工程材料结课论文

工程材料结课论文——新型材料-泡沫混凝土一、认识泡沫混凝土泡沫混凝土又称为发泡水泥、泡沫砼等；泡沫混凝土是一种内部含有大量细小、封闭、均匀气孔的泡沫状混凝土材料；材料内部气孔内有大量的空气存在，空气与其它材料相比热惰性能最佳，大大降低了泡沫混凝土材料的导热性能；材料内部气孔呈封闭状态，互不连通，不能形成空气的对流循环，同时砼内部被气孔所隔离，各球形气孔被固化的水泥浆膜包围，气孔对热能穿透能力形成很大阻力，且具有环保节能、轻质高强、保温隔热、隔音、抗水、减震等特性；一般情况下，发泡混凝土主要用于减轻建筑物自身重量或用来隔音、隔热。

二、泡沫混凝土的开发背景泡沫混凝土的开发和应用始于国外；上世纪3 0年代，由瑞典人开发研制，在挪威大举成功，在欧、美地区迅速取得广泛的应用；1973年韩国能源大波动以后，为了节约能源韩国实行建筑节能义务化。

根据韩国现有建筑节能设计标准，建筑物楼地面，层与层之间强制使用隔音、隔热材料。

为了减少楼板之间的噪音与热传递，使用隔音、隔热材料被义务化；在日、韩的带动下，泡沫混凝土在东南亚国家快速发展。

从建国初期泡沫混凝土由前苏联传入我国，但未能大范围使用；改革开放后，国内建筑业迅速发展，建筑所消耗的能源也在日渐增加；进入21世纪，随着国家对建筑节能的重视，相关的建筑节能政策不断出台，泡沫混凝土技术在新的机遇下得到了迅速的发展。

三、泡沫混凝土的开发目的泡沫混凝土的导热系数低且隔热性能突出，因此能提高热效率从而达到节约能源的效果；对于高层建筑物来说，可以减轻混凝土对整个建筑物的负荷；住宅楼的地板层可铺设地板采暖管材用以直接供热，降低上下楼层之间热量的传导及隔绝声音的传播；泡沫混凝土砌块可使用粉煤灰、矿渣粉等工业废弃物做为主要原料，环保利废。

四、泡沫混凝土的性能特点1、质量轻：泡沫混凝土的密度在200-1200kg/m3之间，是混凝土的1/2～1/15，能有效减少建筑物的负重；目前市场大多采用密度在300～700kg/m3之间的泡沫混凝土；2、隔音性能好：泡沫混凝土的隔音性能是普通水泥的5-8倍，充分解决了居住空间的隔音问题；3、耐高温性能好：泡沫混凝土适用的温度可以达到400℃以上，应用于地面辐射供暖受热不变形，无热分解；4、具有较好的抗压强度和抗老化性：传统有机隔热材料的耐压强度和抗老化性能较差，泡沫混凝土能彻底解决这一问题，可提高保温层的稳固性能和寿命，是传统保温材料的替代产品；5、环保性能好：泡沫混凝土主要原材料为普通硅酸盐水泥与发泡剂，发泡剂成份主要为植物性蛋白纤维和动物性蛋白质，对人体安全无毒；6、保温、隔热性好：导热系数为0.06 - 0.20w/m.k，是普通水泥的20-30倍；7、施工简单，速度快：泡沫混凝土是由机械高压输送的流动性液体，施工节约人力物力，凝固后表面光洁平整；每台班可施工1000-3000平方米，节约施工工期；8、防潮性好：供暖时温水管周围不会出现结露现象，各层之间不会出现分裂；9、整体性好：一次浇注无缝隙和间断，和现浇楼板及沙浆层能够完全结合形成一个整体；10、具有防火性：泡沫混凝土是无机材料(水泥)，耐火度高，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。

五、泡沫混凝土物理力学性能泡沫混凝土干密度和导热系数(以字母A开头，分为11个等级)泡沫混凝土吸水率(单位为百分率，分为8个等级)泡沫混凝土种类可分为现浇泡沫混凝土和泡沫混凝土制品两类，分别用符号S、P表示。

泡沫混凝土防火等级可分为两级：A级和无防火要求，分别用A和缺省符号表示。

泡沫混凝土强度等级 (以C开头，分为10个等级)六、泡沫混凝土标示方法七、泡沫混凝土的原料主要原料(必用)：水水泥发泡剂其他原料(选用)：粉煤灰河沙矿渣粉石粉尾矿粉粉煤灰漂珠闭孔珍珠岩陶粒……八、泡沫混凝土的生产工艺九、我国目前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，建筑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，已用于节能建筑材料中。

目前，泡沫混凝土在我国的应用情况如下：1.泡沫混凝土屋面保温泡沫混凝土屋面保温是泡沫混凝土材料在建筑领域应用较早的一种使用方法。

使用泡沫混凝土作为屋面保温材料，主要有轻质高强、保温隔热、隔音耐火、物美价廉、施工速度快等特点，近年来在国内迅速得到推广应用。

2.泡沫混凝土地暖、隔音垫层地暖是我国近年来在黄河以北地区开始兴起的一种新型采暖方式，我国政府已将地面采暖列为重点推广应用的建筑节能技术。

从发展前景看，未来的居民采暖，60%以上将会采取地面采暖，应用前景喜人。

泡沫混凝土材料主要应用于地暖的绝热层。

泡沫混凝土隔音垫层直接设置在楼层间基层之上，材料属多孔无机材料，密度小，具有良好的隔音、保温和耐火性能，泡沫混凝土隔音垫层上可直接铺设地砖或木地板。

3.泡沫混凝土外墙防火保温板2009年春节，央视大楼外墙保温材料引燃火灾事故后，建设部、公安部联合发布《民用建筑外保温系统及外墙装饰防火暂行规定》，要求中高层建筑外墙保温必须设置防火隔离带(全部使用A级不燃的外墙保温材料的除外)。

