预拌现浇泡沫混凝土生产工艺关键技术研究

刘坤

武汉源锦商品混凝土有限公司湖北省武汉市 430000

摘要：泡沫混凝土是一种多孔材料，具有重量轻、隔热、流动性大、防火性能优良的特点。随着国家节能保温政策的颁布和相关行业标准的颁布完善，为泡沫混凝土的发展创造了良好的条件。目前，泡沫混凝土广泛应用于屋面、地暖、回填工程，也是替代有机保温材料的最佳选择。现浇泡沫混凝土生产主要采用现场称重、现场净浆搅拌、现场发泡的方法。其质量难以保证，存在泡沫混凝土均匀性差、表面易冲刷、易坍塌开裂、与基层粘结弱等缺点。此外，随着绿色施工和环保要求的提高，传统现浇泡沫混凝土在工程中的应用受到了很大的限制。

关键词：预拌；现浇；泡沫混凝土生产工艺；

随着节能减排等政策以及相关行业标准的出台和完善，泡沫混凝土作为多孔建筑材料，具有保温隔热、轻质、防火性能良好、大流动性等优势在建筑行业中得到广泛应用。目前在屋面、回填、及地暖工程中，泡沫混凝土应用越来越受到重视，由于其生产工艺和技术包括了现场称量、现场净浆拌制、现场发泡的环节，极容易出现泡沫混凝土与基层粘接不牢、表面粉化、匀质性差、易塌陷开裂等质量问题，因此需要在实际运用中，对预拌现浇泡沫混凝土生产工艺关键技术加强研究。

一、配合比设计

1.原材料。（1）水泥：一般宜采用搅拌站常用的42.5普通硅酸盐水泥或硅酸盐水泥。泡沫混凝土现场拌制水泥净浆为降低主材成本一般采用P·C 32.5水泥居多，采用商品混凝土搅拌站常用的水泥可方便生产组织，同时可有效提高泡沫混凝土早期及后期强度。（2）矿物掺合料：一般采用粉煤灰、矿渣粉及磷渣粉等。以一定比例取代水泥，降低水泥的用量，提高预拌净浆的流变性及新拌泡沫混凝土的性能。部分对泡沫混凝土保水性及与基础粘结性要求较高的可适当使用硅灰。（3）发泡剂：符合标准JC/T 2199－2013《泡沫混凝土用泡沫剂》要求。主要考察发泡倍数、1h沉陷距、1h泌水量三项技术指标。本关键技术中选用自主研发高性能复合泡沫剂，主要性能指标：发泡倍数达到35~37，1h沉陷距为5～7mm，1h泌水量为32.4～33.1ml。（4）复合减水剂：根据净浆配合比、季节、温度、运距及发泡机运行情况，采用适宜的具有一定缓凝效果外加剂，延缓水泥净浆的水化，防止水泥净浆造成报废。

2.配合比设计。泡沫混凝土配合比尚未形成统一的设计方法，采用较多的一般为固定原材料重量法进行不同密度等级泡沫混凝土的配合比设计。但是在实际施工中，泡沫混凝土配合比受发泡设备、泵送过程影响较大，施工中需要在试验的基础上确定不同密度等级泡沫混凝土的具体配合比。泡沫混凝土配合比设计的基本原理就是基于经济合理性和工艺操作性，利用现有的原材料，确定出满足性能要求的各个组分的比例。泡沫混凝土配合比设计流程为：（1）根据强度等级、干密度、导热系数要求，确定胶凝材料体系及用量；（2）根据泡沫混凝土施工性能要求，确定水灰比及外加剂掺量；（3）根据胶材用量、水灰比及外加剂掺量确定浆体容重；（4）根据浆体容重，计算出所需泡沫剂体积；（5）根据发泡剂体积、实测泡沫密度，确定泡沫质量；（6）根据泡沫质量、泡沫剂稀释倍数，确定泡沫剂用量。目前泡沫混凝土生产一般为现场配制净浆，该种生产方式一般配合比较为简单，只采用水泥和水配制净浆，采用粗放的生产方式。而在商品混凝土搅拌站对净浆进行预拌时，一般会使用改善净浆流变性能、泡沫混凝土强度及体积稳定性的矿物掺合料、外加剂等组分，使泡沫混凝土质量和性能更趋稳定。根据研究，矿物掺合料和外加剂的掺入会影响浆体的流动度和粘度等，进而影响施工性能、密度、抗压强度、吸水率、导热系数等关键指标。预拌净浆时合理的矿物掺合料和外加剂掺量确定至关重要。泡沫混凝土性能优化受胶材体系，各组分适应性、施工设备及方法、施工条件、天气等因素影响较大，配合比调整应根据泡沫混凝土出机及成型硬化情况作出及时调整。

