泡沫混凝土技术于工程施工及管理中的优势_开题报告

一、文献综述

（一）课题研究背景和影响

1.课题研究背景

21世纪以来世界能源危机日趋严重，快速发展的经济不能满足当今的资源环境要求。如果所有的建筑领域都选用传统的混凝土，那将是对资源大大的浪费。 在不影响建筑物强度要求的基础上，有选择地选用泡沫混凝土，符合绿色环保的理念。

“十三五”规划中强调，当前我国不可持续的问题仍然突出，必须更有效地利用资源，加强生态环境综合治理。习近平总书记多次强调:“绿水青山就是金山银山。”地球上的资源并不是取之不尽，水泥作为混凝土的主要原料之一，也越来越珍贵，因此，泡沫混凝土的广泛应用将更好地节约资源，迎合可持续发展的理念。

2．课题研究的影响

传统概念的泡沫混凝土的定义是:将发泡剂用物理方法制成泡沫，然后将泡沫掺到搅拌好的料浆中，然后经过混合搅拌、浇筑成形、养护而成的轻质的带有微孔的混凝土[1-2]。近年来不少人对于泡沫混凝土的概念也是仁者见仁，智者见智，产生了不同的新概念。如:有人将泡沫混凝土定义为是一种无机多孔材料，在水泥中引入细空气泡沫而制成的结构材料[3]。还有人将泡沫混凝土定义为一大类以胶凝材料为基料，采用化学发泡或物理发泡工艺[4]制成的，含有大量微小均匀独立气孔的轻质多孔材料的总成。泡沫混凝土以其良好的特性，广泛应用于节能隔热材料中。它在建筑工程中的应用领域不断扩大，加快了工程进度，提高了工程质量。

（二）国内外泡沫混凝土的研究现状与成果应用

1．我国的研究现状与成果应用

随着地方标准、行业标准、国家标准的不断推出，保证了泡沫混凝土开始逐渐走向规范化生产，泡沫混凝土已成为我国的主要应用领域之一。2006年～2009年，4年期间，已推出标准10项之多，还有一批标准正在制定之中。2007年，中南地区建筑标准图集07ZTJ2005泡沫混凝土屋面保温隔热建筑构造，及四川省工程建设标准设计图集DBJT2058泡沫混凝土楼地面、屋面保温隔热建筑构造图先后推出，标志着现浇屋面保温隔热层的规范化应用[5]已经开始。对密度小于300kg/m3的超轻泡沫混凝土研究较少，如能在这一领域有所突破，将极大地扩大泡沫混凝土的应用范围和研究领域。泡沫混凝土的主要缺点是强度低，特别对于超轻混凝土，强度极差，这一难题能否突破，对泡沫混凝土在建筑保温中的地位至关重要。部分泡沫混凝土制品，后期产生的干缩性大，极易引起墙体开裂，严重影响了其正常使用，将成为一个重要问题。目前，我国的泡沫混凝土由于其技术上的不成熟和各种标准及测试方法的不完善，限制了其在部分领域的应用范围，该行业正处于由迅速发展期向稳定繁荣期的过渡阶段。预计将在几年内全国进入普及应用期。就内蒙古自治区而言，大规模生产企业仅有2家～3家，远远不能满足本地区泡沫混凝土板的使用。超低密度是指密度小于100kg/m3的泡沫混凝土。它的导热系数约为0.04～0.05。与聚苯泡沫板基本相当。如果我们能开发出此类泡沫混凝土，将为其全面取代聚苯板铺出宽广大道。泡沫混凝土的主要缺点就是强度低，如何提高其强度，是一个技术难题。特别是100kg/m3～300kg/m3的低密度产品，其强度最差，但需求量又最大。如果我们能解决它的强度问题，它的用量将会数倍的增长。从产业结构来看，目前我国泡沫混凝土企业总数约800多个，其中，现浇企业约400个左右，制品企业约150个左右，设备加工企业约100个左右，发泡剂生产企业约80个左右。我国泡沫混凝土年产量，2008年已达500万方，2009年突破600万方，现浇约占80%，其它约20%。从应用领域来看，用量较大的领域有建筑保温、土木及岩土工程回填等[6]。建筑保温约占总产量的90%，多是屋面、地面、垫层现浇施工，墙体保温的应用很少，土木及岩土工程、油田应用及其它特种应用占不到10%。

我国泡沫混凝土的技术现状是：在一般常规应用领域特别是建筑保温领域，工艺技术居世界前列，但在装备技术及尖端应用领域，与发达国家尚有很大的差距。一般常规应用领域主要是泡沫混凝土用量最大的建筑保温、土木工程及岩土工程回填等。在这些方面，泡沫混凝土现浇具有优势，在我国发展迅速，施工量居世界首位。现浇工艺技术在引进基础上经过不断完善，已形成具有中国特色的技术体系，工艺水平已达到先进国家的水平。公路回填、隧道回填、地基回填、油田固井浇注等已成功应用，建筑保温屋面、地面、垫层现浇施工技术已经成熟，并形成了广东俊瑞集团、河南昌惠公司、辽宁欣宽公司等一大批龙头企业。特别值得一提的是泡沫混凝土墙体现浇，这是我国拥有自主产权的创新技术，包括承重泡沫混凝土现浇墙体、钢结构现浇墙体、框架结构泡沫混凝土墙体、砖混结构夹芯泡沫混凝土墙体等。这也是我国对国际泡沫混凝土现浇技术的重大贡献，对推动泡沫混凝土发展具有不可估量的意义。

