温隔热：现浇地暖隔热层，地面保温板

3）墙体保温隔热：现浇、喷泡沫混凝土墙体保温层，泡沫混凝土砌块

4）复合墙板：在框架结构中用作隔热填充墙体或与薄钢板制成复合墙板。

二>工程方面

1）地下回填：

2）地基：主要用于补偿地基、道路、桥梁、隧道、大型构筑物的填层。

3）挡土墙：主要用于公路护坡、路基、河岸、港口。主要用作港口的岸墙。

三>园林方面

1）用泡沫混凝土制成轻质假山，盆景

2）轻质水上漂浮制品，如漂浮景观、植物、假山等

3）发泡彩色装饰园艺孤儿陶粒、仿木材料等

四>工业方面：

1）管道保温：管道的保温层

2）耐火应用：这是泡沫混凝土应用较为成功的领域。主要用于炉窑现浇保温层、喷涂保温层、耐火保温砖等。

3）化工应用：储罐底脚的支撑，将泡沫混凝土浇注在钢储罐(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。

4）陶瓷工业：轻质泡沫陶瓷制品

◆发泡混凝土的生产工艺

发泡混凝土的生产分为制品生产工艺和现浇工艺两种。两种工艺在发泡和泡沫料浆制备环节是相同的，只是在浇注方式和养护方

式这两个后期工序上有所区别。

◆发泡混凝土与加气混凝土的区别

二者的发泡原理有着本质的区别，加气混凝土是通过化学反应生产气体，形成气孔，而泡沫混凝土是通过机械制泡将泡沫加入混凝

土浆体形成气孔。与加气混凝土相比，发泡混凝土有着以下优点：

1.泡沫混凝土可以轻易地实现超低密度（300kg/m3以下）。

2.工艺灵活、简单：只需利用水泥发泡机直接制取泡沫混凝土，自然养护，不需蒸压养护。

3.生产模具种类繁多：传统加气混凝土一般采用大型钢模整体浇注，而泡沫混凝土可采用各种材料制成的小型模具、组合模具、异型

模具，艺术模具等。更重要的它还可以不用模具，直接现场浇注。

4.投资少：泡沫混凝土因生产工艺简单，所用设备、模具简单，故投资少。

【摘要】绝干密度和抗压强度是泡沫混凝土应用时最重要的两个技术指标。研究表明，在组成、配比和制

备工艺相同时，泡沫混凝土抗压强度与绝干密度之间具有良好的相关性。通过控制泡沫混凝土湿密度，进

而控制绝干密度，可达到控制抗压强度的目的。本文在大量试验基础上，通过回归得到了绝干密度在

400kg/m³-1100kg/m³之间泡沫混凝土抗压强度与绝干密度的乘幂方程式，相关系数r2均大于0.95，相关性

很好。在水泥-粉煤灰-泡沫-水原料体系中，掺加适量粉煤灰将有助于提高泡沫混凝土抗压强度，提高抗裂

性，同时可降低生产成本。

【关键词】泡沫混凝土；粉煤灰；绝干密度；抗压强度；乘幂方程式；相关系数

0前言

泡沫混凝土是用物理方法将泡沫剂水溶液制成泡沫，再将泡沫加入到由水泥、骨料、掺合料、外加剂

和水等制成的料浆中，经混合搅拌、浇注成型、自然或蒸汽养护制成的多孔混凝土。其中含有大量封闭孔

隙，因而表现出良好的物理力学性能和使用功能，如轻质、保温、隔热、防潮、隔声等。泡沫混凝土在墙

体屋面保温隔热工程、轻质混凝土构件与制品、建筑物地暖系统、大型隧道、高等级公路和地铁回填工程、

建筑物轻质垫层、吸隔声屏障等具有巨大的市场需求和广阔的推广应用前景[1-4]。

现阶段我国泡沫混凝土的设计与施工尚缺乏标准和技术规范，只能靠经验或通过大量试验来实施泡沫

混凝土应用，不利于泡沫混凝土质量控制和技术发展。研究原料组成对泡沫混凝土性能的影响，探讨泡沫

混凝土绝干密度与抗压强度相关性，建立绝干密度与抗压强度经验公式，不但能正确指导泡沫混凝土组成

优化和配比设计，而且可节省财力，简化试验试配和质量控制工作，加快泡沫混凝土的推广应用。本文探

讨了主要组分对泡沫混凝土强度的影响，建立了最基本的泡沫混凝土配合比设计方法，并以最常用的水泥-

