1  目前市場和未來發(fā)展

1.1目前市場

         隨著墻體材料的不斷革新，國家建筑節(jié)能政策的逐步推進(jìn)，節(jié)能型建筑材料的研發(fā)與應(yīng)用受到建筑業(yè)界的廣泛關(guān)注。泡沫混凝土是一種新型保溫節(jié)能建筑材料，因其具有輕質(zhì)、保溫、隔熱、隔音、 抗震、 不燃、 耐久等特點(diǎn)，在我國得到了長足發(fā)展。目前國內(nèi)市場上應(yīng)用的泡沫混凝土產(chǎn)品一般可分為預(yù)制和現(xiàn)澆兩大類。預(yù)制類的如輕質(zhì)墻板、砌塊、保溫磚、夾心構(gòu)件、裝配式構(gòu)件以及墻體保溫掛板等。其生產(chǎn)工藝基本成熟，大部分均有相關(guān)的國家標(biāo)準(zhǔn)，生產(chǎn)質(zhì)量相對(duì)穩(wěn)定可靠?，F(xiàn)澆的泡沫混凝土產(chǎn)品有屋面保溫隔熱層、地暖保溫層、外墻隔熱層、公路護(hù)坡、隧道填充、軟路基處理、樓房基礎(chǔ)回填、地下停車場及鍋爐房保溫隔熱、隔音墻體及外墻保溫隔熱層現(xiàn)澆等。這些工程就其結(jié)構(gòu)和要求不同，施工中影響質(zhì)量的變量亦較多。例如施工人員的素質(zhì)及機(jī)手操作水平的參差不齊，施工機(jī)械技術(shù)水平的不同，各地原材料的差異，以及水泥、發(fā)泡劑等外加劑摻量配比的變化，都會(huì)給產(chǎn)品質(zhì)量帶來很大差異。目前現(xiàn)澆泡沫混凝土的國家標(biāo)準(zhǔn)尚在研討制定中，僅部分廠家及施工單位制定了企業(yè)標(biāo)準(zhǔn)（規(guī)范）及施工工法，絕大多數(shù)施工隊(duì)伍既無資質(zhì)又無規(guī)范，技術(shù)水平良莠不齊，施工質(zhì)量存在諸多問題。

1.2 未來發(fā)展

        我國是一個(gè)人口眾多的國家，未來也將面臨能源危機(jī)，中國要走可持續(xù)發(fā)展的道路，必須重視建筑節(jié)能。我國南北跨度較大，北方采暖和南方降溫的能耗都十分大，建筑節(jié)能至關(guān)重要。泡沫混凝土以其具有保溫節(jié)能、輕質(zhì)、不燃、隔音、防火等優(yōu)點(diǎn)，必將得到廣泛關(guān)注和普遍應(yīng)用。目前除了生產(chǎn)預(yù)制保溫輕質(zhì)墻板、砌塊、復(fù)合保溫砌塊、陶粒泡沫混凝土砌塊以外，已經(jīng)有部分廠家在致力研究和實(shí)施泡沫混凝土墻體現(xiàn)澆技術(shù)。其中有框架結(jié)構(gòu)泡沫混凝土墻體、鋼結(jié)構(gòu)泡沫混凝土現(xiàn)澆墻體、磚混結(jié)構(gòu)夾心泡沫混凝土現(xiàn)澆墻體等。這些技術(shù)都將逐步成熟推廣應(yīng)用。據(jù)初步調(diào)查，2009年我國僅房屋建筑面積達(dá)三十多億平方米，墻體面積是建筑面積的三至四倍，若五分之一墻體使用泡沫混凝土，其使用量也將達(dá)到二十多億平方米，市場用量驚人。泡沫混凝土現(xiàn)澆保溫墻體項(xiàng)目若能成熟推廣應(yīng)用，必將使建筑業(yè)的保溫節(jié)能工作提高到一個(gè)嶄新的階段。同時(shí)在礦山、公路護(hù)坡、隧道回填、油田穩(wěn)固等土建領(lǐng)域泡沫混凝土也將得到大量應(yīng)用。泡沫混凝土還具有飄浮承載、防磁、防輻射、軍事上防爆抗震等特點(diǎn)。因此，泡沫混凝土的未來應(yīng)用前景將越來越廣闊。

