建筑节能是国家的一项长期性的强制性推广政策。从国际能源供应日趋紧张的形势和我国社会经济的可持续发展的高度上看，建筑节能是非常重要的，现在新的建筑要求强制性保温节能，今后正在使用的旧建筑也会要求保温节能。目前全国所有建筑都要求节能最低是50%，有些地方要求达到65%，建筑节能在外墙。外墙外保温系统天津、河北、东北三省、山东、山西、内蒙古、甘肃、宁夏等多个冬寒和严寒地区省市的建筑上广泛应用，在南方一些省市如江苏、浙江、重庆、成都、合肥、郑州、武汉等城市也开始强制推广应用，甚至在北方寒冷地区，由于煤、电价格上调，一些郊区农村的私人住宅，为减少能源消费支出，也自费在自家的建筑外墙上做保温隔热层，全国性的建筑保温节能工程建设热潮已形成。

一、泡沫混凝土的定义

泡沫混凝土是通过发泡机的发泡系统将发泡剂用机械方式充分发泡，并将泡沫与水泥浆均匀混合，然后经过发泡机的泵送系统进行现浇施工或模具成型，经自然养护所形成的一种含有大量封闭气孔的新型轻质保温材料。

二、泡沫混凝土的原料

①胶凝材料.

胶凝材料是泡沫混凝土不可缺少的主要原料之一，起粘结作用，根据用途胶凝材料可选用硅钙质材料、菱镁材料、石膏材料，其中硅酸盐水泥是泡沫混凝土最常用的胶凝材料。不同标号的水泥凝结强度和凝结时间不同，即使同标号的水泥，由于生产厂家不同，其组成也有差异，因此原则上讲，对同一种胶凝材料，在小试的基础上才能大规模施工。

②发泡剂

    发泡剂是起泡剂、稳泡剂、缚水剂等助剂的总称(复合发泡剂包含以上几种助剂)。起泡剂是能够发生化学反应并产生气体的物质。稳泡剂是指具有稳泡作用的表面活性剂，如十二烷基苯磺酸钠、水解蛋白质等。缚水剂等助剂是指那些能够与表面活性剂亲水端通过氢键相互作用，并强烈吸附水分子与气泡表面的物质，如聚丙烯酰胺、阿拉白胶等。

③集料

    集料根据用途及相当资源情况，可选用粉煤灰、矿渣粉、沙子、石粉、陶粒、浮石、膨胀珍珠岩等(也可不加)。其中粉煤灰和矿渣粉属废物利用，符合国家产业节能政策，最具应用开发价值。

④添加剂

    添加剂包括减水剂、稳定剂、促凝剂、早强剂、防水剂等，可根据泡沫混凝土的用途和施工条件进行添加(也可不加)。

三、泡沫混凝土的性能优势

1)  保温隔热性：导热系数为0080-0.135W/(m"k)，热阻约为普通混凝土的20-30倍。是良好保温隔热材料由于泡沫混凝土中含有大量封闭的细小孔隙，热工性能良好，密度等级300—1200kg/m3范围的泡沫混凝土，导热系数为0.06—0.3W（M.K）之间，采用泡沫混凝土作为建筑物墙体及屋面材料，具有良好的保温节能效果。

2)  轻质性：干体积密度为200-700kg/m3，相当于普通水泥混凝土的1/5～1/10左右，可减轻建筑物整体荷载,节省建材材料以及运输费用，是墙体材料的绝佳选择。 泡沫混凝土密度小，常用泡沫混凝土的密度等级为300—1200kg/m3，相当于普通混凝土的1/5—1/10.可根据建筑物设计要求生产出不同强度的泡沫混凝土产品。在建筑物的内外墙体、层面、露面、立柱等建筑结构中采用该种材料，一般可使建筑物自重降低25%左右，有些可达结构物总重的30%-40%。近年来，密度为 160 kg/m3的超轻泡沫混凝土也在建筑工程中获得了应用。由于泡沫混凝土的密度小，可显著降低建筑物自重，提高构建的承载能力，增强建筑物的抗震能力。因此，在建筑工程中采用泡沫混凝土具有显著的经济效益。

 