粉煤灰-泡沫-水原料体系泡沫混凝土为研究对象，研究绝干密度在400kg/m³-1100kg/m³之间的泡沫混凝土

绝干密度与抗压强度的相关性。

1组成对泡沫混凝土强度的影响

泡沫混凝土主要组组分包括水泥、泡沫剂、骨料、粉煤灰、外加剂和水。必要时，可根据使用要求增

加其它组成，如短切纤维、有机高分子聚合物。

1.1水泥

水泥是泡沫混凝土强度的主要来源，也是首要影响因素。为达到强度最大化，每个设计绝干密度的泡

沫混凝土均有一个最佳水泥用量。原材料体系不同，水泥用量对泡沫混凝土强度的影响规律并不一致。在

非净浆体系中，泡沫混凝土强度先随水泥用量增加而提高，当超过最佳水泥用量后，强度则随水泥用量继

续增加而降低。在净浆体系中，水泥用量则相对固定，只有水泥强度等级仍对泡沫混凝土强度产生影响。

硅酸盐系列水泥来源广泛、质量稳定、经济、耐久性好，因而被泡沫混凝土行业广泛使用。硫(铁)铝

酸盐第三系列水泥在泡沫混凝土浆体形成、结构稳定性、早期强度发展等方面具有特色，应用逐年增加，

在一些特殊重点工程中的应用相继取得成功。

1.2泡沫剂

能产生泡沫的物质很多，但并非所有能产生泡沫的物质都能作为泡沫剂使用。只有产生的泡沫在与砂

(净)浆混合时不破裂，具有足够稳定性，且不影响胶凝材料凝结和硬化的物质才能用于制备泡沫剂。通过

改变泡沫添加量，可制成不同浆体密度和绝干密度的泡沫混凝土，泡沫混凝土强度也将因泡沫引入量不同

而不同。优选泡沫剂品种和确定最佳掺量是制备高性能泡沫混凝土的必要条件。

1.3骨料

制备泡沫混凝土骨料通常分为普通集料、轻骨料和超轻骨料三类。根据泡沫混凝土密度和强度要求，

决定是否采用骨料和采用哪类骨料。骨料品种和表观密度对泡沫混凝土强度影响明显。为保证泡沫混凝土

密度，用轻骨料比用普通骨料可使水泥浆体形成的结构更致密。泡沫混凝土抗压强度通常较低，抗压破坏

通常发生在含有大量气孔的水泥基基体中。与普通混凝土相比，使用密度较低的骨料将明显提高泡沫混凝

土抗压强度。

1.4粉煤灰

鉴于粉煤灰来源广泛、价格低廉，并具有一定活性，成为泡沫混凝土的首选掺合料。粉煤灰能显著提

高泡沫混凝土的后期强度，改善成型效果。

1.5外加剂

泡沫混凝土常用外加剂包括分散剂、早强剂、速凝剂、防水剂、憎水剂。早强剂和速凝剂可加速泡沫

混凝土结构的形成过程和强度发展，提高浆体结构稳定性。

2配合比设计研究

泡沫混凝土配合比设计依据固定原材料重量法和固体混合料体积法进行。通过检测泡沫混凝土湿密度，

进而控制泡沫混凝土绝干密度和均匀性，达到控制泡沫混凝土抗压强度目的。

2.1固定原材料重量法

以水泥-粉煤灰-泡沫-水原料体系泡沫混凝土为研究对象。设计参数：

泡沫混凝土设计绝干密度为r干，单位为kg/m³；

基本用水量为yw，单位为kg/m³。

基本水料比为ω，取值见表1。视粉煤灰掺量和泡沫剂质量作适当调整；

水泥用量为yc，单位为kg/m³。水泥水化修正系数k1，经验值取k1=0.10；

粉煤灰用量为yf，单位为kg/m³；粉煤灰水化修正系数k2，经验值取k1=0.02；

粉煤灰掺量为η，单位为%；

表1ω经验值

泡沫混凝土设计绝干密度为

ρ干(kg/m³)

4009001000

ω0.690.640.600.560.540.520.50

配合比设计关系式见式(1)和式(2)：

k1yc+k2yf=ρ干(1)

yf/(yf+yc)=h(2)

水泥、粉煤灰和水用量按式(3)、式(4)和式(5)计算：

yf=ηρ干/((1-η)k1+ηk2)(3)

yc=(1-η)ρ干/((1-η)k1+ηk2)(4)

yw=w(yc+yf)(5)

