泡沫混凝土复合夹芯墙板的发展及应用

2019年第10期

泡沫混凝土复合夹芯

墙板的发展及应用

冷洪君

（山东科技大学，山东

孔亚腾青岛

266590）

摘要：进入21世纪以来我国大力推行建筑节能政策，泡沫混凝土由于其制备简单，生产成本低并具有良好的保温隔热性能，被广泛地应用在了墙体材料领域。通过总结泡沫混凝土复合夹芯墙板在国内外的应用和研究现状，提出我国泡沫混凝土复合夹芯墙板存在的一些问题，为其今后的发展提供一定的借鉴。关键词：泡沫混凝土；复合墙板；发展方向

中图分类号：TU522.3

文献标识码：A

文章编号：1001-6945（2019）010-0069-03

Developmentandapplicationoffoamedconcretecompositesandwichwallpanel

LENGHong-junKONGYa-teng

Abstract:Sincethebeginningofthe21stcentury,Chinahasvigorouslypromotedbuildingenergyconservationpoli⁃cies,foamedconcretehavebeenwidelyusedinthefieldofwallmaterialsduetotheirsimplepreparation,lowpro⁃ductioncostandgoodthermalinsulationproperties.Thispapersummarizestheapplicationandresearchstatusofconcretecompositesandwichwallboard,andprovidessomereferenceforitsfuturedevelopment.KeyWords:foamconcrete,compositewallpanel,developmentdirection

foamconcretecompositesandwichwallboardathomeandabroad,andputsforwardsomeproblemsinChina’sfoam

1引言2泡沫混凝土的研究现状

资源短缺和环境保护是目前我国最为关注的问

题，进入21世纪以来，为缓解资源短缺带来的巨大压力，我国推行了一系列的节能政策和措施，其中就包括积极探索建筑节能途径，研究新型建筑节能材料。泡沫混凝土复合夹芯墙板是一种新型的保温隔热墙板，其具备了质轻、保温隔热性能佳和制备工艺简单等特点，但是由于其混凝土强度较低，在实际工程中难以被应用，所以在泡沫混凝土中加入其他材料，将其加工成复合材料，可使其同时兼具保温性和良好的强度，这是国内外研究的热点方向。

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泡沫混凝土是一种新兴的轻质保温材料，常用于

混凝土砖、砌块和地下挡土墙当中。其是将制备好的发泡剂发泡后，与水泥砂浆混合，经浇筑养护后，使之在混凝土内部形成大量气孔，具有保温隔热和轻质高强的特点。

我国在20世纪50年代，在苏联的带动下开始大力发展泡沫混凝土，但是随后由于双方关系恶化，国内对于泡沫混凝土的研究处于停滞状态，直到改革开放后才逐渐从欧洲学习到新的泡沫混凝土技术。目前来说国内外的研究方向仍然集中在研发新型发泡

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剂和发泡技术上，因为其能够直接影响到泡沫混凝土的强度和隔热性能。林日明[1]等改进了普通水泥制备的泡沫混凝土强度偏低的问题，在试验中选用普通硅酸盐水泥代替了特种水泥和茶皂素泡沫剂，同时使用粉煤灰和矿粉，并经过试验研究了水胶比和养护条件对于混凝土强度的影响，得出的结果达到了规范要求。Panesar[2]等人研究了不同种类的蛋白质发泡剂对泡沫混凝土的强度影响，他在试验中制备了十三批混凝土用来进行比对试验，试验结果表明，泡沫混凝土的发展潜力较好，但是由于发泡剂对泡沫混凝土的性能影响较大，而蛋白质发泡剂在市面上价格较高，能否将泡沫混凝土广泛应用于建筑体系中仍是一个需要进行探讨的课题。李文博[3]等对泡沫混凝土的技术原理、主流发泡剂的发泡性能对比与改性、发泡剂与泡沫混凝土的和易性、优质泡沫混凝土的制备等进行了研究，同时改良了发泡剂的泡沫稳定性。