3)  抗压性：抗压强度为0.6-5.5Mpa,具有很好的强度

4)  低弹减震性：泡沫混凝土的多孔性使其具有低的弹性模量，从而使其对冲击载荷具有良好的吸收和分散作用。这一特性可以很好满足运动场的要求. 泡沫混凝土的多孔性使其具有较低的弹性模量，从而使其对冲击力载荷具有良好的吸收和分散作用。同时泡沫混凝土轻质高强的特性，可有效减低建筑物的荷载20%--40%，建筑物荷载越小，抗震能力越强。

 5)  隔音性：泡沫混凝土属多孔材料，吸引能力0.09-0.19%，是普通混凝土的5倍，具有良好的隔音性能，在建筑楼层和高速公路隔音板、地下建筑顶层等领域，均可采用该材料作为隔音层。泡沫混凝土区别于传统隔音材料，无机、不燃，从而具有良好的防火性，可提高建筑物的安全防火性能。

 

6)  耐水性：现浇发泡混凝土吸水性较小，相对独立的封闭气泡及良好的整体性，使其具有一定的防水性能。

7)  耐久性：与主体工程寿命相同。

8)  施工简单：只需使用水泥发泡机可实现自动化作业，可实现垂直高度100米的远距离输送，工作量为80—200m3/工作日。

9)  整体性：可现场浇注施工，与主体工程结合紧密，不需留界隔缝和透气管。

10) 生产加工性：泡沫混凝土不但能在厂内生产成各种各样的制品，而且还能现场施工，直接现浇成屋面、地面和墙体，并可进行锯、刨、钉、钻孔等加工。

11)  环保性：泡沫混凝土所需原料为水泥和发泡剂，发泡剂为中性，不含苯、甲醛等有害物质，避免了环境污染和消防隐患。

12)  经济性：综合造价低。

 

二、泡沫混凝土保温隔热屋面的优点 

　　1.整体保温效果好 

　　现浇泡沫混凝土的热阻值是普通架空隔热砖的5～10倍，用60毫米厚的保温层土块在炉火上烤20分钟，背面仍不觉热。其保温隔热效果显著。 

　　2.造价低于保温砖和保温板 

　　现浇轻质泡沫混凝土保温隔热层的造价低于传统的陶粒珍珠岩隔热层，是其他隔热层造价的40％～60％。一般每平方米仅5～12元左右。 

　　3.工艺简单，更容易成型，施工速度快 

　　比其他屋面保温方法可节省施工费用60%。每台班可完成500～800平方米，施工速度很快。当代替结构找坡时，既可以节约工程造价，又可以避免结构找坡而出现顶层天花梁板倾斜现象，只须按坡向用直尺抹平。 现场浇注，机械化施工，其施工速度比聚苯乙烯泡沫塑料板快1/3 

　　4.保护屋面，防止屋面结构变形开裂 

　　泡沫混凝土屋面不会因温度变化而引起开裂，可以有效地防止屋面结构变形及屋面结构与砖墙交接处的温差裂缝等病害发生。 

　　5.延长防水屋面寿命，加强防水效果 

　　泡沫混凝土与防水层（或结构层）紧贴一体，既可以有效防止因热胀冷缩而引起屋面结构层（或刚性防水层）的变形开裂而出现渗漏现象，又可以有效地防止防水材料的老化变质，延长防水层的寿命并加强防水效果。

 

 

四、轻质混凝土屋顶保温隔热施工方法 

1.1  本工艺标准适用于工业与民用建筑工程屋面采用松散、板状保温材料和现浇整体保温材料保温层工程的施工。

2.1  材料及要求：

2.1.1  材料的密度、导热系数等技术性能，必须符合设计要求和施工及验收规范的规定，应有试验资料。松散的保温材料应使用无机材料，如选用有机材料时，应先做好材料的防腐处理。

