泡沫混凝土在装配式建筑中的应用研究.pdf

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1、泡沫混凝土在装配式建筑中的应用研究【摘要】：随着可持续发展理念不断深人，泡沫混凝土会更加广泛的在建筑行业中运用，它与装配式建筑的结合运用将会为科研人员带来新的思路。然而目前装配式泡沫混凝土在实际工程的运用还存在较多阻碍。因此，更深一步的性能优化研究，是提高装配式泡沫混凝土应用价值必不可少的。【关键词】：泡沫混凝土；装配式建筑；应用研究 引言 随着时代的快速发展，对绿色建筑的需求会日益增加，推广绿色建筑更是符合我国当前的发展理念。因此，如若可以开发出一种节约资源、施工方便、隔热密闭性好，同时能在地震中参与建筑整体耗能、且优先于主体损伤耗能，从而能够极大保护主体结构完好性的墙体来代替传统现浇墙体，

2、可以大幅提升施工质量，对我国建筑行业的持续发展有极为重要的意义。此外，泡沫混凝土作为一种具有良好保温隔热性和轻质性的新型材料，其制造原料可使用工业废渣，成本也远低于其他材料，十分适合应用为绿色建筑材料。1 泡沫混凝土的性能特点及研究现状 1.1 泡沫混凝土的性能特点 泡沫混凝土目前是一种多用于保温隔热的新型建筑材料，其主要原材料为废弃矿渣、粉煤灰等。在施工制作时，首先在泡沫混凝土中加人一定比例的化学发泡剂，随后将二者充分搅拌成灌浆原料，再注人墙体中成形。由于自身材料特性和施工特点，泡沫混凝土具有很多明显优点，如良好的保温性和隔热性，自身质量轻，以及优越的隔音性等。可以在施工时合理控制密度，从而

3、减少材料自重，采用这种方式，结构整体的重量得到有效的降低，幅度可达25%。当泡沫混凝土的密度在 280kg/m31200kg/m3时，其隔热性比传统混凝土强 10 倍以上，故泡沫混凝土还常常用作保温材料。此外，采用中性发泡剂的泡沫混凝土，不会含有有毒物质，更不会造成环境污染问题。泡沫混凝土的种类众多，依据填充材料的不同可分为粉煤灰泡沫混凝土、矿粉泡沫混凝土、桔秆泡沫混凝土等;依据使用功能可分为保温型泡沫混凝土、结构性泡沫混凝土、保温结构型泡沫混凝土;根据养护条件可分为自然养护泡沫混凝土、蒸汽泡沫混凝土、蒸压泡沫混凝土。在实际工程中，应根据建筑需求选择不同种类的泡沫混凝土。1.2 泡沫混凝土的研

4、究现状 对于泡沫混凝土的研究国外早于国内，欧洲在 18 世纪便提出泡沫混凝土的概念，随后便从各个方面对其展开深人研究，并以一种热门保温材料得以运用在实际工程中。英国作为泡沫混凝土欧洲的主要推动者，近年来，泡沫混凝土的发展速度远超过英国本国其他新型混凝土。我国针对泡沫混凝土的研究起步于 20世纪 50 年代，但由于中苏关系的恶化，研究一度停滞不前，直到改革开放后，才得以继续发展。“十二五”后，大力提倡绿色环保建筑，泡沫混凝土由于独特的性能优从众多新型材料中势脱颖而出，并大有占据主流市场的势头。泡沫混凝土不仅具有良好的保温隔热性，还拥有较好的力学性能和抗震性能，目前国内外对其应用在主体结构中进行了

5、大量研究。2.泡沫混凝土在装配式建筑中的应用 装配式建筑，在我国作为新兴的建筑产业，很大程度上代表了新型材料、新型建材、新型理念、新型技术的深度融合。泡沫混凝土作为新型材料，在围护结构领域对传统材料形成了强大的替代趋势。2.1 在室内隔墙方面的应用（1）预制混凝土隔墙是一种典型的装配式混凝土结构。自20 世纪 80 年代开始，就广泛运用于房建工程的整体装配施工，这种结构最大的缺陷是自重大、成本高。其中成本高是预制混凝土隔墙的材料成本与现浇混凝土相比优势不显著。自重大则进一步带来了施工机械成本的增加和承载结构力学设计闺值的增高，引起装配式结构整体成本的攀升。（2）ALC 条板隔墙是由日本、德国引