2.2固定混合料体积法

1m³泡沫混凝土中，由水泥、粉煤灰和水组成的浆体总体积为v1，泡沫添加量v2按式(6)计算。即配

制单位体积泡沫混凝土，由水泥、粉煤灰和水组成浆体体积不足部分由泡沫填充。

v2=k3(1-v1)(6)

式中：v2——泡沫添加量，单位为m³；

v1——加入泡沫前，水泥、粉煤灰和水组成的浆体总体积，单位为m³；

k3——富余填充系数，k3通常大于1，视泡沫剂质量和制泡时间而定。主要考虑泡沫加入到浆

体中再混合时的损失。

2.3泡沫混凝土浆体密度

泡沫混凝土浆体密度r湿按式(7)计算：

ρ湿=(1+ω)ρ干/(ηk2+(1-η)k1)+v2/fv(7)

式中：ρ湿——泡沫混凝土浆体密度，单位为kg/m³；

fv——泡沫剂水溶液发泡量，单位为m³/kg。

3．泡沫混凝土绝干密度与抗压强度相关性

3.1试验研究

3.1.1原材料

水泥：北京琉璃河水泥厂产42.5普通硅酸盐水泥。

粉煤灰：北京石景山发电厂产ⅲ级干排粉煤灰。

混凝土泡沫剂：白色粉末，ccw-2008型，中国建筑材料科学研究总院研制。具有起泡、稳泡、增粘、

防水功能。

3.1.2试样制备

首先使用高速搅拌机(转速700转/min)将设定比例的泡沫剂水溶液制成泡沫，搅拌时间以泡沫达到均

匀、细小、稳定为准。再按设定比例计量水泥、粉煤灰和水，使用砂浆搅拌机将其搅拌成均匀浆体，搅拌

时间控制在180s。然后在浆体中加入一定体积的泡沫，继续搅拌至均匀为止，预计时间在180s左右。采

用固定混合料体积法和原材料重量法来控制泡沫混凝土混合料密度，进而控制泡沫混凝土密度。成型好的

试件在室内放置，用塑料布覆盖。2d-5d(时间长短视cfc密度而定)后脱模，在室内密封条件下养护至试验

龄期。

3.1.3性能测试

测试试件28d龄期的抗压强度、绝干密度和吸水率，试验方法参照jc/t1062-2007《泡沫混凝土砌块》

进行。试件尺寸为100mm×100mm×100mm。

3.2试验结果

泡沫混凝土设计绝干密度ρ干取400kg/m³、500kg/m³、600kg/m³、700kg/m³、800kg/m³、900kg/m³和

1000kg/m³，对应的基本水料比w分别取0.69、0.64、0.60、0.56、0.54、0.52和0.50，粉煤灰掺量η取

0、10%、20%、30%和40%。测试28d龄期泡沫混凝土的抗压强度和绝干密度。粉煤灰掺量为0、10%、20%、

30%和40%时，泡沫混凝土绝干密度与抗压强度相关性回归曲线。回归结果列于表2。

显然，不论是否掺加粉煤灰，还是粉煤灰掺量有所变化，泡沫混凝土抗压强度与绝干密度之间具有良

好的相关性。即在组成、配比和制备工艺相同的前提下，泡沫混凝土抗压强度与绝干密度基本是一一对应。

而粉煤灰掺量则对泡沫混凝土抗压强度值产生影响。

表2泡沫混凝土抗压强度与绝干密度的乘幂方程式

序号

粉煤灰掺量

(%)

乘幂方程式r2

绝干密度范围

(kg/m³)