2.1.2  材料：

2.1.2.1  松散材料：炉渣或水渣，粒径一般为5～40mm，不得含有石块、土块、

重矿渣和末燃尽的煤块，堆积密度为500～800kg/m3，导热系数为0.16～0.25W/m•K。膨胀蛭石导热系数0.14W/m•K。

2.1.2.2  板状保温材料：产品应有出厂合格证，根据设计要求选用厚度、规格应一致，外形应整齐；密度、导热系数、强度应符合设计要求。   

 a. 泡沫混凝土板块：表现密度不大于500kg/m3，抗压强度应不低于0.4MPa；

   b. 加气混凝土板块：表观密度500～600kg/m3，抗压强度应不低于0.2MPa；

c. 聚苯板：表现密度为≤45kg/m3，抗压强度不低于0.18MPa，导热系数为0.043W/m•K。

2.2  主要机具：

2.2.1  机动机具：搅拌机、平板振捣器。

2.2.2  工具：平锹、木刮杠、水平尺、手推车、木拍子、木抹子等。

2.3  作业条件

2.3.1  铺设保温材料的基层（结构层）施工完以后，将预制构件的吊钩等进行处理，处理点应抹入水泥砂浆，经检查验收合格，方可铺设保温材料。

2.3.2  铺设隔气层的屋面应先将表面清扫干净，且要求干燥、平整，不得有松散、开裂、空鼓等缺陷；隔气层的构造做法必须符合设计要求和施工及验收规范的规定。

2.3.3  穿过结构的管根部位，应用细石混凝土填塞密实，以使管子固定。

2.3.4  板状保温材料运输、存放应注意保护，防止损坏和受潮。

3.1  工艺流程：

        基层清理→ 弹线找坡 → 管根固定→ 隔气层施工 → 保温层铺设 → 抹找平层       

3.2  基层清理：预制或现浇混凝土结构层表面，应将杂物、灰尘清理干净。

3.3  弹线找坡：按设计坡度及流水方向，找出屋面坡度走向，确定保温层的厚度范围。

3.4  管根固定：穿结构的管根在保温层施工前，应用细石混凝土塞堵密实。

3.5  隔气层施工：2～4道工序完成后，设计有隔气层要求的屋面，应按设计做隔气层，涂刷均匀无漏刷。

3.6  保温层铺设：

3.6.1  松散保温层铺设：

3.6.1.1  松散保温层：是一种干做法施工的方法，材料多使用炉渣或水渣，粒径为5～40mm。使用时必须过筛，控制含水率。铺设松散材料的结构表面应干燥、洁净，松散保温材料应分层铺设，适当压实，压实程度应根据设计要求的密度，经试验确定。每步铺设厚度不宜大于150mm，压实后的屋面保温层不得直接推车行走和堆积重物。

3.6.1.2  松散膨胀蛭石保温层：蛭石粒径一般为3～15mm，铺设时使膨胀蛭石的层理平面与热流垂直。

3.6.1.3  松散膨胀珍珠岩保温层：珍珠岩粒径小于0.15mm的含量不应大于8%。

3.6.2  板块状保温层铺设：

3.6.2.1  干铺板块状保温层：直接铺设在结构层或隔气层上，分层铺设时上下两层板块缝应错开，表面两块相邻的板边厚度应一致。一般在块状保温层上用松散料湿作找坡。

3.6.2.2  粘结铺设板块状保温层：板块状保温材料用粘结材料平粘在屋面基层上，一般用水泥、石灰混合砂浆；聚苯板材料应用沥青胶结料粘贴。

3.6.3  整体保温层：

3.6.3.1  水泥白灰炉渣保温层：施工前用石灰水将炉渣闷透，不得少于3d，闷制前应将炉渣或水渣过筛，粒径控制在5～40mm。最好用机械搅拌，一般配合比为水泥∶白灰∶炉渣为1∶1∶8，铺设时分层、滚压，控制虚铺厚度和设计要求的密度，应通过试验，保证保温性能。

3.6.3.2  水泥蛭石保温层：是以膨胀蛭石为集料、水泥为胶凝材料，通常用普通硅酸盐水泥，最低标号为425号，膨胀蛭石粒径选用5～20mm，一般配合比为水泥∶蛭石=1∶ 12，加水拌合后，用手紧握成团不散，并稍有水泥浆滴下时为好。机械搅拌会使蛭石颗粒破损，故宜采用人工拌合。人工拌合应是先将水与水泥均匀的调成水泥浆，然后将水泥浆均匀地没在定量的蛭石上，随泼随拌直至均匀。铺设保温层，虚铺厚度为设计厚度的130%，用木拍板拍实、找平，注意泛水坡度。