泡沫混凝土外墙防火保温板做为一种极佳的防火、保温材料，在这种背景下迅速在市场得到推广。

4.泡沫混凝土砌块泡沫混凝土砌块行业标准《JC/T 1062-2007泡沫混凝土砌块》于2008年4月已正式开始实行，是国内泡沫混凝土类第一个发布实施的行业标准。

标准规定了泡沫混凝土砌块的容重从330～1030kg/m3，分为8个等级，导热系数为0.08～0.27w/m·k；要求强度从0.5～7.5Mpa，分为7个等级。

5.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。

河南华泰开发的泡沫混凝土复合墙体，使用水泥纤维板与泡沫混凝土结合，与传统的GRC轻质墙板相比，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。

6.园林方面用泡沫混凝土制成轻质假山，盆景；轻质水上漂浮制品，如漂浮景观、植物、假山等；发泡彩色装饰园艺、仿木材料等。

7. 工业方面管道保温耐火应用化工应用陶瓷工业8.“湖盖”防止水蒸发宁夏大学土木与水利工程学院，以泡沫混凝土水上漂浮做为研究课题。

宁夏的年水分蒸发量在2000毫米以上，很不利于诸如大型水库储水的情况。

利用泡沫混凝土轻质、高强的特点，作为一种水面漂浮物，覆盖在水库、河流等大面积水域，防止水分蒸发。

9.现浇泡沫混凝土空心楼盖综合造价低设计施工简便适用范围广使用功能优良隔间效果优良抗震性能好隔热、保温、节能10.用在高速公路和铁路泡沫混凝土在软土地基填充、冻土地带路基填充、盐碱地抗腐蚀路基填充、引桥代土填充、斜坡路基防滑填充、拓宽路基代土填充、地下通道减荷填充，隧道一二次衬砌空间填充、护坡植草覆盖浇筑、大堤的减侧压回填、地下管线填埋等。

十、国外泡沫混凝土的应用1.应用于单一墙体的预构件应用于单一墙体的建筑结构，这在德国、日本等国家是一个逐渐流行的趋势。

泡沫混凝土或作为框架填充墙体材料，适合于高层建筑；或作为主墙体砌筑材料，适合于厂房和民居等矮层建筑。

通过工厂化操作，预制施工图纸要求的单面墙体，然后再将这些墙体运到施工现场进行房屋的拼装建造与内外装饰施工。

2.城市道路施工回填由于城市道路需铺设较多管线，用砂石填充往往会产生沉陷等问题。

国外目前广泛的采用泡沫混凝土来填充，这主要是利用了泡沫混凝土的低成本和可以具有很高的流动度的特点。

3.房建工程由于泡沫混凝具有保温隔热的性能，既可以预制也可以现场浇筑，因此相关领域的技术人员均对泡沫混凝土在房建方面的应用进行了广泛的研究。

目前泡沫混凝土在房建领域应用方式主要有墙体现浇、预制制品安装砌筑，屋面现浇等。

在中、远东地区，超过3000栋房子是在1948-1958年用1100-1500kg/m3的泡沫混凝土建造的，其使用超过25年后仍然表现良好，在南非人们用泡沫混凝土来屋面找坡和屋面隔热。

在俄罗斯，由于其严寒的气候，泡沫混凝土的应用也很广泛。

4.用作挡土墙主要用作港口的岸墙。

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。

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。

5.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800-900 kg/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。

6.地下回填地下废弃的矿井、坑、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500-1100 kg/m3。

7.轻质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，因此它经常用于轻质混凝土填层。

如对隔热性要求不很高，采用密度为1200 kg/m3左右的轻质混凝土填层，平均厚度为0.05m；如对隔热性要求很高，则采用密度为500 kg/m3的轻质混凝土填层，平均厚度为0.1-0.2m。

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800-1000 kg/m3。

9.声屏障对一些处于道路旁边的居民来说，交通噪音是一个备受困扰的问题。

因此，离居民楼较近的道路两旁需要配套建有隔音墙，即声屏障。

泡沫混凝土具有很好的吸音功能，国外一些声屏障工程就采用了现浇泡沫混凝土墙来作为隔音设施。

10.罐性墩柱为Can的泡沫混凝土支架在美国、澳大利亚等国家的应用已经有10余年的历史，近年来，该墩柱在我国已经开始使用。

随着我国煤矿巷道跨度的增加，以及采掘系统的优化，罐型墩柱会在动压巷道、大跨度切巷、停采维护、瓦排巷道、窄煤柱巷道、沿空巷道等软岩和动压巷道的支护中得到进一步的应用。

11.海上钻井平台国外有些海上钻井平台结构部分使用了泡沫混凝土材料来浇筑，一方面是由于其轻质，另一个重要的原因是由于泡沫混凝土中含有的大量泡沫使其具有吸能减震的作用。

在海上钻井作业时经常会产生高频的震动，而且需要一个抗冲击层防止钻管、钻头、泥浆泵掉落到平台上对平台结构的破坏。