2  現(xiàn)澆泡沫混凝土施工中的若干問題

       泡沫混凝土是多種材料和外加劑的混合膠凝體。原材料的材質(zhì)不同、物料混合比的不同、外加劑性質(zhì)的不同、水液混合比的不同、施工機(jī)械及施工人員操作水平的不同、施工環(huán)境及養(yǎng)護(hù)情況的不同都會(huì)給泡沫混凝土的產(chǎn)品質(zhì)量帶來很大影響，是一個(gè)多變量控制技術(shù)的施工工程。每一個(gè)變量參數(shù)的介入，都會(huì)使泡沫混凝土的質(zhì)量產(chǎn)生很大差異。因此，施工中的混合比就顯得十分重要。如何解決現(xiàn)澆泡沫混凝土施工中影響產(chǎn)品質(zhì)量的相關(guān)問題是本文討論的重點(diǎn)。

2.1 物料混合比對(duì)工程質(zhì)量的影響

       眾所周知，泡沫混凝土施工中材料的混合比是影響工程質(zhì)量的主要因素。泡沫混凝土的性能受許多因素的影響。我國目前還沒有建立完善的泡沫混凝土施工規(guī)范及技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)，大都靠經(jīng)驗(yàn)或?qū)嶒?yàn)來進(jìn)行施工。質(zhì)量控制存在很多問題，具有智能化、自動(dòng)化的施工機(jī)械仍在進(jìn)一步的研制之中。泡沫混凝土的現(xiàn)澆工程施工中的混料比、施工方法、現(xiàn)場管理等方面仍處于初級(jí)發(fā)展階段。經(jīng)試驗(yàn)表明，粉煤灰在最佳摻量以內(nèi)能使產(chǎn)品強(qiáng)度有所增加，超過最佳摻量后其強(qiáng)度呈下降趨勢(shì)；水泥也是如此，超過最佳用量后其強(qiáng)度隨水泥用量的增加而降低。這就警示我們，必須合理控制物料的最佳用量，尤其是硅灰等微量元素的添加更要精準(zhǔn)。添加多了或不均勻都會(huì)造成浪費(fèi)。因此使用機(jī)電一體化的勻速計(jì)量系統(tǒng)進(jìn)行控制是比較理想的方案。但目前國內(nèi)大部分施工隊(duì)伍均采用人工憑感覺的方法，用鐵鍬估算添加。主料水泥與粉煤灰的添加大多用皮帶輸送機(jī)或螺旋輸送機(jī)給料，只能粗略計(jì)量，誤差很大。尤其是水灰比控制，僅憑感覺，很不科學(xué)，使得產(chǎn)品質(zhì)量不穩(wěn)定。因此，為提高泡沫混凝土的施工質(zhì)量，本文倡導(dǎo)可否由協(xié)會(huì)或社會(huì)責(zé)任心較強(qiáng)的企業(yè)家們牽頭，研制和推廣精準(zhǔn)的自動(dòng)化的綜合配料系統(tǒng)，及具有較準(zhǔn)確計(jì)量系統(tǒng)的施工機(jī)械在全國行業(yè)內(nèi)推廣應(yīng)用。共同努力來提高泡沫混凝土的施工質(zhì)量，為工程質(zhì)量負(fù)責(zé)，為社會(huì)多作貢獻(xiàn)。

