团结湖大厦

泡沫混凝土施工方案及应用

泡沫混凝土是混凝土大家族中的一员,近年来,国内外都非常重视泡

沫混凝土的研究与开发，使其在建筑领域的应用越来越广，现将有关

情况介绍如下：

一、泡沫混凝土的特性

泡沫混凝土通常是用机械方法将泡沫剂水溶液制备成泡沫,再将

泡沫加入到含硅质材料、钙质材料、水及各种外加剂等组成的料浆中,

经混合搅拌、浇注成型、养护而成的一种多孔材料.由于泡沫混凝土

中含有大量封闭的孔隙,使其具有下列良好的物理力学性能。

1、轻质

泡沫混凝土的密度小，密度等级一般为300—1800kg/m3,常用泡

沫混凝土的密度等级为300—1200kg/m3，近年来，密度为160kg/m3

的超轻泡沫混凝土也在建筑工程中获得了应用。由于泡沫混凝土的密

度小，在建筑物的内外墙体、层面、楼面、立柱等建筑结构中采用该

种材料，一般可使建筑物自重降低25%左右，有些可达结构物总重的

30%—40％.而且,对结构构件而言，如采用泡沫混凝土代替普通混凝

土，可提高构件的承截能力。因此,在建筑工程中采用泡沫混凝土具

有显著的经济效益。

2、保温隔热性能好

由于泡沫混凝土中含有大量封闭的细小孔隙，因此具有良好的热

工性能,即良好的保温隔热性能，这是普通混凝土所不具备的。通常

密度等级在300-1200kg/m3范围的泡沫混凝土,导热系数在0。08-0。

3w/(m·K）之间。采用泡沫混凝土作为建筑物墙体及屋面材料，具有

良好的节能效果。

3、隔音耐火性能好

泡沫混凝土属多孔材料，因此它也是一种良好的隔音材料，在建

筑物的楼层和高速公路的隔音板、地下建筑物的顶层等可采用该材料

作为隔音层。泡沫混凝土是无机材料,不会燃烧，从而具有良好的耐

火性，在建筑物上使用，可提高建筑物的防火性能.

