陶粒泡沫透水性混凝土

陶粒泡沫透水性混凝土将陶粒添加在泡沫混凝土中，混合搅拌、浇筑成型、透水性混凝土养护而成的轻质多孔混凝土称之为陶粒泡沫混凝土。陶粒与泡沫混凝土应当说是“好搭档”。泡沫混凝土料浆可通过气泡加入的多少来调整密度，当其密度与陶粒密度相近时，可避免（普通陶粒混凝土中存在的）陶粒上浮问题，改善匀质性；同时用陶粒坚硬、抗收缩，可弥补了普通泡沫混凝土干缩开裂、强度不足等缺点，两者优势互补，复合产品性能超过了单一材料，显着改善泡沫混凝土材料的物理力学性能。多用于做成砌块，也用于现浇墙体自保温系统或制成墙板。陶粒泡沫混凝土墙体具有较好的保温、防火、隔音效果。

    江苏九鼎建设集团和中国矿业大学近来合作开发出新型活动板房，是以陶粒泡沫混凝土为板件主材，通过与预应力钢筋组合拼装而成的装配式住宅，安装拆除方便快捷，建筑面积100平方米的房屋，5小时就可以全部组装完毕，并且构件可以重复使用。

    浙江大东吴集团建设新材料有限公司、山东济宁泽众公司、浙江上虞墙材公司等企业都在生产陶粒泡沫混凝土砌块。该产品具有质轻、隔热保温、防火、隔音、环保、的收缩率、较强的抗渗性、尺寸精度高、外表美观、砌筑饰面方便等特点，以该产品为外墙材料可以满足建筑节能50%的要求，使保温系统与建筑物同寿命。

    泡沫混凝土自保温砌块是一种自身具有优良保温性能的砌块，主要技术特征是用其砌筑的墙体、屋面在不采用其他保温形式的情况下，结构自身热工指标即可达到现行建筑节能标准要求，是节能与结构建筑体系的重要一员。泡沫混凝土自保温砌块密度通常低于700kg/m3，导热系数低于0.15W/（m·K），厚度为200mm～400mm时，可满足不同气候地区建筑节能标准要求，实现自保温。此外，自保温砌块还具有降低建筑自重、增加建筑使用面积、减少墙体开裂、易施工等优点，具有良好的推广前景。

    填芯砌块给泡沫混凝土穿上坚硬的外壳，可有效克服泡沫混凝土自身存在的弱点。目前国内的填心技术，有些采用化学发泡，强度相对较高，但成本也高、工艺要求高。也有些企业开发成功采用普硅水泥物理发泡填心技术，芯材泡沫混凝土干密度为200kg/m3左右，实现了泡沫混凝土对空心砌块低成本填心的技术突破。另外，它像泡沫混凝土均质砌块一样，不燃、保温、隔热、耐久、可与建筑同寿命。

    以干密度200～500kg/m3左右的泡沫混凝土芯材与面板复合，若必要再辅以钢框为骨架或内置轻钢龙骨，制成复合墙板和屋面板，匹配轻钢结构可制成装配化住宅。多采用“轻钢屋架-泡沫混凝土复合板”结构体系，组装速度快，抗震性强，可实现自保温，造价较低。主要用于中高档别墅、小康住宅等。

    行业企业—北京太空板业股份有限公司生产的发泡水泥复合板，是以周边钢围框、内置桁架与发泡水泥芯材及面层复合而成的轻质构件产品，具有承重保温、节能环保、一级防火、抗震等特点。 太空板装配式住宅产品及建造技术于2008年5月通过由北京市建委组织的“科技成果鉴定”。广泛应用于大跨度工业厂房、大型公用设施及装配式住宅，年产量大约120万m2，主要应用工程有：长江三峡左右岸电厂厂房、沈阳飞机（苏-27）项目、921卫星火箭组装厂、西航发动机430厂房、昌河武装直升机厂房等。

    泡沫混凝土保温装饰板是将泡沫混凝土裸板与加强层、防水层、装饰层进行深加工结合，制成的集保温、防水、装饰等多功能于一体的新型墙材，可实现产品的预制化、标准化、组合多样化、施工装配化，可以干挂、粘贴或粘锚施工。保温装饰体系克服了传统外墙外保温系统手工施工效率低、容易破损、开裂、装饰性差等缺点，是一种综合性价比优良的外墙外保温节能产品，具有很好的市场发展前景。

    防火门芯填充材料在防火门中起防火隔热、保护作用。根据GB/T 12955-2008《防火门》标准要求，防火门填充材料应为对人体的防火隔热材料，燃烧性能达到A1级要求，产烟毒性危险分级达到ZA2级要求。泡沫混凝土材料非常适合用于制备防火门芯，不仅在燃烧性能和烟毒性方面满足标准要求，而且耐燃温度高达1000℃以上，导热系数0.05~0.07W/（m·K），在提供防护的同时兼具保温、吸声等效果。