2.2  外加劑對(duì)泡沫混凝土質(zhì)量的影響與控制

       泡沫混凝土的外加劑較多，主要有發(fā)泡劑、速凝劑、減水劑等。其配比參數(shù)均應(yīng)以精準(zhǔn)為要。如發(fā)泡劑，其初始水液混合比的控制以及發(fā)泡率的控制都會(huì)對(duì)泡沫混凝土的質(zhì)量產(chǎn)生很大影響。目前國內(nèi)生產(chǎn)發(fā)泡機(jī)的廠家大都以仿造為多，自主研發(fā)較少，核心技術(shù)掌握有限。發(fā)泡劑等原料的混合比控制均不夠精準(zhǔn)，使得施工質(zhì)量不夠穩(wěn)定。目前使用的發(fā)泡劑控制系統(tǒng)可分為三大類，即齒輪泵控制類、軟管泵控制類和吸管截面比控制類。相比之下，齒輪泵控制類比較精準(zhǔn)。但目前使用的齒輪泵多為代用品，將其用于液壓系統(tǒng)可以，但用于發(fā)泡劑計(jì)量系統(tǒng)還有待于改進(jìn)，因代用品齒輪泵殼體是鋁合金的，內(nèi)部齒輪是碳鋼淬火件，兩者硬度相差甚遠(yuǎn)，在潤滑不良的情況下其內(nèi)部配流盤鋁合金極易磨損，造成內(nèi)泄漏。再者內(nèi)部碳鋼齒輪具有易腐蝕、磨損快、內(nèi)泄漏大等缺陷，直接影響計(jì)量精度。究其原因，發(fā)泡劑從理論上是中性物質(zhì)，但實(shí)際上很多發(fā)泡劑呈弱堿性或弱酸性，會(huì)對(duì)齒輪泵內(nèi)的碳鋼齒輪產(chǎn)生一定的腐蝕，使其磨損加快；加之發(fā)泡劑本身具有一定的粘稠度，若工作后不清洗或清洗不凈，很容易積垢堵塞齒輪泵內(nèi)的配流通道，使齒輪泵的內(nèi)阻增加，磨損加快，使計(jì)量誤差越來越大，繼而影響發(fā)泡劑的水液混合比，致使發(fā)泡質(zhì)量不能穩(wěn)定，直接影響泡沫混凝土的產(chǎn)品質(zhì)量。這也是目前急需解決的問題。

2.3  水液混合比對(duì)工程質(zhì)量的影響

        目前生產(chǎn)發(fā)泡劑的廠家很多，他們將發(fā)泡劑的水液混合比設(shè)計(jì)成固定方式，使水液混合比無法調(diào)節(jié)，這就給用戶在選擇發(fā)泡劑的品種上帶來局限性。因?yàn)椴煌こ痰墓δ芤蟛煌?，要根?jù)工程的實(shí)際情況，選擇發(fā)泡劑的種類。不同的發(fā)泡劑其水液混合比也不同，沒有水液混合比調(diào)整機(jī)構(gòu)的發(fā)泡機(jī)，將會(huì)對(duì)泡沫混凝土的施工帶來困難。發(fā)泡劑的種類較多，目前可簡單分為：植物型、動(dòng)物型和復(fù)合型三大類。還有特殊型發(fā)泡劑，就水液混合比有1∶20、1∶30、1∶40……1∶100等不同檔次，常用的有1∶30~1∶50。因發(fā)泡劑溶液的濃度直接影響泡體的穩(wěn)定性和泌水性，進(jìn)而影響泡沫混凝土的質(zhì)量。就同類發(fā)泡劑來說，其濃度越小，泡體的穩(wěn)定性越差，泌水破泡越快；但濃度過大，起泡性能差、發(fā)泡倍數(shù)低，會(huì)造成浪費(fèi)。因此不同發(fā)泡劑有不同的最佳水液混合比，這就要求生產(chǎn)發(fā)泡劑的廠家一定要設(shè)計(jì)有發(fā)泡劑水液混合比的調(diào)整機(jī)構(gòu)，便于用戶調(diào)整使用，以產(chǎn)出高質(zhì)量的泡沫混凝土。目前，大多數(shù)廠家生產(chǎn)的發(fā)泡劑都設(shè)有發(fā)泡量大小的調(diào)整機(jī)構(gòu)，卻沒有發(fā)泡劑水液混合比的調(diào)整機(jī)構(gòu)。這在一定程度上會(huì)影響泡沫混凝土的生產(chǎn)質(zhì)量。筆者建議可否由泡沫混凝土協(xié)會(huì)牽頭，組織研制專用齒輪泵和專用計(jì)量系統(tǒng)，以及專用發(fā)泡劑水液混合比調(diào)整機(jī)構(gòu)，包括易損件配套，在全國行業(yè)內(nèi)統(tǒng)一推廣應(yīng)用，以解決上述疑難問題，提高泡沫混凝土的施工質(zhì)量。

