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泡沫混凝土現澆施工出現的問題及原因(1)
作者:   來源:    時間:2016-02-29 00:35:38    字體:[大] [中] [小]
導讀:

一、泡沫混凝土空鼓現象

  1、在起初施工中發現,在樓板與發泡水泥的分界面上(發泡水泥的下部)有10~15mm厚度的水泥是沒有“泡”的,基本上是實水泥漿;將已經計算好的料漿打樓層地面后,結果發現打出來的絕熱層厚度不夠;在試模中,300kg/m3、350kg/m3密度的試塊能順利地打出,但在施工中350kg/m3密度以下密度的發泡水泥層卻難以實現,也就是說打出的發泡水泥的密度總是偏高。這是為什么呢?

  首先,由于發泡劑本身特點,發泡劑在外力作用下產生表面有很強張力的微“泡”泡體, 在一定壓力下打入水泥漿體后,形成泡沫混凝土漿料。如果沒有施工防水這一道工序,混凝土構成的樓板具有很強的吸水性,當發泡水泥漿體接觸到樓板時,在短時間內樓板就可以將發泡水泥漿體中的大量水分吸走,以至于靠近樓板的發泡水泥漿體中的大量“泡體”破裂,使發泡水泥漿體還原為實水泥漿體。用水澆將樓板澆濕的方法雖然可以減少和緩解發泡水泥漿體還原為實水泥漿體,但不能從根本上解決問題,這種方法受氣候和人為因素影響非常大,所形成的產品質量極不穩定,過多的澆水還會在積水區域形成“空鼓”,是不宜寫進國家和行業規程與標準的方法。

    2、樓面本身沒有進行清理,留下粉塵和一定積水,或者是剛施工完畢,泡沫混凝土沒有完成硬化,一場大雨下來,雨水沒及時排走,雨水浸泡未來得及硬化的泡沫混凝土也有一定影響(要知道泡沫混凝土密度遠比水的密度小得多)。

    3、如果屋面采用倒置施工工序(具體參考本網站其它文章),先做防水工序,聚氨酯防水涂料、鋁箔面防水卷材對泡沫混凝土粘附力要比水泥基JS聚合物涂料、丙綸/絳綸防水卷材要差一些。

二、 泡沫混凝土強度低、密度大。

  體積密度為800-850kg/m3的泡沫混凝土的抗壓強度嚴重偏低,一般低于2.0MPa,有的甚至不足1.0MPa。與普通混凝土一樣,泡沫混凝土的強度并不是一個固定的數值,不同的膠凝材料種類、水泥用量、混凝土配合比、水灰、泡沫用量(即不同的體積質量)、發泡劑、養護制度以及其它外加劑的采用與否等都影響泡沫混凝土的強度。

  1、配合比的影響

  泡沫混凝土的制作主要是以水泥、發泡劑為主料,有時可能加入一些混合材料(礦渣、粉煤灰等),還有可能加入細集料(砂子)加入不同的材料對泡沫混凝土的影響也是不一樣!第一種情況僅以水泥和發泡劑的主料,不加其他輔料。制備較高強度的泡沫凝土時,需要選擇高強度等級的水泥。第二種情況是加入混合材料:混合材料的加入會導致泡沫混凝土早期強度的顯著降低,而對后期強度的影響并不大。第三種情況是摻用砂子作細集料,泡沫混凝土的強度原則上也會發生不同程度的降低,但是砂子的摻用對提高硬化泡沫混凝土的體積穩定性、減小收縮將十分有利。

  2、水灰比的影響

     如僅從硬化泡沫混凝土的內部結構變化分析,水灰比的增加必然導致泡沫混凝土強度的降低。但是,大量的實驗已證明,當水灰比在一定的范圍內增加時,泡沫混凝土的強度不但不降低,反而表現出提高的趨勢。泡沫混凝土的制備與普通混凝土不同,它存在一個泡沫引入的過程。為了較好地在這個過程中將泡沫均勻引入到水泥漿料中并完好均勻地分布于泡沫混凝土體系,要求泥漿料具有良好的流動性。較高的成型水灰比恰好是保證水泥砂漿具有良好的流動性的必要條件。

  3、體積密度的影響

  泡沫混凝土的體積密度越小,強度就越低,這一現象與泡沫的引入有關。理論和實驗都證明,泡沫混凝土中氣孔的引入一方面是賦予其普通混凝土所沒有的輕質、隔音、保溫、高流動性等性能,但從結構和力學的角度看,同時也引入了大量的缺陷,從而導致硬化泡沫混凝土強度的大幅度降低。由于泡沫混凝土中的孔隙率一般高達50%-70%,而且孔徑主要為0.1mm以上,因此,泡沫混凝土的強度大大低于普通混凝土的強度。

