劉治寧，欒曉風(fēng)

（1. 青島海大建設(shè)工程檢測鑒定中心，山東　青島　266000；2. 青島泰昊工程測試有限公司，山東　青島　266000）

預(yù)拌現(xiàn)澆泡沫混凝土的配制與生產(chǎn)工藝介紹

劉治寧1，欒曉風(fēng)2

（1. 青島海大建設(shè)工程檢測鑒定中心，山東青島266000；2. 青島泰昊工程測試有限公司，山東青島266000）

預(yù)拌現(xiàn)澆泡沫混凝土在混凝土攪拌站生產(chǎn)，通過攪拌車運(yùn)輸?shù)绞┕がF(xiàn)場，不需要現(xiàn)場發(fā)泡，直接可以泵送施工，突破了傳統(tǒng)的現(xiàn)澆泡沫混凝土生產(chǎn)方式，實現(xiàn)了產(chǎn)品的綠色生產(chǎn)。這種生產(chǎn)方式解決了傳統(tǒng)的現(xiàn)澆泡沫混凝土在施工現(xiàn)場存在的粉塵污染、效率低下、產(chǎn)品質(zhì)量波動大的問題。本文通過加入引氣劑和穩(wěn)定劑的方式配制出了干密度1100～1300kg/m3的預(yù)拌現(xiàn)澆泡沫混凝土，容重在2h 內(nèi)基本保持不變，具有可靠的施工性能。

預(yù)拌；現(xiàn)澆泡沫混凝土；引氣劑；抗壓強(qiáng)度

自2011年3月14日公安部消防局發(fā)布了對民用建筑保溫材料使用防火等級為 A 級之后，泡沫混凝土因具有輕質(zhì)、保溫、隔熱、隔音等優(yōu)異性能，且施工方便、大量利用工業(yè)廢渣，對建筑節(jié)能及環(huán)保具有重要意義。目前的應(yīng)用方式有兩種：一是制品，二是現(xiàn)澆。2006年以后我國以現(xiàn)澆為代表的泡沫混凝土進(jìn)入了蓬勃發(fā)展的時代，現(xiàn)澆企業(yè)在2009年已達(dá)到上千家[1-3]。與此同時，傳統(tǒng)的現(xiàn)澆泡沫混凝土在施工現(xiàn)場存在的粉塵污染、效率低下、產(chǎn)品質(zhì)量波動大的問題。預(yù)拌現(xiàn)澆混凝土施工可以解決傳統(tǒng)生產(chǎn)方式的弊端。

本文以普通硅酸鹽水泥、礦粉、粉煤灰、尾礦砂或細(xì)河沙、引氣劑、穩(wěn)泡劑、減水劑制備了干密度1100～1300kg/m3的預(yù)拌現(xiàn)澆泡沫混凝土，并對其強(qiáng)度、工作性、干密度、吸水率進(jìn)行了研究。

1　原材料和試驗方法

1.1原材料

水泥：即墨中聯(lián) P·O42.5水泥，密度3.1g/cm3，比表面積365kg/m2，28d 抗壓強(qiáng)度49.2MPa。

粉煤灰：青島電廠的Ⅱ級粉煤灰，細(xì)度21.2%，需水量比101%，燒失量3.45%。

礦粉：日鋼生產(chǎn)的 S95級礦渣粉，比表面積410m2/kg，流動度比99%。

砂：尾礦砂，細(xì)度模數(shù)2.2，表觀密度2720kg/m3，石粉含量8%。

減水劑：脂肪族減水劑，固含量26%，密度1.13g/cm3。引氣劑：上?；ㄍ?E227S。

穩(wěn)泡劑：山東省方達(dá)康有限公司生產(chǎn)的 HPMC。水：青島自來水。

1.2試驗方法

（1）抗壓強(qiáng)度試驗參照 JG/T266—2011《泡沫混凝土》。

（2）干密度試驗參照 GB/T11970—1997《加氣混凝土體積密度、含水率和吸水率試驗方法》及 JG/T266—2011《泡沫混凝土》。

本文以普通硅酸鹽水泥、礦粉、粉煤灰、尾礦砂、引氣劑、穩(wěn)泡劑、減水劑通過攪拌制備泡沫混凝土，并測其濕容重經(jīng)時變化。試驗配合比見表1。

2　試驗結(jié)果與討論

2.1新拌泡沫混凝土的工作性能

本文對預(yù)拌泡沫混凝土的穩(wěn)定性保持通過濕容重變化來表征，隨時間變化容重不變大，表明氣泡的穩(wěn)定性好；對于泵送泡沫混凝土的流動性有要求，現(xiàn)借助砂漿稠度來表征。

表2　工作性能檢測結(jié)果

從表2中可以看出，泡沫混凝土的濕容重初始到1h，容重變小，在1h 與2h 之間容重基本不再變化，這表明從出廠到工地之后，泡沫混凝土的泡沫達(dá)到了穩(wěn)定狀態(tài)，這滿足預(yù)拌泡沫混凝土的泵送施工性能；泡沫混凝土的稠度在2小時內(nèi)沒有變化，表明泡沫混凝土的流動性基本沒有變化，符合泵送的要求。