备注

10r压=3´10-8r干

2.86610.9862420-1070

r压为泡沫

混凝土

28d抗压

强度

210r压=3´10-8r干

2.84320.9935420-1040

320r压=4´10-9r干

3.16780.9948420-1080

430r压=9´10-10r干

3.37860.9853540-1030

540r压=5´10-10r干

3.45030.9605690-1010

4粉煤灰掺量对泡沫混凝土性能的影响

泡沫混凝土设计绝干密度ρ干取700kg/m³、800kg/m³、900kg/m³和1000kg/m³，对应的基本水料比ω

分别取0.56、0.54、0.52和0.50，粉煤灰掺量η取0、10%、20%、30%和40%。含有不同掺量粉煤灰的泡

沫混凝土，其28d抗压强度计算结果列于图6。结果表明，在水泥-粉煤灰-泡沫-水原料体系泡沫混凝土中，

粉煤灰占有适当比例，将有助于提高泡沫混凝土强度，而且可降低成本，降低收缩率，提高抗裂性。

粉煤灰中含有70%以上的玻璃体，主要成分是sio2和al2o3。在强碱激发作用下将显现胶凝活性。在泡

沫混凝土中，水泥因水化不断放出强碱ca(oh)2，与粉煤灰产生化学反应，生成具有胶凝性能的水化硅酸钙、

低硫型和高硫型水化硫铝酸钙，促进泡沫混凝土强度增长。

在早期，粉煤灰几乎不发生火山灰反应，因此随粉煤灰掺量增加，混凝土抗压强度降低。表现为掺加

粉煤灰的泡沫混凝土试块脱模时间长，低绝干密度泡沫混凝土表现极为明显。随着泡沫混凝土养护龄期增

加，粉煤灰火山灰作用和水泥水化反应的促进作用，以及粉煤灰微集料效应，掺加适量粉煤灰的泡沫混凝

土抗压强度可以达到和超过纯水泥泡沫混凝土(也称泡沫水泥)。在本研究中，粉煤灰适宜掺量为20%。

5结论

(1)组成是影响泡沫混凝土强度的首要因素，主要包括水泥品种和强度等级、骨料种类与绝干密度、

粉煤灰品质、外加剂品种和发泡倍数等。

(2)泡沫混凝土配合比设计可依据固定原材料重量法和固体混合料体积法进行。即控制单位体积泡沫

混凝土浆体中固体组分量和固体组分比例优化。

(3)在组成、配比和制备工艺相同的前提下，泡沫混凝土抗压强度与绝干密度之间具有良好的相关性。

通过检测泡沫混凝土湿密度，进而控制泡沫混凝土绝干密度，从而达到控制泡沫混凝土抗压强度的目的。

(4)在水泥-粉煤灰-泡沫-水原料体系泡沫混凝土中，掺加适量粉煤灰将有助于提高泡沫混凝土抗压强

度，提高抗裂性，同时可降低生产成本。

1、施工特点

1.1轻质

由于泡沫砼内部含有大量的封闭空隙,自身重量较轻,其密度一般在300-1200kg/m3范围内,根据设计的强度要

求,通过在施工现场调整水泥及发泡剂用量调整其密度。利用这一特性可制作建筑物的墙体材料,大大减轻建筑物的自重,从而降低建筑

物的结构与基础费用,经济效益显著。

1.2热工性能优良

与传统的建筑材料相比,泡沫混凝土热导率较低,密度等级在300-1200kg/m3之间的泡沫混凝土,热导率常在0.09-0.13w/m·k之间。不但

具有良好的保温性能,而且隔热效果显著。

1.3隔音效果优良

泡沫混凝土是多孔型材料,因此它是一种具有一定吸音能力的材料,吸音性能比砖墙大约高5-10倍。

1.4具有良好的防火性能

泡沫混凝土是非燃性能的,它的传导性能低,热迁移慢,从而能保护其它构件不受火灾的影响,在高温下也不产生有害气体,因而具有良好

的防火性能。

1.5具有抗渗性能

吸水率低,表面不易开裂,施工工艺简单,整体性能好,具有一定的抗渗性能。

1.6施工方便

输送方便,机械直接输送,不受场地大小、距离长短限制,施工灵活方便。

1.7安全、环保、无毒、无污染。

2、工艺原理

2.1一般而言,单纯的由一种物质组成的发泡剂,难以制得高性能、低密度的泡沫混凝土。就引入气体的方式来发泡,发泡方式可分为两

类:物理发泡和化学发泡。物理发泡即是用机械的方法把空气、氮气、氢气、二氧化碳气或氧气引入到由水泥、骨料、稳泡剂和水形成的

浆体中使之形成一个亚稳体系。该亚稳体系的稳定时间应大于水泥的初凝时间。化学发泡则是将能够发生化学反应并产生目标气体的物

质(起泡剂)与水泥、骨料、稳泡剂、缚水剂和水一起混合均匀,而后浇注成型,控制温度使起泡剂反应产生气泡,其最佳的反应状态是在混合

成型期间几乎不反应,而在成型后并在水泥初凝之前逐步反应完毕。由以上分析可见,物理发泡对稳泡剂(生产中也常笼统称为发泡剂)的要

求比化学发泡要求高。也就是说,用同样的稳泡剂,采用化学发泡比物理发泡制得的泡沫混凝土的质量要好些。但是,化学发泡对温度、时间

的掌握却比较苛刻。

2.2化学发泡工艺

化学发泡工艺如图一所示

由图一不难看出,化学发泡工艺所用机械比较简单。由于水泥浆在浇注后、初凝前起泡剂继续产生气泡,因而具有膨胀作用,故化学发泡

工艺多用于充填、堵漏、加固等场合,也可用于预制板领域。

2.3物理发泡工艺

物理发泡工艺如图二所示。

物理发泡技术在地暖、地坪、屋顶边坡、预制板等领域应用较多。其关键技术除需要良好的稳泡剂外,那就是泡沫发生器的结构设计。

在稳泡剂的配方设计上,不需考虑与起泡剂的相互作用,因而选择自由度较大。在设备方面,比化学发泡工艺还多使用了一台空压机和泡沫发

生器。

3、施工工序流程及操作要点

3.1泡沫混凝土的生产工艺流程如下(见下页的图三):