2.国外的研究现状与成果应用

1923年，有人首次提出了用预制气泡和水泥砂浆相拌合的方法来制造多孔混凝土，泡沫混凝土的制造工艺便开始发展起来[7]。1957年，黄兰谷等人对泡沫混凝土的主要性能、原料、主要生产设备、泡沫剂的制备、泡沫的发生、自然硬化泡沫混凝土的制备和养护等方面做过系统性研究[8]。1958年，A．T．巴拉诺夫对采用不同的泡沫剂制成的泡沫混凝土和泡沫硅酸盐进行物理—技术性能的比较[9]，分别采用石油硫酸铝泡沫剂和松香泡沫剂，对比泡沫混凝土和泡沫硅酸盐的抗压强度、吸水性、软化系数、吸湿性、毛细管扩散系数、蒸汽渗透系数、空气渗透系数、经过三个月的收缩系数等物理性能指标。同年，李克明等人利用地方性材料石灰和工业废料烟灰来代替水泥制造生石灰烟灰泡沫混凝土，试验结果表明[10]，生石灰烟灰泡沫混凝土不但具有泡沫混凝土同样的技术性能，而且解决了泡沫混凝土使用水泥多、价格高的缺点。但是，对如何降低蒸汽用量和缩短蒸汽养护时间的问题尚未解决。此外，生石灰炮灰泡沫混凝土整套生产车间的工艺设计和提高生石灰烟灰泡沫混凝土的憎水性，进一步提高生石灰烟灰泡沫混凝土的强度等问题，尚未解决。1960年，克利维茨基[7]等人介绍了泡沫混凝土和泡沫硅酸盐制件的生产经验，以及在这方面的研究成果。1979年，美国首次将泡沫混凝土成功应用于油田固井方面，从此，泡沫混凝土不仅仅能应用于保温材料的单一领域，开始向多领域发展。其后，韩国及日本等国家将其应用于回填工程及地暖保温层。20世纪以后，泡沫混凝土开始应用在吸音、隔音、耐火材料等领域，并逐步形成了规范化应用。此后的30年，是泡沫混凝土技术和应用的高速发展阶段。目前，泡沫混凝土的应用已遍及全世界。然而，全世界对于超轻混凝土如何获得高强的问题仍未得到很好的研究，未来的10年内将主要针对泡沫混凝土的形成机理进行深入研究，为扩大其应用范围提供技术支持和理论研究。 

^范文提纲

1．泡沫混凝土的概述及分类

1.1．泡沫混凝土的概述

1.2．泡沫混凝土的分类

泡沫混凝土的特点及应用

2.1. 泡沫混凝土的特点

2.2. 泡沫混凝土的应用

泡沫混凝土技术相比传统施工的优势 

3.1．在施工过程中的优势

3.2．在工程管理中的优势

存在的问题及解决措施

4.1.泡沫混凝土自身的缺陷

4.2.生产装备自动化程度底

4.3.其他方面的问题

5.泡沫混凝土技术施工的效果

5.1.工程案例

5.2.施工效果

6.泡沫混凝土技术对工程管理的影响

三、参考文献

[1] 王程，霍冀川，雷永林，等.改性酵母蛋白制备混凝土发泡剂及其处理条件优化[J].化工进展，2011，30(3):621－626.[2] 李金辉，周涛，曾超，等。泡沫混凝土对模拟氨氮废水的吸附[J].环境工程学报，2017，11(8):4718－4724.

[3] Luo J L，Li Q Y，Zhao T J，et al. Thermal and electrical resistances of carbon nanotube-reinforced foamed concrete[J]. Nanosci and Nanotechn Lett,2014,6(1):72-79.

[4] 张利萍，孙志松，李彬，等.MVQ /s－LDPE/ SiO₂ 泡沫材料的制备及性能研究[J].现代化工,2014,34(6):88－91,93.

[5] 周明杰，王娜娜，赵晓艳，等.泡沫混凝土的研究和应用最新进展[J].混凝土，2009，(4):104－107.

[6] 闫振甲.泡沫混凝土发展状况与发展趋势[J].混凝土世界, [15] 2009,(5):48-55.

[7] 克利维茨基． 泡沫混凝土与泡沫硅酸盐制件的工厂预制［M］．上海:上海科学技术出版社，1960． 

[8] 黄兰谷．泡沫混凝土［M］．北京:科学普及出版社，1957．

[9]  A．T．巴拉诺夫．泡沫混凝土和泡沫硅酸盐［M］．北京:建筑工程出版社， 1958． 

[10] 李克明，朱福民．生石灰烟灰泡沫混凝土［M］．北京: 建筑工程出版社，1958．