2.4 施工現(xiàn)場管理對(duì)產(chǎn)品質(zhì)量的影響與控制

        無論是屋面保溫層現(xiàn)澆或墻面保溫層現(xiàn)澆施工，泡沫混凝土與結(jié)構(gòu)層之間的界面濕潤處理十分關(guān)鍵，直接影響產(chǎn)品質(zhì)量。目前國家和行業(yè)尚未制定統(tǒng)一的施工工法，部分省、市、地區(qū)相關(guān)部門雖已制定了施工工法，但缺乏界面濕潤處理規(guī)定。由于施工隊(duì)伍水平的差異，很多施工人員對(duì)施工界面濕潤處理不夠重視，以致產(chǎn)生泡沫混凝土與結(jié)構(gòu)層之間粘結(jié)不牢，出現(xiàn)飄浮、空鼓等很多質(zhì)量問題。

        施工前，結(jié)構(gòu)層表面應(yīng)清理干凈，除去浮灰。老結(jié)構(gòu)層必須剔除風(fēng)化和松動(dòng)的部分。然后打水濕潤要適當(dāng)，打水時(shí)間要掌握好，不能過干或過濕，尤其是屋面，很多施工人員對(duì)此不做任何處理。夏天非常干燥的情況下，直接現(xiàn)澆，或雨后存水過多也不作去水處理，致使產(chǎn)生很多質(zhì)量問題。因?yàn)榻Y(jié)構(gòu)層太干燥，結(jié)構(gòu)層表面會(huì)迅速從發(fā)泡水泥漿中吸取水分，致使發(fā)泡水泥的接觸層迅速失水、消泡，變成沉淀干燥的凈水泥漿粉，進(jìn)而影響水泥的水化反應(yīng)，導(dǎo)致粘結(jié)不牢，形成空鼓。若結(jié)構(gòu)層表面含水過多，會(huì)使泡沫混凝土接觸層迅速稀釋。泡體遇水稀釋后會(huì)串泡、破泡、水泥沉淀，也會(huì)使接觸層形成一定厚度的凈水泥漿，使泡沫混凝土水料混合比產(chǎn)生變化，造成滑坡和表面開裂，既影響產(chǎn)品的質(zhì)量又造成人為浪費(fèi)。因此，施工現(xiàn)場管理中的每個(gè)環(huán)節(jié)都十分重要，都會(huì)直接影響產(chǎn)品的質(zhì)量，所以施工人員和管理人員的知識(shí)水平提高至關(guān)重要。筆者建議，可否由協(xié)會(huì)牽頭組織相關(guān)人員在全國范圍內(nèi)進(jìn)行提高施工質(zhì)量的普及知識(shí)教育的輪訓(xùn)班，或會(huì)同各省、市、建材、墻改部門的支持和協(xié)助，共同提高施工技術(shù)水平，推動(dòng)施工質(zhì)量向高端發(fā)展。