泡沫混凝土的生产过程包括泡沫制备、泡沫砼混合料制备、浇注成型、养护、检验。

基层清理→按设计要求支好模板→浇水湿润→生产泡沫混凝土→按施工顺序浇注成型→养护→检验和成品保护

3.2泡沫制备

泡沫制备采用专门的制备机(泡沫发生器)制备原理为物理方法,通过空气压缩机将发泡剂输入自动发泡系统制备成泡沫。

3.3混合料制备

泡沫混凝土混合料制备机械根据工程需要选用,有各类自动化泡沫混凝土专用机械。

将配合好的水泥和水等用发泡机搅拌均匀,然后与发泡剂在管道中混合并由高压泵输送至施工部位,浇注成型。

3.4浇注成型

泡沫混凝土为粘稠的流体,其中含有大量的空气和吸附水。出料管不得在泡沫混凝土中来回摆动,要及时对泡沫混凝土的表面平整度找

平。泡沫混凝土拌合料气泡比较稳定后开始浇筑,检测取样数量同加气混凝土砌块标准要求进行现场取样。待泡沫混凝土凝固72小时后才

能拆除模板,以免破坏成品。如果浇筑的泡沫混凝土厚度超过100mm要进行分层浇筑,确保浇筑好的成品或半成品不出现裂缝,保证现浇泡

沫混凝土表面的平整度。

3.5养护

自然养护,以毛毡或草帘子覆盖并洒水养护。

3.6检验与成品保护

泡沫混凝土浇筑完毕后应派专人负责监管,浇筑完48小时内不允许堆放材料及上人施工。做好成品检验及保护工作。

3.7泡沫混凝土施工配合比及注意事项

3.7.1泡沫混凝土混合料要充分搅拌均匀,严格控制发泡剂的拌合用量,保证泡沫混凝土配合比的准确性。

3.7.2搅拌泡沫混凝土混合料时,必须严格控制水的用量。

3.7.3施工用水必须采用自来水,严禁含酸性物质的水掺入泡沫剂中,以免产生化学反应,影响泡沫剂的发泡效果。

4、材料与设备

4.1材料

泡沫混凝土的生产原材料包括泡沫剂、水泥和水等。

泡沫剂

泡沫剂的质量以坚韧性,发泡倍数和泌水量等指标来鉴定:泡沫的坚韧性就是泡沫在空气中在规定时间内不致破坏的特性,常以泡沫在

单位时间内的沉陷距来确定;发泡倍数是泡沫体积大于泡沫剂水溶液体积的倍数,泌水量是指泡沫破坏后产生泡沫剂水溶液体积。当泡沫质

量符合下列指标时,即可用于生产泡沫混凝土:○11h后泡沫的沉陷距不大于10mm;○21h的泌水量不大于80ml;○3泡沫的倍数不小于20。水

泥采用复合32.5级硅酸盐水泥、普通硅酸盐水泥、矿渣水泥等均可。

4.2水泥、掺合料、发泡剂原材料进场时,要按现行国家标准《混凝土结构工程施工质量验收规范》(GB50204-2002)中对原材料的检验

数量及检验方法的规定进行验收。

4.3设备

机具设备见表4.3

5、质量控制

5.1现浇泡沫混凝土的原材料质量要求符合设计要求和本工法第4.1条的质量技术要求。

5.2现浇结构泡沫混凝土的配合比严格按照设计要求的材料密度等级进行控制,确保泡沫砼的技术性能指标达到设计要求。

5.3泡沫混凝土浇筑后半小时内要对它表面的平整度进行找平,以免破坏已成型的泡沫混凝土的质量。

5.4浇筑完泡沫混凝土后对其质量的技术指标进行取样检测。

6、安全措施

6.1认真贯彻“安全第一,预防为主,综合治理”的方针,建立健全施工安全保证体系,严格执行安全生产责任制定。

6.2工人进入现场,应安排工人学习安全操作规程,认真做好安全交底,开好班前安全生产会。

6.3凡在2m或2m以上有可能坠落的高处进行作业,均应遵照《建筑施工高处作业安全技术规程》(JGJ80-91)的规定执行。

6.4本工法应遵照《建筑施工安全检查标准》(JGJ59-99)《施工现场临时用电安全技术规程》(JGJ46-2005)《建筑机械使用安全技术规