本文中泡沫混凝土的凝結(jié)時間在10h左右。同時，由于摻加了尾礦砂作為細(xì)集料，可以有效減少泡沫混凝土的收縮，保證了泡沫混凝土的體積穩(wěn)定性[4]。

2.2硬化泡沫混凝土的力學(xué)性能混凝土力學(xué)性能檢測結(jié)果見表3。

表3　力學(xué)性能檢測結(jié)果

從表3中可以看出，隨礦粉的加入，泡沫混凝土的容重和強(qiáng)度略有下降；粉煤灰摻量的增加，使泡沫混凝土的強(qiáng)度和容重下降明顯。泡沫混凝土內(nèi)部結(jié)構(gòu)以封閉性氣孔為主，連通孔很少，氣孔大小均勻，絕大多數(shù)氣孔小于2mm，因此具有隔熱、隔音、防潮等優(yōu)異性能。1#、2# 泡沫混凝土的28d 強(qiáng)度大于10MPa，可用于集承重和保溫墻材一體的現(xiàn)澆工程[5]。以上泡沫混凝土可以替代 LC7.5陶?；炷?，并擁有其不具備的良好的施工性。

3　預(yù)拌現(xiàn)澆泡沫混凝土生產(chǎn)方式

泡沫混凝土的生產(chǎn)工藝流程主要包括：攪拌、發(fā)泡、混泡及成型四部分[6]。目前大部分泡沫混凝土生產(chǎn)企業(yè)通常采用的生產(chǎn)方式是將袋裝水泥在現(xiàn)場直接進(jìn)行連續(xù)式投料、攪拌、輸送、澆筑，即四個工序同時進(jìn)行，無法保證計量，很多工地都是邊上料邊進(jìn)水，抽走的漿體無法保證其正好是混勻的部分，而且其與泡沫混合比例全憑經(jīng)驗，這樣得到的泡沫混凝土根本沒有配合比可言[7,8]。因此，目前大部分的現(xiàn)澆泡沫混凝土在施工現(xiàn)場存在的粉塵污染、效率低下、產(chǎn)品質(zhì)量波動大，最終會導(dǎo)致施工中存在安全隱患。而預(yù)拌泡沫混凝土因為完全采用混凝土攪拌站工業(yè)化生產(chǎn)方式，可以解決上述問題。泡沫混凝土的生產(chǎn)完全在攪拌站進(jìn)行，然后通過攪拌車運(yùn)輸?shù)浆F(xiàn)場直接進(jìn)行泵送施工，這不僅保證了泡沫混凝土生產(chǎn)的連續(xù)性，而且能克服傳統(tǒng)方式造成的質(zhì)量不穩(wěn)定的缺陷。

（1）預(yù)拌現(xiàn)澆泡沫混凝土生產(chǎn)

預(yù)拌現(xiàn)澆泡沫混凝土與普通商品混凝土生產(chǎn)方式基本相同，利用與商品混凝土相同的稱量及攪拌設(shè)備和系統(tǒng)，不需對攪拌站進(jìn)行其他改進(jìn)，不出現(xiàn)成本增加的情況。目前商品混凝土攪拌站的各方面技術(shù)已經(jīng)非常成熟，原材料的稱量（包括引氣劑的稱量）、漿料攪拌等程序都控制準(zhǔn)確，提升了泡沫混凝土的穩(wěn)定性和均質(zhì)性[9]。

（2）預(yù)拌現(xiàn)澆泡沫混凝土的運(yùn)輸及澆筑成型

預(yù)拌現(xiàn)澆泡沫混凝土可以直接通過攪拌站的現(xiàn)有攪拌車進(jìn)行泵送，泡沫混凝土的流動度大，方便裝載和卸料?，F(xiàn)澆泡沫混凝土的泵送施工對流動度有要求，借助砂漿稠度的測試方法來表征混凝土的流動性，通常流動性能保持2h 以上。預(yù)拌泡沫混凝土的凝結(jié)時間在10h 左右，15h 后可以上人行走。

（3）預(yù)拌現(xiàn)澆泡沫混凝土的優(yōu)勢

預(yù)拌現(xiàn)澆泡沫混凝土采用攪拌站工業(yè)化生產(chǎn)，生產(chǎn)完全移到攪拌站，大幅度減少了現(xiàn)場的作業(yè)量和場地占用，無粉塵污染，機(jī)械化程度高、節(jié)省勞動力，同時材料的稱量準(zhǔn)確度高、質(zhì)量穩(wěn)定性好、生產(chǎn)速度快。

4　工程應(yīng)用

2013年，預(yù)拌泡沫混凝土在青島華潤中心悅府（圖1）和華潤萬象城兩個項目中得到廣泛的應(yīng)用，主要用于屋面找平和保溫隔熱層以及車庫頂板的保溫和減輕回填土的重量，這是預(yù)拌現(xiàn)澆泡沫混凝土產(chǎn)品首次在青島應(yīng)用，這兩個項目的現(xiàn)澆泡沫混凝土總用量約3000m3。