由于泡沫混凝土自身所具有的强度较低，往往难以实际应用到复合墙板中去，国内外学者同时研究了泡沫混凝土内掺加各类骨料对其强度性能的影响。周志敏[4]等在泡沫混凝土中掺入了硅灰、粉煤灰和矿渣三种骨料，研究了其对泡沫混凝土强度提高的影响，并通过后续试验验证了最佳配合比。杨奉源[5]等研究了掺入EPS颗粒对泡沫混凝土性能的影响，经过一系列试验后，结果表明掺入EPS颗粒可以显著增强泡沫混凝土的强度，而且不会影响其他性能。王少武[6]研究表明，水泥的掺加量和水化后的抗压强度决定了泡沫混凝土的抗压强度,掺加量越高,泡沫混凝土抗压强度越高。在泡沫混凝土中掺入矿渣微粉,能提高泡沫混凝土的抗压强度,尤其在早强剂的作用下,效果更加明显,但其有最佳配合比，试验后的结论表明有矿渣微粉的掺入量与合理的范围,一般每立方中混凝土不宜超过100kg。

3泡沫混凝土复合夹芯墙板的研究现状

由于泡沫混凝土的轻质高强、保温隔热性能好及造价低廉等种种优点，人们将其广泛地应用在了复合墙板之中，尤其在进入21世纪国家大力推行节能环保政策之后，具有重大的实际意义。同时泡沫混凝土由于其自身具有孔洞特性，所以在承受地震等冲击荷载时具备良好的抗震效果，应用其制成的墙板和砌块，可以有效提升建筑的抗震性。

罗云峰[7]分别从泡沫混凝土与墙板之间的黏结问题、泡沫混凝土在墙板间的匹配问题和墙板与混凝土变形问题等方面开展研究，对泡沫混凝土在复合夹芯

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砌块与墙板

墙板上的应用具有重要的参考价值。石川[8]在改良了

现有的泡沫混凝土的基础上，以硅酸钙板为板材，制作了隔热防火墙板，研究表明制备泡沫混凝土保温隔热复合墙板应以600kg/m3体积密度等级的泡沫混凝土为芯材，水泥强度等级建议使用42.5强度等级以上，这样就可以保证墙板的质量和使用时长。4泡沫混凝土复合夹芯墙板仍存在的问题4.1泡沫混凝土塌模和强度问题

泡沫混凝土虽然具有保温隔热、易制取等优点，但是其自身制备过程中早期气泡的稳定性较差，当发泡剂质量较差或混凝土自身的浆料没有搅拌均匀时，就会导致气泡破灭，从而引起料浆出现塌模，这样一来就影响了泡沫混凝土作为芯材在墙板中的应用。同时因为泡沫混凝土中大量气孔的存在，导致孔隙率较高，通常达到了50%~70%左右，因此泡沫混凝土的强度会低于一般混凝土，所以在配制混凝土过程中使用的发泡剂、水泥种类、搅拌机和养护方法都会对混凝土强度造成较大的波动。

4.2泡沫混凝土的收缩吸水问题

泡沫混凝土由于在生产时会因为添加了发泡剂而产生大量气泡，一旦在养护期间采取的措施不当，就会导致混凝土的收缩和吸水，这样一来就会降低泡沫混凝土的实用性。根据潘志华等人的研究表明，水泥用量、水泥种类、水灰比和养护制度均会对混凝土的收缩吸水问题造成影响，选用适量的水泥和膨胀水泥可以一定程度上减轻混凝土的收缩情况，而制定好养护保水方案，也是控制泡沫混凝土收缩的重要方法之一。

4.3泡沫混凝土和墙板的粘结性

泡沫混凝土作为复合夹芯墙板的芯材，与一般的碳酸钙板之间的粘结程度较低，当前制备复合板的方式一般有两种：一种是通过使用粘结剂把泡沫混凝土和墙板胶合在一起，通过粘结剂的作用来固定泡沫混凝土和墙板，但是这种方法具有明显的弊端，粘结剂材料不稳定，有可能会脱落；另一种方法是将未成形的泡沫混凝土作为芯材直接浇注到墙板间，利用泡沫混凝土中添加的胶凝材料将其与墙板粘结在一起，罗云峰[8]等人对其界面的粘结性能进行了研究，探讨了在泡沫混凝土中添加不同的材料对粘结性能的影响，并依据试验，得出了具体的配合比。