程》(JGJ22-2001)对安全进行严格的检查监控。

6.5施工现场执行各专业工种安全操作技术规程,各特殊技术工种必须持证上岗,机械设备必须专人专机。

7、.环境措施

7.1成立施工环境卫生管理机构,在施工过程中严格遵守国家和地方有关环保的法律、法规和规章。

7.2优先选用先进的环保设备,采取设立隔音墙、隔音罩等消音措施,降低施工噪音到允许值以下,同时尽可能避免夜间施工。

7.3根据施工平面图,对所放的物料,统一安排,统一堆放,保证现场文明。

7.4经常进行卫生宣传教育,对宿舍定期检查消毒,防止发生疾病。

现浇泡沫砼施工需注意的要点

发布日期：2010-5-6

泡沫砼作为一种新型材料，具有保温隔热，兼具防水，防火等性能。由于其施工简单，保温隔热性能良好，作为现有隔热材料陶粒的替代品被

广泛运用在工程项目中。其基本原理是利用混凝土中封闭气孔达到保温隔热的效果。表1为正常养护条件下，普通混凝土与泡沫混凝土物理力

学性能的比较。泡沫砼与普通混凝土性能比较：

项目泡沫混凝土普通混凝土

干密度［kg/m3］400～16002200～2400

抗压强度［MPa］0.5～10.030～80

弯曲强度［MPa］0.1～0.73.0～8.0

弹性模量［GPa］0.30～1.2020～30

干燥系数［×10-6］1500～3500600～900

导热系数［W/(m·K)］0.11～0.30≈2.0

抗冻融性［%］90～9790～97

新拌流动性［mm］＞200≈180

通过资料收集，我发现有专家已经对这种新型材料在实际运用进行调查研究，发现了一些问题，而这些问题值得我们注意：一是泡沫砼强

度偏低。体积密度为800—850kg／m2的泡沫砼的抗压强度严重偏低，一般低于2．0MPa，有的甚至不足1．0MPa。二是开裂、吸

水。硬化泡沫砼表面开裂、吸收大量外来水分。三是防水层的设置。是否采用倒置式防水。如果这些问题不能有效地解决，泡沫砼的效果将会

受影响。

一、影响泡沫砼强度的因素及改善途径

泡沫砼中气孔的引入一方面是赋予其普通混凝土所没有的轻质、隔音、保温、高流动性等性能，但从结构和力学的角度看，同时也引入了

大量的缺陷，从而导致硬化泡沫砼强度的大幅度降低。由于泡沫砼中的孔隙率一般高达50％－70％，而且孔径主要为10µm以上，因此，

泡沫砼的强度大大低于普通混凝土的强度。与普通混凝土一样，泡沫砼的强度并不是一个固定的数值，不同的胶凝材料种类、水泥用量、混凝

土配合比、水灰、泡沫用量（即不同的体积质量）、发泡剂、养护制度以及其它外加剂的采用与否等都影响泡沫混凝土的强度。

（一）配合比的影响

泡沫砼的制作主要是以水泥、发泡剂为主料，有时可能加入一些混合材料（如硅灰、矿渣、粉煤灰等），还有可能加入细集料（砂子）

加入不同的材料对泡沫砼的影响也是不一样！第一种情况仅以水泥和发泡剂的主料，不加其他辅料。这种情况相对比较简单，所用水泥的强度

等级越高、用量越多，制备的泡沫砼强度也就越大。所以当希望制备较高强度的泡沫砼时，需要选择高强度等级的水泥。而第二种情况是加入混

合材料：混合材料的加入会导致泡沫砼早期强度的降低，而对后期强度的影响并不大。如果添加适当的强度激发剂，则早期强度的降低幅度可以

得到减缓。另外，如果采用超细混合材时，如硅灰、超细磨矿渣粉，则强度降低不大，有时甚至反而有所增大。第三种情况是掺用砂子作细集料，