4、其它性能

泡沫混凝土还具有施工过程中可泵性好，防水能力强，冲击能量

吸收性能好，可大量利用工业废渣，价格低廉等优点。

二、泡沫混凝土的生产工艺

泡沫混凝土的基本原料为水泥、石灰、水、泡沫，在此基础上掺

加一些填料、骨料及外加剂。常用的填料及骨料为:砂、粉煤灰、陶

粒、碎石屑、膨胀聚苯乙烯、膨胀珍珠岩、苯脱克细骨料，常用的外

加剂与普通混凝土一样,为减水剂、防水剂、缓凝剂、促凝剂等。

泡沫混凝土的生产方法有湿砂浆法和干砂浆法两种。湿砂浆法通

常是在混凝土搅拌站将水泥、砂与水等搅拌成砂浆，并用汽车式搅拌

机车运至工地，再将单独制成的泡沫加入砂浆，搅拌机将泡沫及砂浆

拌匀,然后将制备好的泡沫混凝土注入泵车输送或现场直接施工.干

砂浆法是将各干组份（水泥、粉煤灰等)通过散装运输或传动系统输

送至施工现场，干组份与水在施工现场拌合，然后将单独制成的泡沫

加入砂浆，两者在匀化器内拌合,然后用于现场施工。

最近，日本采用蛋白质物添加适量的阳离子表面活性剂配成的混

合发泡剂，采用现场浇注成型的工艺，研制成功现浇泡沫混凝土新工

艺。共所用发泡沫是在蛋白质中掺入0。1％—5％的阳离子表面活

性剂而配成，阳离子表面活性剂使用季铵盐.其制备方法有三种：一

种是将水、蛋白质物、阳离子表面活性剂混合,经发泡剂机发泡，再

注入水泥料浆中搅拌，制备泡沫水泥浆，现浇成型;一种是将水、蛋

白质物、阳离子表面活性剂混合，经高速搅拌机发泡，再注入水泥料

浆中，制备发泡水泥浆；一种是按第二种方法发泡,一边加入少量水

泥，一边高速搅拌，制备发泡水泥浆，其中前一种制备方法较好。上

述制备方法生产的现浇混凝土不仅轻质、高强、耐火，更引人注目的

是不需蒸压养护，现浇即可成型,节能效果显著。

三、我国泡沫混凝土的应用现状

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，墙体材料改革取得了显著的成就，节能材料倍受欢迎.泡

沫混凝土以其良好的特性,已用于节能墙体材料中,在其它方面也获

得了应用。目前，泡沫混凝土在我国的应用情况如下。

1、泡沫混凝土砌块

泡沫混凝土砌块是泡沫混凝土在墙体材料中应用量最大的一种

材料。在我国南方地区，一般用密度等级为900—1200kg/m3的泡沫

混凝土砌块作为框架结构的填充墙，主要是利用该砌块隔热性能好和

轻质高强的特点.尤以广东省应用最多,目前该省泡沫混凝土砌块的

年用量达60万平方米.在北方,泡沫混凝土砌块主要用作墙体保温

层，表1为广州市美城新型建材开发有限公司生产的泡沫混凝土砌块

的性能指标。

哈尔滨建筑大学研制了聚苯乙烯泡沫混凝土砌块，并用于城市楼

房建设。此种砌块是以聚苯乙烯泡沫塑料作为骨料,水泥和粉煤灰作

胶凝材料，加入少量外加剂,经搅拌、成型和自然养护而成，其规格

为200×200×200mm，可用于内、外非承重墙体材料，也可用于屋

面保温材料。它具有质量轻、导热系数小、抗冻性高、防火、生产简

单、造价较低、施工方便等优点。其与烧结黏土砖的技术经济对比表

见表2.

2、泡沫混凝土轻质墙板

目前用于建筑物分户和分室隔墙的主要材料是GRC轻质墙板，由

于其原料价格较高，影响了其推广应用.中国建筑材料科学研究院采

用GRC隔墙板生产工艺结合固体泡沫剂和泡沫水泥的研究成果，开发

出了粉煤灰泡沫水泥轻质墙板的生产技术，并得到了应用。该产品生

产采用的原料如下：30%—40%的粉煤灰，45%-65%的硫铝酸盐水泥，

0-15%的膨胀珍珠岩以及一定体积的泡沫。与传统的GRC轻质墙板相

比，采用泡沫混凝土生产技术,不但能明显降低产品的成本，而且大

大改善了浆体的流动性，使成型更为方便.该产品的物理力学性能见

表3.

3、泡沫混凝土补偿地基

现代建筑设计与施工越来越重视建筑物在施工过程中的自由沉

降。由于建筑物群各部分自重的不同，在施工过程中将产生自由沉降

差，在建筑物设计过程中要求在建筑物自重较低的部分其基础须填软

材料，作为补偿地基使用.泡沫混凝土能较好地满足补偿地基材料的

要求。例如，在北京团结湖大厦的部分基础中,现场浇注了厚度为

150mm、抗压强度在0。10±0.02Mpa，密度小于200kg/m3泡沫混凝

土，取得了良好的效果。据现场测试,此种低密度泡沫混凝土的强度

可很好地控制在设计的范围内，且具有良好的压缩性。

四、国外泡沫混凝土应用的新进展

近年来，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，现归纳如下。

1、用作挡土墙

主要用作港口的岩墙。泡沫混凝土在岸墙后用作轻质回填材料可

降低垂直载荷，也减少了对岸墙的侧向载荷。这是因为泡沫混凝土是

一种粘结性能良好的刚性体,它并不沿周边对岸墙施加侧向压力，沉

降降低了，维修费用随之减少,从而节省很多开支。

泡沫混凝土也可用来增进路堤边坡的稳定性，用它取代边坡的部

分土壤，由于减轻了质量，从而就降低了影响边坡稳定性的作用力.

用于减少侧向压力的泡沫混凝土的密度为400—600kg/m3.

2、修建运动场和田径跑道

使用排水能力强的可渗性泡沫混凝土作为轻质基础，上面覆以砾

石或人造草皮，作为运动场用。泡沫混凝土的密度为800—900kg/m3.

此类运动场可进行曲棍球,足球及网球活动。或者在泡沫混凝土上盖

上一层0。05m厚的多孔沥青层及塑料层，则可作田径跑道用.

3、作夹芯构件

在预制钢筋混凝土构件时可采用泡沫混凝土作为内芯，使其具有

轻质高强隔热的良好性能.通常采用密度为400-600kg/m3的泡沫混

凝土.

4、用作复合墙板

用泡沫混凝土制作成各种轻质板材，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，泡沫混凝土的密度通常为600kg/m3

左右.

5、管线回填

地下废弃的油柜、管线（内装粗油、化学品)、污水管及其它空

穴容易导致火灾或塌方，采用泡沫混凝土回填可解决这些后患，费用

也少。泡沫混凝土采用的密度取决于管子的直径及地下水位,一般为

600—1100kg/m3。

6、贫混凝土填层

由于使用可弯曲的软管，泡沫混凝土具有很大的工作度及适应性,

因此它经常用于贫混凝土填层。如对隔热性要求不很高，采用密度为

1200kg/m3左右的贫混凝土填层,平均厚度为0。05m；如对隔热性要

求很高，则采用密度为500kg/m3的贫混凝土填层,平均厚度为

0.1—0。2m。

7、屋面边坡

泡沫混凝土用于屋面边坡，具有重量轻、施工速度快、价格低廉

等优点。坡度一般为10mm/m，厚度为0。03—0.2m，采用密度为

800—1200kg/m3的泡沫混凝土。

8、储罐底脚的支撑

将泡沫混凝土浇阶在钢储罐(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年处

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。泡沫混凝土的使用密度为800—1000kg/m3.

9、其它

泡沫混凝土也可用于防火墙的绝缘填充，隔声楼面填充、隧道衬

管回填；以及供电、水管线的隔离等方面。