5对泡沫混凝土复合夹芯墙板的发展展望

泡沫混凝土复合夹芯墙板具有造价合理、墙体隔热保温性好和安装方便等优点，对于我国近年来大力

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砌块与墙板

推行的节能环保政策具有重要意义，但是其材料属性还具有一定的不足，随着对于泡沫混凝土复合夹芯墙板研究的进一步深入，还需围绕以下几点来进行下一步研究。

5.1新型发泡剂及设备的研发

我国泡沫混凝土的技术现今距发达国家还有一定差距，特别是在发泡剂和专业施工设备的研发上，国内发泡剂的质量相对较差，且价格较高，不能满足国内市场的需求，这也很大程度上限制了泡沫混凝土复合夹芯墙板的发展。只有不断地进行新型技术的研发，才能保证泡沫混凝土及其各类产品的稳定发展。5.2新型连接件和粘结剂的研发

现阶段泡沫混凝土作为芯材与墙板之间主要靠粘结剂作用相连接，其作用方式并不牢固，在墙板应用到工程后，其作用效果也会影响到结构的抗震性能，所以粘结剂和新式的剪力连接件对工程的整体影响很大，需要进一步进行研究。6结论

随着我国对建筑的要求不断提升，节能和环保必定会成为日后推广的主要方向。泡沫混凝土复合夹芯墙板抗震性能优越、且保温隔热性能良好，是我国未来发展复合夹芯墙板的主要方向，相信在解决了一系列技术难题后，泡沫混凝土复合夹芯墙板一定会应

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用到更广泛的工程中去。

参考文献：

[1]林日明.基于茶皂素泡沫剂的泡沫混凝土研究

[D].南昌大学,2014.

[2]D.K.Panesar.Cellularconcretepropertiesand

theeffectofsyntheticandproteinfoamingagents[J].ConstructionandBuildingMaterials.2013.Vol.44:575~584.

[3]王少武.提高泡沫混凝土抗压强度的研究[D].中

南大学,2005.

[4]杨奉源.泡沫混凝土性能的影响因素研究[D].西

南科技大学,2012.

[5]罗云峰.泡沫混凝土及其应用于制备复合夹芯墙

板的研究[D].华南理工大学,2016.

[6]石川.泡沫混凝土及其复合墙板的研究[D].华南

理工大学,2013.

[7]潘志华,陈国瑞,李东旭,程麟.现浇泡沫混凝土常

见质量问题分析及对策[J].新型建筑材料,2004(01):4-7.

[8]罗云峰,陈镇杉,余其俊,韦江雄,李方贤,胡捷,林

东.硅钙板-泡沫混凝土界面粘结性能研究[J].功能材料,2015,46(22):22049-22053.

收稿日期：2019-3-28

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行业标准《墙体板材行业绿色工厂评价要求》正式启动

制的必要性，希望通过标准的规范引领作用为墙体板

材行业全面推行绿色制造工程、创建绿色工厂提供技术支持。接下来由标准编制组成员介绍了标准草稿内容，围绕标准构架、指标体系、评价方法、权重系数等模块对标准的编写内容进行了讲解。参会人员对标准草稿进行了讨论，并对标准的制定工作提出了宝贵意见。最后，中国建材检验认证集团西安有限公司常务副总经理李贵强对给予标准工作大力支持的各方表示感谢。同时表示将尽快组织技术骨干，加强与科研院所、认证机构、检测机构、行业协会、企业代表等方面的联系，形成工作合力，高质量完成行业标准《墙体板材行业绿色工厂评价要求》的编制工作。

（吴冰

供稿）

2019年9月23日，由中国建材检验认证集团西安

有限公司负责编制的行业标准《墙体板材行业绿色工厂评价要求》启动研讨会在重庆市召开。本次启动会是依托中国混凝土与水泥制品协会墙板分会2019年度会议和“无废城市”研讨会进行的。有来自地方墙材协会、检测机构、科研院所和墙体板材生产企业代表等共计60余人参加了启动会。

启动会由中国混凝土与水泥制品协会墙板分会理事长、全国墙体屋面及道路用建筑材料标准化技术委员会主任委员肖慧主持。首先，由标准编制组组长胡小迪介绍了标准编制背景，他从政策需求、行业发展需求、绿色制造标准体系需求等方面论述了标准编

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