泡沫砼的强度原则上也会发生不同程度的降低，但是砂子的掺用对提高硬化泡沫砼的体积稳定性、减小收缩将十分有利。实际施工中往往以同

时掺用混合材料和砂子的情况为最多见，因此，泡沫砼的配合比存在一个适宜的范围，需要根据试验确定。

（二）水灰比的影响

如仅从硬化泡沫砼的内部结构变化分析，水灰比的增加必然导致泡沫砼强度的降低。但是，大量的实验已证明，当水灰比在一定的范

围内增加时，泡沫砼的强度不但不降低，反而表现出提高的趋势。

泡沫砼的制备与普通混凝土不同，它存在一个泡沫引入的过程。为了较好地在这个过程中将泡沫均匀引入到水泥浆料中并完好均匀地分布

于泡沫砼体系，要求水泥浆料具有良好的流动性。较高的成型水灰比恰好是保证水泥砂浆具有良好的流动性的必要条件。相反，如果在低的水灰

比条件下，采取适当的技术措施保证浆料具有良好的流动性，也可制备出高强度的泡沫砼。实际上，当试图控制泡沫砼的水泥用量的体积密度

不变时，其中的砂子和泡沫的含量必然减少，致使硬化泡沫砼孔隙率降低，这也是导致水灰比增大时泡沫混凝土强度提高的重要原因之一。

（三）体积密度的影响

泡沫砼的体积密度越小，强度就越低，这一现象与泡沫的引入有关。值得指出的是，密度一定的泡沫砼，当配合比、水灰比等其它工艺

条件改变时，强度可能在一个较大范围内变动。

（四）养护制度的影响

早期养护制度对泡沫砼的强度发挥和最终强度至关重要。泡沫砼成型水灰比较大，所以，要加强早期养护和保水，防止水分过早散失。

这不仅对泡沫砼的强度发挥具有重要意义，对防止硬化混凝土开裂也非常重要。

（五）外加剂的影响

泡沫砼使用的外加剂主要包括水泥强度激发剂、减水剂和发泡剂等。水泥强度激发剂主要是在水泥混合材料中采用，这样可以减轻泡沫

砼早期强度降低的程度，但是，使用激发剂往往会降低泡沫砼的最终强度

混凝土减水剂使泡沫砼即使在较低水灰比下仍然能够顺利完成浆料与泡沫的混合，制备出泡沫分布均匀的泡沫砼。所以，掺加适量的高效减水

剂是制备高强泡沫砼的重要手段之一。但是，因为减水剂的价格比较贵而且有些减水剂与发泡剂在某些性能方面有相反的作用。所以减水剂的

种类和添加量必需由试验确定。

发泡剂对泡沫砼强度的影响体现在泡沫的尺寸、均匀性(尺寸均匀性和分布均匀性)、泡沫的稳定性、发泡能力(泡沫密度或单位

泡沫携水量)。要求发泡剂的发泡能力强、密度低、单位携水量小，泡沫牢固、细小、在混凝土中分布均匀。要研究开发和使用对泡沫砼副

作用小、发泡能力大、泡沫强度高的新型高效发泡剂。

（六）提高泡沫砼强度的技术途径

由上述分析不难看出，提高泡沫混凝土的强度主要可以考虑以下几个技术途径：

(1)选择适宜的配合比；

(2)使用高效减水剂并控制适宜的低水灰比；

(3)采用优质高效发泡剂；

(4)加强泡沫砼的早期养护

二、影响泡沫砼硬化过程开裂与收缩的因素

泡沫砼的收缩、开裂和吸水是三个密切关联的问题：一般说来，泡沫砼由于早期养护不善、保水措施不够或使用过程中条件比较苛刻，

均会引发其内部的水分蒸发，从而导致体积收缩、开裂或发生显著的吸水作用。而泡沫砼过多吸水又会降低保温隔热效果，从泡沫砼的制备

过程和对硬化体断面的观察研究发现，泡沫砼内的孔绝大多数是相对独立的封闭孔。因此，得到完好养护的泡沫混凝土浸泡于水中。其吸水主

要集中于表层，并不具有大的吸水性。影响泡沫砼收缩、开裂、吸水的因素主要有以下几方面：

（一）水泥用量的影响

普通硅酸盐水泥在水化硬化过程中固相体积是增加的，而水泥+水体系是收缩的。其次，水泥水化过程中还伴随热效应，引起初始体积膨