圖1　預(yù)拌現(xiàn)澆泡沫混凝土在華潤悅府項目車庫頂板的應(yīng)用

與傳統(tǒng)屋面保溫材料（陶?；炷粒┫啾?，泡沫混凝土具有輕質(zhì)、保溫隔熱效果好、憎水性能好、與基層結(jié)合力強(qiáng)、整體性好、與建筑物同壽命等優(yōu)勢；同時在施工方面，泡沫混凝土施工快捷方便，將保溫層、找坡層、找平層三合為一，解決了傳統(tǒng)找坡、找平工序無法解決的問題，降低了施工機(jī)械和勞動強(qiáng)度，不受施工場地的限制，加快了施工進(jìn)度，而且施工造價相對較低[9]。

與蒸氣加氣塊墻體相比，現(xiàn)澆泡沫混凝土墻體具有輕質(zhì)、高強(qiáng)、保溫、耐久、施工快捷的特點。作為單一墻體材料可以滿足節(jié)能設(shè)計的要求，綜合造價低，如：硬化過程中固定在混凝土中其閉孔率達(dá)到70%～80%，可以有效隔絕熱量的出入，從而達(dá)到保溫、隔音、隔熱的效果，在保證建筑墻體結(jié)構(gòu)強(qiáng)度不變的前提下，提高墻體自身的保溫性能和隔音性能；澆筑墻凝固后表面光潔平整，內(nèi)墻面可省去抹灰工序，直接打毛，批膩子，上涂料，貼墻磚，減少建筑墻體二次外保溫施工，大幅度降低建筑墻體施工成本；整體澆筑后和基礎(chǔ)結(jié)構(gòu)牢固，不會出現(xiàn)空鼓、脫皮、凹凸、塌陷、開裂等質(zhì)量通?。灰淮螡仓o縫隙和間斷，和現(xiàn)澆樓板、砂漿層、柱體、梁底等結(jié)構(gòu)能夠完全形成一個整體；垂直輸送200米，水平輸送800 米，一般的建筑物只需一兩個工作點即可完成整棟樓的澆注工程。

5　結(jié)論

本文介紹通過加入引氣劑和穩(wěn)定劑的方式配制出了干密度1100～1300kg/m3的預(yù)拌現(xiàn)澆泡沫混凝土，容重在2h 內(nèi)基本保持不變，具有可靠的施工性能和體積穩(wěn)定性。

利用粉煤灰、尾礦砂生產(chǎn)泡沫混凝土，降低了生產(chǎn)成本，符合國家對“生態(tài)建材”、“綠色建材”的要求，具有較大的經(jīng)濟(jì)效益和社會環(huán)境效益。

在生產(chǎn)方式上，預(yù)拌泡沫混凝土采用攪拌站工業(yè)化生產(chǎn)，是對傳統(tǒng)泡沫混凝土生產(chǎn)方式的一大突破，實現(xiàn)了綠色生產(chǎn)。

[1] 牛云輝，盧忠遠(yuǎn)，嚴(yán)云，等．外加劑對泡沫混凝土性能的影響[J]．混凝土與水泥制品，2011(3):9-11．

[2] 周明杰，王娜娜，趙曉艷，等． 泡沫混凝土的研究和應(yīng)用最新進(jìn)展[J]．混凝土，2009(04)：104-107．

[3] 閆振甲．泡沫混凝土發(fā)展?fàn)顩r與發(fā)展趨勢[J]．混凝土世界，2009(05):48-55．

[4] 潘志華．現(xiàn)澆泡沫混凝土常見質(zhì)量問題分析及對策[J]．建筑石膏與膠凝材料，2004(1):4-7．

[5] 牛云輝，盧忠遠(yuǎn)，嚴(yán)云，等． 泡沫混凝土整體現(xiàn)澆墻體工程應(yīng)用研究[J]．新型建筑材料，2011(3):25-29．

[6] 劉陽，王晴，許峰，等．泡沫混凝土的制備及多功能性[J].混凝土，2012(12):120-121．

[7] 范麗．泡沫混凝土的攪拌與混泡工藝淺析[J]．科技信息，2011(17):763．

[8] 扈士凱，李應(yīng)權(quán)，徐洛，等．高性能泡沫混凝土的組成、性能與生產(chǎn)[J]．墻材革新與建筑節(jié)能，2011(02)：23-25．

[9] 張曉利．預(yù)拌現(xiàn)澆泡沫混凝土的研究與應(yīng)用[J]．建筑材料，2013(8):748-750．

［通訊地址］山東省青島市嶗山區(qū)松嶺路238號（中國海洋大學(xué)嶗山校區(qū)）（266000）

劉治寧（1984—），男，畢業(yè)于濟(jì)南大學(xué)材料科學(xué)與工程學(xué)院，先后擔(dān)任過商品混凝土公司的實驗室主任、技術(shù)部經(jīng)理等職務(wù)。