现浇泡沫混凝土作为一种新型材料,具有保温隔热,兼具防水,防火等性能。由于其施工简单,保温隔热性能良好,作为现有隔热材料陶粒的替代品被广泛运用在工程项目中。其基本原理是利用混凝土中封闭气孔达到保温隔热的效果。
影响泡沫混凝土收缩、开裂、吸水的因素主要有以下几方面:
(一)水泥用量的影响
普通硅酸盐水泥在水化硬化过程中固相体积是增加的,而水泥+水体系是收缩的。其次,水泥水化过程中还伴随热效应,引起初始体积膨胀而冷却时又收缩,导致表观收缩量增大。另外,水泥水化过程中还存在自吸水引起的自收缩现象。所以,一般情况下如果其它条件基本相同,水泥用量增加,泡沫混凝土的收缩也会相应增大。而水泥同时又是保证强度的重要因素之一,所以水泥用量存在一个合适的范围。
(二)水泥种类的影响
并不是所有的水泥硬化前后的体积都是收缩的,膨胀水泥在硬化前后体积不但不收缩反而有所胀。因此,如果采用适量的膨胀水泥,可以在一定程度上弥补或减轻泡沫混凝土整体的收缩。但是,膨胀水泥不但影响体积变化,同时也会影响其他一系列性能,过 多引人会引起硬化泡沫混凝土结构破坏,因此膨胀水泥的品种和掺用量必需通过试验确定。
(三)集料的影响
试验和工程实际统计数据表明,几种典型的水泥材料的收缩率波动为:水泥净浆(1500—3000)x10-6 、水泥砂浆(900—1500)x10-6 、水泥混凝土(600—900)x10-6 、水泥泡沫混凝土(1500—3500)x10-6 。可见,普通水泥混凝土的收缩率最小,水泥净浆收缩率较大,泡沫混凝土的收缩率最大。这是因为普通混凝土中掺有大量体积不变的粗集料,而没有集料的水泥净浆在硬化前后总体积本身就是减小的。泡混凝土收缩最大,一方面是因为其中没有粗集料,另一方面是因为其中含有大量的孔隙,隙的大部分被水填充,使用过程随着孔隙中水分的逸出,外观表现出体积收缩。由此可见,掺加集料无疑是减少沫混凝土收缩的措施之一。不,泡沫混凝土中只能掺加一部分细集料。同时,因为集料在化学上的惰性,过量的掺加将导致泡沫混凝土强度显著降低,因而其掺量受到一定限制。当泡沫混凝土的密度、水灰比等工艺参数基本确定以后,细集料增加,水泥用量将减少,所以,集料掺用与否和掺量多少同样存在一个适宜的选择。
(四)水灰比和养护方式的影响
泡沫混凝土在60oC环境下的水分损失和干燥收缩
试验结果表明,水分逸出与硬化泡沫混凝土收缩变化有着明显和密切的同步性。这说明水分逸出直接导致泡沫混凝土的收缩,而当水分停止逸出时,泡沫混凝土也即停止收缩。根据经典的水泥化学理论,水泥完全水化所需的水量,即理论水灰比应当为0.38,而泡沫混凝土的成型水灰比往往高达0.70甚至0.80。多余的水分将残留于硬化泡沫混凝土的气孔之中,这部分水约占成型水量的1/2左右。一旦周围相对湿度较低或环境温度较高时,水分就会蒸发,然后逸出。尤其是在硬化的早期阶段,泡沫混凝土的结构还比较薄弱,如果养护不善,水分极易损失,导致较大的收缩和表面开裂,削弱硬化体内部结构,引发硬化泡沫混凝土高吸水性。
(五)减小泡沫混凝土收缩和开裂的技术途径
由上述分析可知,减小泡沫混凝土收缩、防止开裂和吸水的技术措施主要有以下方面:
(1)适宜的水泥用量;
(2)掺加适量膨胀水泥;
(3)低的成型水灰比;
(4)优化养护制度、加强早期保水;
(5)使用防水剂(掺用或表面涂布);
(6)在保温层增加铁丝网(防裂网)来防止泡沫混凝土开裂。
|