    2012年中国民航科学技术研究院研发的套国产拦阻系统应用于云南腾冲机场，拦阻材料采用泡沫混凝土，其拦阻原理是以数十厘米厚度泡沫混凝土铺设在跑道延长线上，形成长度在几十米到100多米之间的拦阻床。飞机一旦冲出跑道即进入其中，泡沫混凝土在机轮的碾压下破碎，以此吸收飞机动能，直至使飞机静止。目前，我国已经有云南腾冲机场、西藏林芝机场、澳门机场、天津机场等多家机场应用或即将应用泡沫混凝土跑道拦阻系统。

    现浇泡沫混凝土在我国的应用Z初主要集中在屋面保温、地暖绝热层、垫层回填等工程，随着人们对该材料优良特性认知度的逐渐提升，其在其他领域的应用正在迅速扩大，在土建领域（公路扩建、高铁路基、桥梁减跨、治理桥头跳车、地下结构减载等）、矿山及采空区回填等领域的应用日趋成熟，工程应用量逐年上升。

   （1）道路扩建及维修养护工程泡沫混凝土

    质轻、流动性好、具有良好的施工性、固化后具有自立性，用在道路加宽扩建工程中，具有以下优势：扩建路基可垂直填筑，节省土地资源，避免或减少建筑的拆迁；软基路段扩建路堤可大幅减荷，有效减少新老路基的差异沉降及附近建筑物的附加沉降破坏；施工便捷，施工工期短。河南华泰新材科技股份有限公司采用泡沫混凝土还进行了高铁路基的填筑。

在道路维修养护工程中，泡沫混凝土可用于路堤滑移治理、基础脱空区治理、管涵基础病害治理、

（2）软基路堤桥头跳车处治

    桥头跳车源于桥台与路基结合部出现不同程度的沉降开裂。在此部位采用泡沫混凝土构筑适当形状的过渡段，利用其轻质性、固化后的自立性，可减少不均匀沉降，消除台背路堤填料本身的工后沉降；避免桥头跳车病害并大幅减少工后台背维修费用。

（3）桥梁减跨

    采用现浇泡沫混凝土填筑桥台台背，固化后对结构物的侧压力极小且可直立填筑，可解决土压力和台前锥坡放坡问题，将桥台优化为简单的单排桩桩柱式桥台并减少因锥坡放坡而增加的桥跨，大幅降低工程造价。

（4）地下结构减荷

    在地下隧道工程中，隧道结构设计要求其覆土荷重在结构能够承受的范围内，如实际覆土荷重超过结构承受能力，则对上覆填土进行减荷。如设计上采用现浇泡沫混凝土进行换填，则较对地下隧道结构进行再次加固要简单便捷得多，且造价低廉，具备明显的技术经济优势。图25为北京奥运地铁隧道结构现浇泡沫混凝土工程减荷回填。

（5）港口水利工程

    采用泡沫混凝土作为港口重力式码头挡土墙材料，不仅能够满足基床顶面抗滑稳定要求，而且能够满足对挡墙前趾的抗倾覆稳定要求，同时泡沫混凝土挡土墙基底应力更小，对于承载力较小的地基，尺寸较大的挡土墙具有较好的应用性。在水利工程护岸墙加高加固工程中，泡沫混凝土近来成为墙后回填材料的热门选择，充分利用其容重小、强度高、施工速度快、施工简单的特点，有效减少了墙后填土对护岸墙的荷载，把加高加固处理对护岸墙的影响降到了Z低。

（6）充填工程

    在土建工程中，对于一些狭小的地下空间，如建筑基坑及地下管道工程的周边空隙，由于人和机械无法进行作业或作业空间过于狭小无法回填密实，使其成为工程建设的一大难点。利用现浇泡沫混凝土，可由软管泵送，浇筑施工点所占空间极小，浇筑时具有高流动性、浇筑完后可固化且不需机械碾压或振捣的优势，回填这些特殊空洞，可达到施工简便且能回填密实的效果，为解决空洞回填的难题提供了一种全新的技术手段。

    采用现浇泡沫混凝土充填矿山采空区，发挥泡沫对流动性的特殊作用，使充填具有高结实率、高充填率和高接顶率的明显优势，可显着提高充填效率及充填体质量。这些优势使现浇泡沫混凝土技术可大面积应用于充填采矿及老采空区充填治理工程领域，此外还可用于城市地面塌陷治理、软土路基换填、溶洞、地下洞穴填充、管线回填、旧防空洞填充等。