6、进的一种新式隔墙材料，相对于预制混凝土隔墙，ALC 隔墙有效降低了隔墙自重，同时作为一种典型的多孔介质材料，具有良好的隔音隔热效果。但在施工过程中.需要进行大量的湿作业，增加了人工成本，降低了勾缝施工质量的可控性。2.2 在室外围墙方面的应用（1）砖砌围墙是一种应用极为普遍的传统的围墙形式。单砖制造工序相对复杂，人工成本高。原则上讲，砖砌围墙不属于装配式建筑的范畴，但该种形式的围墙在装配式建筑的室外设施建造中相对普遍，故于此列出。（2）预制混凝土围墙是将预制混凝土用于室外所产生的一种围墙形式。其特点与预制混凝土隔墙基本相同。因其较大的自重会提高对生产基础施工的要求，安装过程的机械成本也会增加。

7、2.3 装配式建筑围护结构设计和施工中的普遍性痛点（1）设计的均衡性问题。在建筑结构设计中，均衡性问题主要体现在力学系统的传导路径。传统的预制混凝土构件，增加了力学系统的额外压力，对设计的均衡性影响突出。（2）工艺的可控性问题。按照社会生产的一般规律，在施工的各个环节中，人为因素参与越少、机械化越高、定量越精确，则工艺的可控性越强，砖砌围墙和 ALC条板隔墙，显然对这一问题存在不利影响。（3）成本的限制性问题。伴随我国劳动力成本的增加，在建筑施工中使用的人工数量已成为主要的成本考虑因素之一。人工作业具有低效性、低质性和高成本的特点，是现有装配式围护结构共同面临的问题。根据以往在装配式施工中的长

8、期实践，发现泡沫混凝土轻质隔墙能够针对性地解决上述痛点。2.4 通过泡沫混凝土与常见的四种材料的对比，可以得到以下几个特点（1）泡沫混凝土的比重与 ALC 板材差别不大，导热系数略优。在抗压强度方面，泡沫混凝土可调整的区间较大。（2）泡沫混凝土与砖砌体、预制混凝土相比，具有明显的比重优势和保温隔热优势。需要注意的是此处三者仅作为围护结构进行比较，混凝土在强度上的较大优势，在作为围护结构时，并不是必须考虑的事项。以围护结构的特殊性而言，泡沫混凝土在物理性能上相对于砖和预制混凝土具有较大的优势，而相对于 ALC 板墙，物理优势并不明显。泡沫混凝土应用于隔墙时，减少了拼装次数，无须人工抹灰湿作业处理

9、;在应用于围墙时，可以直接以单体立墙形式加以快速组装，大幅降低人工成本耗费，围墙基础也采用装配式方式快速施工。因而，泡沫混凝土轻质隔墙相对于预制混凝土和 ALC 隔墙，有效地解决了安装过程中现场工作量大和湿作业多的问题，相对于预制混凝土和砖砌体围墙,有效解决了机械化快速施工的问题。结语 本文基于对泡沫混凝土在一般工程中的应用情况分析，得到了泡沫混凝土在装配式建筑中具有巨大应用潜力的结论。同时结合对装配式建筑中常见的隔墙、围墙形式的比较分析，得到了现有结构形式的主要难点和成本不利点，而通过与泡沫混凝土在实际工程中的应用情况比较，挖掘到了泡沫混凝土在装配式围墙、隔墙中应用的绝对优势和相对优势，泡沫

10、混凝土在装配式围护结构中的广泛应用将是未来的趋势。参考文献 1岳丽莎.装配式建筑预制泡沫混凝土外挂墙板热工性能研究J.四川水泥,2020（08）:48-49.2王静文,刘旭照,尹泽飞,袁晓波.泡沫混凝土生产应用现状与前景分析J.中国建材科技,2018,27（06）:44-47.3王斌,周丹,陈胜.现浇混凝土钢丝网架免拆模板保温系统在装配式建筑中的施工工艺J.四川建筑,2021,41（S1）:139-140+143.4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,2016.5蒋俊.超轻泡沫混凝土制备及性能研究D.西南科技大学,2015.6朱红英.泡沫混凝土配合比设计及性能研究D.西北农林科技大学,2013.7李启金.低密度泡沫混凝土保温材料的制备与性能研究 D.济南大学,2014.