二、泡沫混凝土净浆泵送

在制备水泥净浆时，通常较难完全清洗干净存在于混凝土搅拌罐及罐车中的砂石，导致水泥净浆中也存在不少砂石，极容易导致泡沫混凝土在进行发泡机搅拌时出现设备卡机现象，造成泡沫混凝土泵送、泡沫与水泥净浆混料器出现堵管现象，对生产进度造成影响，甚至导致发泡设备损坏。泡沫混凝土利用净浆泵送时，可在混凝士泵管最末端进行砂石过滤装置的安装，利用管头与混凝土泵管进行砂石过滤装置的连接，当水泥净浆通过混凝土泵送设备时，进入砂石过滤装置内，过滤网对砂石进行过滤，并使其沉入本体，再将过滤后的净浆利用过滤管传送至发泡机搅拌锅内。当本体内砂石积满后，可将本体腔体下端的盖体拧开，对本体中的砂石进行清理，之合再拧紧盖体，继续进行过滤操作。泡浆混合后由软管泵输送到浇部位；水平泵输送距离应小于500m，如超过上述距离，应利用泡浆分离中断泵进行输送，在离浇筑位置200m内进行泡浆混合，继续采用泵送；垂直泵送距离应低于100m，如超过，和水平泵处理方式相同，在离浇筑位置100m以内的位置进行泡浆混合，继续泵送；进行泵送浇筑时，应使浇面与出料口之间的落差降低，高度差应小于0.5m。

三、净浆预拌及运输

1.配制净浆所需原材料须按相应规范要求进行入场检测。根据项目设计要求并结合实际施工环境确定生产配合比，明确水灰比、水泥、矿物掺合料、外加剂等的比例和掺量。生产前对计量设备进行校准；确保搅拌罐的密封性。生产的水泥净浆不同于普通混凝土，属于大流态浆体，易造成浆料泄露。在净浆拌制前须对搅拌机及运输罐车进行严格清洗，保证生产和运输普通混凝土时附着在搅拌罐壁和罐车罐壁上的混凝土清洗干净，避免污染新拌水泥净浆。由于配制水泥净浆需水量较大，应根据搅拌楼水秤最大量程来确定每次拌制方量，投料顺序宜先投入细骨料、水泥、粉煤灰及其他掺合料，搅拌1min后再投入2/3的用水量搅拌1min以上，然后加入剩余水量和外加剂搅拌3min以上，泡沫混凝土水泥料浆拌合物应充分搅匀。根据制备泡沫混凝土干密度等级的不同，净浆应控制在合适的流动度范围。净浆粘度过大会导致混泡困难，泡沫混凝土匀质性变差，而净浆流动度过大易造成泡沫混凝土气泡串泡和上浮，导致浇筑稳定性变差。搅拌完毕要实时对净浆流变性进行检测并及时优化调整配合比。净浆运输过程中，罐车罐体转速应保证在2～3r/min，在卸料前，应使搅拌罐在10～12r/min的转速下转动1min，再进行卸料，全程保证浆体的匀质性，避免净浆沉降。

2.预拌现浇泡沫混凝土的技术流程。此生产技术流程主要包括了基层清理、拉线找坡、标高控制、作业面摊铺、施工以及养护等环节。将净浆通过净浆泵送至发泡机搅拌设备中。其中进行泡沫混凝土制备时，通过净浆搅拌和泵送，与泡沫混凝土泵送实现分离，从而构成“接力泵送”的重要前提和基础，通过净浆超高层及超远距离输送的实现，使现有泡沫混凝土设备泵送高度及距离的限制性得以突破。

总之，在预拌现浇泡沫混凝土生产技术中，水泥作为关键性的建筑材料，相关技术人员首先需要对其基本知识加强了解，同时为了实现节能减排的目标，需要对混凝土配合比进行优化和调整，尽可能使水泥用量减少，水泥利用率提高，另外根据工程要求和使用环境，对不同种类水泥及外加剂等进行合理选择，并对水泥中有害物含量加强控制，通过关键技术研究力度不断加大，使建筑物使用寿命有效延长。

参考文献：

［1］吕燕明.关于预拌现浇泡沫混凝土生产工艺关键技术研究.2018.

［2］卢芬莲，预拌现浇泡沫混凝土生产工艺关键技术的研究与应用.2019.