3.10 利用废弃物制备泡沫混凝土

（1）再生泡沫混凝土

    针对目前泡沫混凝土生产企业大量废脚料堆存，以及未来建筑工程等领域泡沫混凝土服役期满后将产生大量废弃物的事实，建筑材料工业技术监督研究中心、武汉理工大学等科研单位开展了废弃泡沫混凝土胶凝化再生利用研究。将废弃泡沫混凝土破碎、粉磨至细度，通过特殊的热处理方式使其生成β-C2S矿物相，进而使废弃粉体重新具有胶凝特性，28d胶砂强度大于20MPa，可60%替代普通水泥进行发泡，所制备的再生泡沫混凝土抗压强度与目前常见的30%粉煤灰、70%普通水泥配合比泡沫混凝土相当，但材料成本显着降低，具有可观的经济效益和社会效益。

（2）工业废渣制备泡沫混凝土

    行业内至今已经开展了大量关于利用粉煤灰、矿渣、硅灰、煤矸石等传统大宗固废制备泡沫混凝土的研究，并且在实际生产应用中取得了良好的效果。近年来科研人员通过试验不断探索更多种类工业废渣在泡沫混凝土制备中的应用前景，例如西南科技大学利用燃煤与石灰石固硫剂燃烧后经烟道收集的飞灰制备泡沫混凝土，中冶宝钢公司利用宝钢工业制造生石灰过程中调湿环节产生的石灰石尘泥和清洗环节产生的白云石尘泥制备泡沫混凝土，中建商混公司利用磷渣粉和石灰石粉的混合粉制备湿容重为400kg/m3的超轻泡沫混凝土，其他科研机构和企业也分别开展了诸如电石渣、钛矿渣、锰渣、赤泥、氟石膏等工业固废的应用研究，为泡沫混凝土行业发展循环经济，开展资源化综合利用积累了实践经验。

（3）建筑废弃物制备泡沫混凝土

    建筑废弃物主要是由废弃混凝土、砖石、渣土、沥青、木材、金属等组成，其中许多物质经过分选、筛分、破碎后可作为再生资源回收利用。经过活化处理或直接添加的建筑废弃物微粉可作为再生原料引入泡沫混凝土生产。昆明理工大学通过将建筑废弃物预处理过程中经收尘器收集的粉尘进行热活化和碱性活化处理，再粉磨至细度后制备出活性细粉泡沫混凝土。中国建筑材料科学研究总院王武祥课题组将粒径5mm以下废弃混凝土粉和废砖粉与其他组分直接混合进行发泡制备泡沫混凝土砌块。掺加40%-45%建筑废弃物粉末、25%粉煤灰的B07和B08级砌块强度等级分别达到JC/T 1062-2007《泡沫混凝土砌块》规定的A3.5级和A5.0级。

3.11 相变储能调温泡沫混凝土

    建材工业发展规划（2016-2020年）提出要培育“本质、耐久性好、轻质高强、储能保温的墙体屋面材料制造和应用技术”，由建筑材料工业技术监督研究中心开发的相变储能调温泡沫混凝土便是具有上述特征的新型墙体屋面材料。它利用真空吸附方式使相变材料稳定担载于多孔载体内，并采用改性聚合物薄膜进行封装，确保相变材料长效存储不渗漏；或将纳米级相变调温储能材料通过特殊方式分散到泡沫混凝土基材中，然后通过材料改性及配合比优化实现与泡沫混凝土基材的结合，集储能、调温、保温、隔热、吸音等多种功能于一体。可通过化学发泡方式制备成板材、砌体等制品，也可通过物理发泡方式进行现浇施工，应用于建筑屋面、外墙面等结构部位时，可在夏季有效减少传入室内的太阳辐射热量，发挥显着的隔热效果；应用于室内隔墙、地面等部位时，能够通过相变材料的吸热-放热作用调节室温，维持室内环境处于人体舒适温度范围，显着降低空调及采暖能耗。

3.13 碱激发废渣泡沫混凝土

    碱激发废渣泡沫混凝土（也称地聚物泡沫混凝土）是近几年泡沫混凝土材料研究领域的新热点，获得国内外学者的广泛关注，国内包括清华大学、武汉理工大学、南京工业大学在内的诸多高校开展了相关研究。通过对矿渣、粉煤灰等铝硅酸盐材料进行碱性激发增强其反应活性，再进行发泡制成的碱激发泡沫混凝土抗压强度显着大于同密度等级的硅酸盐水泥泡沫混凝土，以南京工业大学数据为例，ρ=150kg/m3的该材料抗压达到0.7MPa以上。但该材料存在凝结硬化快、干缩大等缺陷，研究人员正在尝试通过引入外加剂、陶粒、纤维等材料进行有针对性的改善。