王倩湯小平徐海群

（1.連云港職業(yè)技術(shù)學院　江蘇連云港　222006　2.連云港市水利局　江蘇連云港　222006）

引言

泡沫水泥保溫板是多孔結(jié)構(gòu)，具有保溫隔熱性能好，輕質(zhì)、低彈性模量等優(yōu)良特性，因而廣泛應(yīng)用于建筑物外墻、屋面等的保溫工程?，F(xiàn)階段在全球節(jié)能減排大趨勢的推動下，發(fā)展綠色、環(huán)保、節(jié)能的建筑材料已勢在必行[1]。然而泡沫水泥保溫板的配合比設(shè)計還沒有可依據(jù)的標準規(guī)范，這種現(xiàn)狀不利于泡沫混凝土生產(chǎn)質(zhì)量的控制和技術(shù)發(fā)展[2]。本文在參考劉文斌[3]等人研究結(jié)論的基礎(chǔ)上，通過大量實驗探索泡沫水泥保溫板的配合比設(shè)計方法并在實踐中應(yīng)用驗證，以期為泡沫水泥保溫板的生產(chǎn)與質(zhì)量控制提供有益的參考。

1　泡沫水泥保溫板配合比設(shè)計遵循的原則

（1）泡沫水泥保溫板的導熱系數(shù)、強度、表觀密度等性能參數(shù)要滿足標準要求；

（2）1m3泡沫混凝土的材料總量應(yīng)根據(jù)泡沫水泥保溫板的表觀密度來確定；

（3）水料比的確定主要依據(jù)泡沫混凝土的工作性要求，可以通過流動度試驗確定；

（4）假定1m3泡沫混凝土的體積由兩部分組成：①由水泥、水等組成的凈漿體積；②由發(fā)泡劑形成的泡沫所占體積；

（5）發(fā)泡劑的發(fā)泡倍數(shù)和其稀釋用水量均影響發(fā)泡劑及各材料的用量；

（6）穩(wěn)定劑、膠粉等可改善泡沫水泥保溫板的性能。

2　泡沫混凝土的配合比設(shè)計

為保證保溫效果，應(yīng)根據(jù)泡沫水泥保溫板的表觀密度進行1m3泡沫混凝土材料用量的計算。計算步驟如下：

2.1　確定生產(chǎn)1m3泡沫混凝土材料總用量

式（1）中：

m——1m3泡沫混凝土材料總質(zhì)量，kg；

c、w1、m′——分別為1m3泡沫混凝土中水泥、水、粉料用量，kg；

w2——1m3泡沫混凝土中稀釋發(fā)泡劑的用水量，kg；

p——1m3泡沫混凝土中發(fā)泡劑用量，kg；

ρ——泡沫水泥保溫板表觀密度，kg/m3。

2.2　確定水料比

水料比要滿足水泥水化反應(yīng)的需要，另外也要滿足施工工作性的需要。水料比通過凈漿流動度試驗確定，通常取值為0.5～0.55。

式（2）中：φ-水料比。

2.3　確定凈漿體積

式（3）中：v1——1m3泡沫混凝土中水泥、其它粉料和水（不包括稀釋發(fā)泡劑所用的水）組成的漿體體積，m3；

ρc——水泥密度，通常取3100kg/m3；

ρw——水密度，通常取1000kg/m3；

ρ′——其它粉料的密度，kg/m3；

2.4　確定泡沫體積

假定1m3泡沫混凝土的體積由兩部分組成：①由水泥、水等組成的凈漿體積v1；②由泡沫所占的體積v2。則有公式（4）：

式（4）中：v2——1m3泡沫混凝土泡沫所占體積，m3；

k——富余系數(shù)?？紤]泡沫加入到漿體中再混合攪拌時會有損失，通常取值1.1～1.3。

2.5　確定泡沫液質(zhì)量

式（5）中：y——1m3泡沫混凝土中泡沫液質(zhì)量，kg；ρy——泡沫液密度，kg/m3

2.6　確定發(fā)泡劑質(zhì)量

式（6）中：p——1m3泡沫混凝土中發(fā)泡劑質(zhì)量，kg；

β——發(fā)泡劑的稀釋倍數(shù)。

2.7　計算發(fā)泡劑稀釋用水量

3　泡沫水泥保溫板的配合比設(shè)計計算實例

現(xiàn)以用于墻體保溫工程的Ⅱ型（表觀密度不大于250kg/m3）保溫板為例。保溫板的表觀密度設(shè)計為220kg/m3；水泥使用42.5級普通硅酸水泥；發(fā)泡劑的密度與水的密度接近，約為1000kg/m3。發(fā)泡劑在使用時需用50倍的水稀釋，發(fā)泡倍數(shù)是30，泡沫密度約34kg/m3。

3.1　確定生產(chǎn)1m3泡沫混凝土材料總用量

3.2　確定水料比

水料比通過凈漿流動度試驗確定，取值為0.52。

3.3　確定凈漿體積

3.4　確定泡沫體積

3.5　確定泡沫液質(zhì)量

3.6　確定發(fā)泡劑質(zhì)量

3.7　確定發(fā)泡劑稀釋用水量

W2=50p（14）

通過以上各式可計算得到生產(chǎn)1m3泡沫混凝土各材料用量如下：

水泥c=123kg；用水量w1=64kg；發(fā)泡劑稀釋用水量w2=32.5kg；發(fā)泡劑用量p=0.65kg。

用上述配合比制備的泡沫混凝土工作性良好，沒有塌模下沉現(xiàn)象，便于澆筑成型。硬化后泡沫水泥保溫板表觀密度為211kg/m3，導熱系數(shù)為0.06W/（m·k），28d抗壓強度為0.56MPa，抗拉強度為0.21MPa，各項參數(shù)均滿足《水泥基泡沫保溫板》（JC/T2200-2013）標準要求。

4　結(jié)語

（1）為保證保溫效果，應(yīng)根據(jù)泡沫水泥保溫板的表觀密度進行1m3泡沫混凝土材料用量的計算；

（2）水料比的確定主要依據(jù)泡沫混凝土的工作性要求，可以通過流動度試驗確定；

（3）通過泡沫混凝土的配合比設(shè)計，能有效控制并優(yōu)化各組成材料的比例關(guān)系。