4.1  保证项目：

4.1.1  保温材料的强度、密度、导热系数和含水率，必须符合设计要求和施工及验收规范的规定；材料技术指标应有试验资料。

4.1.2  按设计要求及规范的规定采用配合比及粘结料。

4.2  基本项目：

4.2.1  松散的保温材料：分层铺设，压实适当，表面平整，找坡正确。

4.2.2  板块保温材料：应紧贴基层铺设，铺平垫稳，找坡正确，保温材料上下层应错缝并嵌填密实。

4.2.3  整体保温层：材料拌合应均匀，分层铺设，压实适当，表面平整，找坡正确。

5.1    隔气层施工前应将基层表面的砂、土、硬块杂物等清扫干净，防止降低隔气效果。

5.2    在已铺好的松散、板状或整体保温层上不得施工，应采取必要措施，保证保温层不受损坏。

5.3    保温层施工完成后，应及时铺抹水泥砂浆找平层，以保证保温效果。

6.1  保温层功能不良：保温材料导热系数、粒径级配、含水量、铺实密度等原因；施工选用的材料应达到技术标准，控制密度、保证保温的功能效果。

6.2  铺设厚度不均匀：铺设时不认真操作。应拉线找坡，铺顺平整，操作中应避免材料在屋面上堆积二次倒运。保证均质铺设。

6.3  保温层边角处质量问题：边线不直，边槎不齐整，影响找坡、找平和排水。

6.4    板块保温材料铺贴不实：影响保温、防水效果，造成找平层裂缝。应严格达到规范和验评标准的质量标准，严格验收管理。

六、轻质混凝土的前景

我国的建筑节能目前已进入了更快的发展阶段，国家正全力推进第三步建筑节能50%（严寒地区及发达城市建筑节能65%）的目标。为此，国务院在2005年9月颁布了著名的[2005]33号文件，要求各地采取措施，尽快达到上述建筑节能目标。作为建设节约型社会的一个重要内容，建筑节能已成为中国政府重点推进的举措。国内外从来没有任何一个政府用如此大的力度来推进建筑节能。我国政府的这一大动作，为泡沫混凝土的发展创造了前所未有的机遇，一个更快更高速度的发展应用阶段，已经到来。我们已经看到，自33号文件颁布后，泡沫混凝土的产销量均呈迅猛增长的态势。这充分说明国家政策导向对泡沫混凝土巨大的推动力。从这一点讲，我们完全有理由相信，泡沫混凝土时代已经到来，它很快将成为加气混凝土之后的第二大轻砼材料，并有可能在将来超过加气混凝土的应用量，成为未来的第一大轻砼材料。

    泡沫混凝土目前的应用虽广，但许多方面的应用仅是起步，大规模应用还需要一定的时间。从目前的实际规模化应用的情况看，它的主体性应用仍是建筑保温，其它方面的应用仍较少。它目前的应用比例如下：

    ①泡沫混凝土制品约占总量的67%，其中：

    泡沫混凝土墙板40%

    泡沫混凝土砌快10%

    泡沫混凝土装饰材料10%

    泡沫混凝土园林制品3%

    泡沫混凝土耐火保温制品2%

    其它制品2%

    ②泡沫混凝土现浇约占总量的33%，其中：

    泡沫混凝土屋面20%

    泡沫混凝土地暖10%

    回填等其它应用3%

    从上述比例可以看出，泡沫混凝土墙板仍是泡沫混凝土的主导应用领域，其次是现浇屋面和地暖，以及泡沫砌块。这四项应用约占总用量的90%。而这四项应用全是为建筑节能服务的。这说明，泡沫混凝土在目前和以后的相当长时期，都是以建筑保温为主。随着泡沫混凝土在其它方面的应用逐步推广，这一应用比例肯定会下降，但是仍会保持较高的比例。从发展趋势看，泡沫混凝土在地下回填、挡土墙、垃圾覆盖、地基处理等工程方面的应用量将会日益扩大。它的这些方面的应用虽不是普及性的，但由于工程量相当大，所以一旦推广，应用总量将很可观。随着泡沫混凝土应用技术的开发和普及，它的应用范围会逐年扩展，前景是十分美好的。