何艷君:泡沫混凝土多功能材料的性能與用途

　　0前言

　　泡沫混凝土是一種輕質(zhì)多孔材料。它與泡沫玻璃、泡沫陶瓷、泡沫鋁并稱為四大無(wú)機(jī)泡沫材料，是四大無(wú)機(jī)泡沫材料中產(chǎn)銷量最大、最有發(fā)展前景的品種。

　　泡沫混凝土是自水泥混凝土產(chǎn)生100多年來(lái)最重大的科技進(jìn)步之一。它將重質(zhì)的水泥混凝土輕質(zhì)化、功能化，賦予它輕質(zhì)、保溫、隔熱、吸聲、隔聲、耐火、防火、抗?jié)B、防水、抗沖擊波、抗電磁波、透水、透氣、過(guò)濾、抗腐蝕、保水、吸能等幾十種功能。是迄今為止功能最多的大宗無(wú)機(jī)輕質(zhì)材料之一。它的發(fā)明與應(yīng)用，為混凝土開辟了一個(gè)特種應(yīng)用領(lǐng)域。未來(lái)，泡沫混凝土將深刻影響人們的生活，造福于社會(huì)方方面面。其重大意義將會(huì)在日后很快顯現(xiàn)。

　　1  保溫隔熱應(yīng)用

　　泡沫混凝土內(nèi)部包含大量封閉氣孔，氣孔內(nèi)不流動(dòng)的空氣是很好的絕熱介質(zhì)，可切斷熱交換。其密度越低、氣孔越多、絕熱性就越好。特別是密度低于500㎏/m?的泡沫混凝土，其導(dǎo)熱系數(shù)小于0.09w/m.k。通常把導(dǎo)熱系數(shù)低于0.23的材料稱為絕熱材料，把低于0.14的絕熱材料稱為保溫材料。泡沫混凝土大多數(shù)均低于0.14，多數(shù)低于0.09，因而是良好的保溫隔熱材料。

　　1.1  建筑保溫隔熱應(yīng)用

　　建筑保溫隔熱是泡沫混凝土主要應(yīng)用領(lǐng)域，目前占泡沫混凝土總產(chǎn)量的80%用于建筑保溫。它的良好保溫性能與建筑節(jié)能的政策拉動(dòng)，促使它在建筑保溫領(lǐng)域開始規(guī)模化應(yīng)用。目前，開發(fā)應(yīng)用的重點(diǎn)已開始向墻體轉(zhuǎn)移，下一輪應(yīng)用熱潮，將會(huì)主要是自保溫墻體。各種泡沫砌塊、泡沫墻板、泡沫現(xiàn)澆墻體、各種復(fù)合結(jié)構(gòu)外墻外保溫板等已在各地紛紛推出，其規(guī)模化生產(chǎn)應(yīng)用已拉開了序幕。從全國(guó)總體來(lái)看，泡沫混凝土在建筑保溫的應(yīng)用，已從初期發(fā)展到全面推廣應(yīng)用階段，在3~5年內(nèi)將出現(xiàn)應(yīng)用高峰。

　　建筑保溫若全部應(yīng)用泡沫混凝土，包括屋面隔熱保溫層，墻體保溫層，地暖保溫層（或墊層），等于用泡沫混凝土把整個(gè)屋子包起來(lái)，一平米建筑面積大約需要0.2m?～0.5m?泡沫混凝土（屋頂、地面、四壁均以5cm保溫層計(jì)算），一座1萬(wàn)平米建筑面積的建筑，就需泡沫混凝土2000m?～5000 m?。全國(guó)的新建建筑及原有節(jié)能改造若均采用泡沫混凝土，其需求量將是天文數(shù)字。

　　1.2  管道及熱工設(shè)備保溫

　　目前，我國(guó)熱力管道及熱工設(shè)備對(duì)保溫材料的需求量為250萬(wàn)m?/年，僅一個(gè)電廠就需保溫材料2-5萬(wàn)m?，北方冬季供暖熱力管道及工廠熱力管道度保溫材料的需求更為驚人。目前的主導(dǎo)產(chǎn)品礦棉類無(wú)機(jī)纖維使人皮膚瘙癢、吸水性強(qiáng)、價(jià)格高，也急需換代，泡沫混凝土在這一方面也會(huì)大有作為。1957年前后，我國(guó)曾利用蘇聯(lián)技術(shù)生產(chǎn)應(yīng)用了6萬(wàn)m?泡沫混凝土熱力管道保溫外殼，用于大連電廠及峰峰電廠的熱工管道保溫。后因中蘇關(guān)系惡化而停止生產(chǎn)。這表明泡沫混凝土取代無(wú)機(jī)纖維棉是可行的。目前，泡沫混凝土尚無(wú)在這一領(lǐng)域應(yīng)用，急需開發(fā)。

　　熱力管道保溫的主要產(chǎn)品為預(yù)制管道保溫外殼及異形材，也有保溫面板。

　　1.3  冷庫(kù)保溫

　　冷庫(kù)保溫現(xiàn)使用泡沫塑料。因泡沫塑料易老化萎縮和易燃，因此發(fā)達(dá)國(guó)家均改為泡沫混凝土澆筑或砌筑保溫層，我國(guó)也已開始取代。其主要采用整體現(xiàn)澆，屋面、墻體、地面全部泡沫混凝土現(xiàn)澆，無(wú)冷橋，無(wú)縫隙。

　　1.4  工業(yè)爐窯保溫