基本介紹
- 中文名：起泡混凝土
- 外文名：Foam concrete
- 定義：通過氣泡機的發泡系統發泡
- 優點：輕質、保溫
- 套用：擋土牆
- 學科：土木工程
簡介,結構特點,結構性能,套用,
簡介
起泡混凝土是加氣混凝土中的一個特殊品種，它的孔結構和材料性能都接近於加氣混凝土，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，且採用化學發氣，通過化學反應，有內部產生氣體而形成氣孔；起泡混凝土受毛細孔作用的影響產生變形，形成多面體，且通常是用機械方法將發泡劑水溶液製備成泡沫，然後再將已製得的泡沫和矽鈣質材料、菱鎂材料或石膏材料所製成的料漿均勻攪拌，經澆注成型、養護而成的。
由於生產工藝的不同，起泡混凝土對於產品集料的要求比加氣混凝土更加的寬鬆，可以實現更小的密度；通過體積比例混合泡沫與混凝土，更便於控制孔隙率及其他性能參數；養護和澆注方式更加靈活。
結構特點
起泡混凝土最突出的就是其孔結構特性。在起泡混凝土結構中，存在著兩種孔結構：泡沫氣孔結構和構造孔隙。其氣孔結構的形狀因生產工藝條件不同而分為封閉的圓孔（或多面體孔）、沒有完全封閉的孔和完全貫通的孔三類。其中影響起泡混凝土吸水性能的氣孔，主要是後面兩種。氣孔結構同時也極大的影響著起泡混凝土的強度等力學性能。
構造孔隙，根據其大小和成因的不同而分為水化產物內的膠凝孔、毛細孔以及介於二者之間的過渡孔。其中膠凝孔徑一般小於5nm；毛細孔是原材料水系中沒有被水化產物填充的原來的充水空間，其孔徑一般大於200nm，在上述兩類孔隙之間的，稱為過渡孔。由於在尺寸上，構造孔隙比氣孔結構要小得多，且基本上是獨立的，因此在對起泡混凝土的吸水性能和強度性能的影響都比氣孔結構要小得多。
結構性能
起泡混凝土由於輕質多孔，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性能，是很好的建築節能材料。其混合漿在成型時可自流平、自密實；施工和易性好、利於泵送和整平，同其它建築材料都會有良好的相容性，強度可根據需要調整。
主要性能體現在以下幾個方面：
（1）輕質性：乾體積密度為300~1600kg/m3，相當於普通水泥混凝土的1/5～1/8左右，可減輕建築物整體荷載，降低結構和基礎的造價，對抗震有利；
（2）熱工性能好：起泡混凝土內含有眾多細小孔洞，形成良好的熱工性能，正常的導熱係數在0.08～0.25W/m*K之間，保溫隔熱隔音效果明顯。在我國三北廣大地區外牆厚度採用200～250mm的起泡混凝土砌塊，保溫性能相當於490mm（二磚）厚的效果，用於節能牆體和屋面保溫層更好。
（3）隔熱防火性能好：由於起泡混凝土屬於多孔輕質材料，可用於樓層的向陽隔熱層和沿公路一側的隔音層使用。同時在防火、防水性能方面也具有良好效果。
（4）整體性：可現場澆注施工，與主體結合緊密，不需留界隔縫和透氣管。
（5） 低彈減震性：氣泡混合輕質土的多孔性使其具有低的彈性模量，從而使其對衝擊載荷具有良好的吸收和分散作用。
（6）抗壓性：抗壓強度為0.6~25.0MPa。
（7） 耐水性：現澆氣泡混合輕質土吸水性較小，相對獨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：只需使用簡單的機器可實現自動化作業，可實現800米的遠距離輸送，工作量為150~300m3/工作日。
（10）環保性：氣泡混合輕質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，避免了環境污染和消防隱患。
（11）經濟性：充分利用廢棄材料、節省耕地和能源、降低價格。
套用
（1）用作擋土牆。主要用作港口的岩牆。在岸牆後用作輕質回填材料可降低垂直截荷，也減少了對岸牆的側向載荷。這是因為他是一種粘結性能良好的剛性體，它並不沿周邊對岸牆施加側向壓力，沉降降低了，維修費用隨之減少，從而節省很多開支。起泡混凝土也可用來增進路堤邊坡的穩定性，用它取代邊坡的部分土壤，由於減輕了質量，從而就降低了影響邊坡穩定性的作用力。
（2）修建運動場和田徑跑道。使用排水能力強的可滲性起泡混凝土作為輕質基礎，上面覆以礫石或人造草皮，作為運動場用。起泡混凝土的密度為800~900kg/m3此類運動場可進行曲棍球，足球及網球活動。或者在起泡混凝土上蓋上一層0.05m厚的多孔瀝青層及塑膠層，則可作田徑跑道用。
（3）作夾芯構件。在預製鋼筋混凝土構件中可採用起泡混凝土作為內芯，使其具有輕質高強隔熱的良好性能。通常採用密度為400~600kg/m3的起泡混凝土。
（4）管線回填。地下廢棄的油櫃、管線（內裝粗油、化學品）、 污水管及其他空穴容易導致火災或塌方，採用起泡混凝土回填可解決這些後患，費用也少。起泡混凝土採用的密度取決於管子的直徑及地下水位，一般為600~1100kg/m3。
（5）貧混凝土填層。由於使用可彎曲的軟管，起泡混凝土具有很大的工作度及適應性，因此它經常用於貧混凝土填層。如對隔熱性要求不很高，採用密度為1200kg/m3左右的貧混凝土填層，平均厚度為0.05m；如對隔熱性要求很高，則採用密度為500kg/m3的貧混凝土填層，平均厚度為0.1~0.2m。
（6）屋面邊坡。起泡混凝土用於屋面邊坡，具有重量輕、 施工速度快、價格低廉等優點。坡度一般為10mm/m，厚度為0.03~0.2m，採用密度為800~1200kg/m3的起泡混凝土。
（7）儲罐底腳的支撐。將起泡混凝土澆階在鋼儲罐（內裝粗油、化學品）底腳的底部，必要時也可形成一凸形地基，這樣可確保整個箱底的支撐在焊接時年處於最佳應力狀態，這一連續的支撐可使儲罐採用薄板箱底。同時凸形地基也易於清潔。起泡混凝土的使用密度為800-1000kg/m3。
（8）用於園林綠化。將起泡混凝土做成容重在600-1000kg/m3，可用於園林假山，垃圾箱，桌凳等。
（9）國防（現代戰爭是用信息和先進機動器械為攻擊工具），該起泡混凝土能用在被敵方轟炸破壞的軍事工程如機場，重要交通公路等實行立即搶修，用我們的設備及工藝能把敵方破壞的工程迅速修復，實驗得來的結果是修復後10分鐘即能用於飛機起降，戰車通過。
（10）高速公路上的套用
1）減輕荷重或土壓
①新建公路橋台背路基換填：有效解決軟基路段預壓不充分遺留的工程沉降問題；
②舊路改造的橋台背路基換填：可一次性徹底解決工後沉降引起的橋頭跳車問題；
③道路擴建中的加寬路基填築：更好解決新舊路基差異變形問題，並可節省征地，避免拆遷；
④山區陡峭路段的路基填築：避免高填高挖帶來的施工技術難題；
⑤用於地下大跨度結構工程的覆土減荷。
2）自流平特性
①倥侗及狹小空間充填；
②採空區，熔岩區，建築基坑，隧道垮塌形成的空洞及地下管線周邊空隙。