2.5 自動(dòng)化施工機(jī)械和相關(guān)問題解決的探討

        面對(duì)未來的能源危機(jī)，發(fā)展節(jié)能保溫產(chǎn)品是政府相關(guān)職能部門的責(zé)任和義務(wù)，也是全國人民的企求。大家都要有能源危機(jī)的緊迫感。泡沫混凝土是一種節(jié)能建筑材料，其質(zhì)量水平直接影響建筑物的整體質(zhì)量和壽命，因此泡沫混凝土的施工質(zhì)量必須規(guī)范化。施工機(jī)械的可操作性也至關(guān)重要，較理想的施工機(jī)械、高素質(zhì)的施工隊(duì)伍對(duì)產(chǎn)品質(zhì)量的提高將起決定性作用。因此筆者構(gòu)想進(jìn)一步完善目前市場上的施工機(jī)械，改進(jìn)其不足。增加其智能控制部分，細(xì)化物料混合比計(jì)量系統(tǒng)，將會(huì)使施工機(jī)械的可操作水平大大提高。

      第一，設(shè)計(jì)具有計(jì)量裝置的螺旋輸送機(jī)替代傳統(tǒng)的皮帶輸送機(jī)。因皮帶輸送機(jī)工作時(shí)粉塵較大，易打滑，又無計(jì)量裝置，給料誤差大。設(shè)計(jì)帶計(jì)量裝置的螺旋輸送機(jī)給料，尤其是粉煤灰和硅灰等微量物料的添加更為適合。

    第二，設(shè)計(jì)專用的帶尼龍齒輪芯的齒輪泵，解決耐磨耐腐蝕問題，作為發(fā)泡劑的計(jì)量裝置，計(jì)量較為準(zhǔn)確，使用壽命長。或設(shè)計(jì)精準(zhǔn)的隔膜泵，乳動(dòng)泵替代之。

    第三，在水液混合比系統(tǒng)加裝專用的分級(jí)流量調(diào)節(jié)閥，可精確調(diào)整水液混合比，能實(shí)現(xiàn)各種發(fā)泡劑水液混合比的調(diào)整，提高和穩(wěn)定發(fā)泡質(zhì)量。

    第四，物料控制系統(tǒng)的傳感器、液壓控制系統(tǒng)的電磁閥、接近開關(guān)、電機(jī)的溫敏控制和過荷控制等控制部件全部用PLC控制，便于程序控制和時(shí)間調(diào)整，這樣可大大降低整機(jī)的故障率，逐步實(shí)現(xiàn)自動(dòng)控制和智能化控制。

    第五，設(shè)計(jì)流量控制器來控制拌和機(jī)供水量，由中控PLC統(tǒng)一控制，使水灰比能夠方便地調(diào)整，產(chǎn)品的絕干密度也就容易控制了。

    第六，為適應(yīng)城市建設(shè)空間小、工期緊的特點(diǎn)，施工機(jī)械應(yīng)轉(zhuǎn)場快。筆者設(shè)想將施工機(jī)械集成化，全部配有自行走機(jī)構(gòu)，即把成套機(jī)械組裝在車輛上，實(shí)現(xiàn)迅速轉(zhuǎn)場。物料可用小型罐車下面設(shè)有螺旋輸送機(jī)構(gòu)，便于和拌和機(jī)連接。這樣既能實(shí)現(xiàn)快速轉(zhuǎn)場又能減少粉塵污染，并且使施工效率大大提高，可實(shí)現(xiàn)文明生產(chǎn)、現(xiàn)代化施工。

3  結(jié)語

       通過對(duì)上述泡沫混凝土現(xiàn)澆施工中存在的若干質(zhì)量問題進(jìn)行剖析、研究表明，泡沫混凝土在現(xiàn)澆施工中，各種材料的混合比、現(xiàn)場管理、施工機(jī)械的性能等，都是影響產(chǎn)品質(zhì)量的因素，必須引起足夠重視。同時(shí)提出了解決問題的辦法和建議，旨在參與推動(dòng)泡沫混凝土現(xiàn)澆施工質(zhì)量的提高，為該項(xiàng)工作做點(diǎn)微薄的貢獻(xiàn)。

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