  4、養護制度的影響

  早期養護制度對泡沫混凝土的強度發揮和最終強度至關重要。泡沫混凝土成型水灰比較大,所以,要加強早期養護和保水,防止水分過早散失。這不僅對泡沫混凝土的強度發揮具有重要意義,對防止硬化混凝土開裂也非常重要。

     5、外加劑的影響

  泡沫混凝土使用的外加劑主要包括水泥強度激發劑、減水劑和發泡劑等。水泥強度激發劑主要是在水泥混合材料中采用,這樣可以減輕泡沫混凝土早期強度降低的程度,但是,使用激發劑往往會降低泡沫混凝土的最終強度

三、后期保養出現的問題--開裂、吸水。

  泡沫混凝土的收縮、開裂和吸水是三個密切關聯的問題:一般說來,泡沫混凝土由于早期養護不善、保水措施不夠或使用過程中條件比較苛刻,均會引發其內部的水分蒸發,從而導致體積收縮、開裂或發生顯著的吸水作用。而泡沫混凝土過多吸水又會降低保溫隔熱效果,從泡沫混凝土的制備過程和對硬化體斷面的觀察研究發現,泡沫混凝土內的孔絕大多數是相對獨立的封閉孔。因此,得到完好養護的泡沫混凝土浸泡于水中。其吸水主要集中于表層,并不具有大的吸水性。影響泡沫混凝土收縮、開裂、吸水的因素主要有以下幾方面:

 1、水泥用量的影響

  普通硅酸鹽水泥在水化硬化過程中固相體積是增加的,而水泥+水體系是收縮的。其次,水泥水化過程中還伴隨熱效應,引起初始體積膨脹而冷卻時又收縮,導致表觀收縮量增大。另外,水泥水化過程中還存在自吸水引起的自收縮現象。所以,一般情況下如果其它條件基本相同,水泥用量增加,泡沫混凝土的收縮也會相應增大。而水泥同時又是保證強度的重要因素之一,所以水泥用量存在一個合適的范圍。

 2、水泥種類的影響

  并不是所有的水泥硬化前后的體積都是收縮的,膨脹水泥在硬化前后體積不但不收縮反而有所脹。因此,如果采用適量的膨脹水泥,可以在一定程度上彌補或減輕泡沫混凝土整體的收縮。但是,膨脹水泥不但影響體積變化,同時也會影響其他一系列性能,過多引人會引起硬化泡沫混凝土結構破壞,因此膨脹水泥的品種和摻用量必需通過試驗確定。

 3、集料的影響

  試驗和工程實際統計數據表明,幾種典型的水泥材料的收縮率波動為:水泥凈漿(1500-3000)×10-6、水泥砂漿(900-1500)×10-6 、水泥混凝土(600-900)×10-6 、水泥泡沫混凝土(1500-3500)×10-6 。可見,普通水泥混凝土的收縮率最小,水泥凈漿收縮率較大,泡沫混凝土的收縮率最大。這是因為普通混凝土中摻有大量體積不變的粗集料,而沒有集料的水泥凈漿在硬化前后總體積本身就是減小的。泡沫混凝土收縮最大,一方面是因為其中沒有粗集料,另一方面是因為其中含有大量的孔隙,隙的大部分被水填充,使用過程隨著孔隙中水分的逸出,外觀表現出體積收縮。由此可見,摻加集料無疑是減少沫混凝土收縮的措施之一。不過泡沫混凝土中只能摻加一部分細集料。同時,因為集料在化學上的惰性,過量的摻加將導致泡沫混凝土強度顯著降低,因而其摻量受到一定限制。當泡沫混凝土的密度、水灰比等工藝參數基本確定以后,細集料增加,水泥用量將減少,所以,集料摻用與否和摻量多少同樣存在一個適宜的選擇。

  4、水灰比和養護方式的影響

  試驗結果表明,水分逸出與硬化泡沫混凝土收縮變化有著明顯和密切的同步性。這說明水分逸出直接導致泡沫混凝土的收縮,而當水分停止逸出時,泡沫混凝土也即停止收縮。尤其是在硬化的早期階段,泡沫混凝土的結構還比較薄弱,如果養護不善,水分極易損失,導致較大的收縮和表面開裂,削弱硬化體內部結構,引發硬化泡沫混凝土高吸水性。據此,泡沫混凝土的初始水灰比便成為影響硬化泡沫混凝土收縮的一個先決因素。制備低收縮泡沫混凝土的關鍵技術之一是控制低水灰比。

參考文獻:
《泡沫混凝土使用生產技術》  作者:閆振甲  著名建材行業專家學者,教授級高級工程師
  呂文樸:現澆泡沫混凝土施工中的問題及對策

注:以上文字部分引自中國混凝土與水泥制品網 。
 部分引用內容請參考本網站信息----泡沫混凝土現澆施工出現的問題及原因(2)
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