胀而冷却时又收缩，导致表观收缩量增大。另外，水泥水化过程中还存在自吸水引起的自收缩现象。所以，一般情况下如果其它条件基本相同，水

泥用量增加，泡沫混凝土的收缩也会相应增大。而水泥同时又是保证强度的重要因素之一，所以水泥用量存在一个合适的范围。

（二）水泥种类的影响

并不是所有的水泥硬化前后的体积都是收缩的，膨胀水泥在硬化前后体积不但不收缩反而有所胀。因此，如果采用适量的膨胀水泥，可以

在一定程度上弥补或减轻泡沫砼整体的收缩。但是，膨胀水泥不但影响体积变化，同时也会影响其他一系列性能，过多引人会引起硬化泡沫砼

结构破坏，因此膨胀水泥的品种和掺用量必需通过试验确定。

（三）水灰比和养护方式的影响

泡沫砼在60oC环境下的水分损失和干燥收缩

试验结果表明，水分逸出与硬化泡沫砼收缩变化有着明显和密切的同步性。这说明水分逸出直接导致泡沫砼的收缩，而当水分停止逸

出时，泡沫砼也即停止收缩。根据经典的水泥化学理论，水泥完全水化所需的水量，即理论水灰比应当为0．38，而泡沫砼的成型水灰比

往往高达0．70甚至0．80。多余的水分将残留于硬化泡沫砼的气孔之中，这部分水约占成型水量的1／2左右。一旦周围相对湿度较

低或环境温度较高时，水分就会蒸发，然后逸出。尤其是在硬化的早期阶段，泡沫砼的结构还比较薄弱，如果养护不善，水分极易损失，导致较

大的收缩和表面开裂，削弱硬化体内部结构，引发硬化泡沫砼高吸水性。据此，泡沫砼的初始水灰比便成为影响硬化泡沫砼收缩的一个先决

因素。制备低收缩泡沫砼的关键技术之一是控制低水灰比。将密度为1100kg／m的泡沫砼试样浇筑24h后，分成表面尼龙薄膜密封和表

面不做任何处理的2批试样，在温度、湿度等完全相同的环境下养护，测定不同龄期的干燥收缩量。表面密封处理后的试样，收缩量远远小于表

面敞开的试样，而且在5d龄期时收缩就基本趋于稳定。结果再次证明水分逸出与干缩之间的密切关联性和早期保水对控制泡沫混凝土收缩的重

要性。

（四）减小泡沫砼收缩和开裂的技术途径

由上述分析可知，减小泡沫砼收缩、防止开裂和吸水的技术措施主要有以下方面：

(1)适宜的水泥用量；

(2)掺加适量膨胀水泥；

(3)低的成型水灰比；

(4)优化养护制度、加强早期保水；

(5)使用防水剂(掺用或表面涂布)；

(6)在保温层增加铁丝网（防裂网）来防止泡沫混凝土开裂。

三、防水层的设置

泡沫砼相比一般保温隔热材料优点之一是具有一定防水性！泡沫混凝图与其他隔热材料的物理性能对比。

采用传统正置式防水（防水层在保温层上）存在的问题：无论是刚性防水还是柔性防水，如果保护层被破坏将会直接导致防水层暴露或被破坏。将

会可能引起防水层被破坏，雨水就会进去保温层。而保温层采用泡沫混凝土的话，虽然具有一定的防水能力，但一部份水仍能通过保温层渗透到

结构层中，而一部份则留在保温层。原因是保温层上层是防水层，防水层阻碍了保温层中水分的挥发。这是目前屋顶防水主要存在的问题。

而采用泡沫砼作保温层，运用倒置式防水（保温层在防水层上），则是即充分利用保温层的防水能力，又保护了防水层，可谓是一举两

得！保温层在防水层上面，不但能避免高温对防水层的损害，延长了防水层的寿命，而且能增强防水效果。假如保护层被破坏，同时也破坏了保温

层，水进入保温测层后，可能停留在保温层中或者挥发掉，不会渗透到结构层，因为中间还有一个防水层！由于保温层上面没有防水层，水分在被

太阳直晒后是会挥发掉的。

因此，在采用泡沫砼作保温层的时候，防水层的设置尽量考虑采用倒置防水。