泡沫混凝土是水泥基輕質(zhì)多孔混凝土的一種，通常是由硅質(zhì)材料、鈣質(zhì)材料、水及泡沫劑或發(fā)泡劑等通過物理或化學(xué)方式發(fā)泡，澆筑、養(yǎng)護(hù)、固化成型的一種多孔材料。因其自身的結(jié)構(gòu)特點(diǎn)，泡沫混凝土具有輕質(zhì)、保溫隔熱、隔音、防火等諸多優(yōu)點(diǎn)，應(yīng)用廣泛[1]。根據(jù)生產(chǎn)工藝和用途一般分為兩種，一種是采用化學(xué)發(fā)泡：將化學(xué)發(fā)泡劑、水與水泥基材料一起混合攪拌均勻成漿體，在靜停過程中通過化學(xué)反應(yīng)產(chǎn)生氣泡，料漿逐漸膨脹至一定體積，常壓潮濕養(yǎng)護(hù)、固化成型，一般用于制作泡沫混凝土制品；另一種是采用物理方式發(fā)泡：將泡沫劑水溶液通過物理方式（或機(jī)械方式）預(yù)先制備出泡沫，同時(shí)將水泥基材料加水?dāng)嚢璩蓾{體，泡沫與漿體再攪拌成泡沫漿料，澆筑、養(yǎng)護(hù)、固化成型，一般用于泡沫混凝土現(xiàn)澆應(yīng)用[2~3]。目前，泡沫混凝土現(xiàn)澆約占其使用總量的三成左右。

隨著我國城市建筑節(jié)能65%標(biāo)準(zhǔn)的全面實(shí)施，對(duì)建筑圍護(hù)結(jié)構(gòu)部分的節(jié)能技術(shù)措施也有了更高的要求，除了需要考慮傳統(tǒng)的墻體保溫系統(tǒng)、門窗系統(tǒng)、幕墻遮陽系統(tǒng)等外，樓層地面保溫系統(tǒng)也被納入其中。目前，就武漢市而言，絕大部分商品房建筑已經(jīng)設(shè)計(jì)了樓層地面保溫，受層高及利用空間限制，一般設(shè)計(jì)厚度為3~5cm。樓層地面保溫層比較常見的施工方式有兩種，一是現(xiàn)澆泡沫混凝土，二是陶粒骨料輕質(zhì)混凝土，二者之間性能對(duì)比如表1所示。

1 現(xiàn)澆泡沫混凝土的配制

1.1原材料

發(fā)泡劑：發(fā)泡劑是決定泡沫混凝土質(zhì)量關(guān)鍵之一，目前可用于現(xiàn)澆泡沫混凝土的物理發(fā)泡劑主要有四種，分別是松香類、合成類表面活性劑、蛋白類和復(fù)合型四種。前兩種發(fā)泡劑因其自身缺點(diǎn)，已逐步被淘汰使用；蛋白類發(fā)泡劑因其發(fā)泡倍數(shù)大及泡沫穩(wěn)定性好，被國外發(fā)達(dá)國家廣泛使用；復(fù)合類發(fā)泡劑為第四代發(fā)泡劑，是發(fā)泡劑未來研究發(fā)展方向，目前技術(shù)上尚待探索，產(chǎn)品較少，北京亞設(shè)YS-901復(fù)合型發(fā)泡就是其中的佼佼者。

1.2配制實(shí)驗(yàn)

泡沫混凝土配合比設(shè)計(jì)應(yīng)滿足抗壓強(qiáng)度、密度、和易性及保溫性能指標(biāo)的要求，需著重考慮幾個(gè)方面的問題： 1）水膠比：會(huì)對(duì)泡沫混凝土強(qiáng)度以及其流動(dòng)性有較大影響。2）泡沫的摻量：泡沫的摻量與泡沫的穩(wěn)定性有較大關(guān)系，直接影響到泡沫混凝土的密度和強(qiáng)度。3）減水劑等添加劑的摻量。本實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)的干密度為700kg/m3，粉煤灰摻量為30%。首先，通過以下公式計(jì)算確定用水量及各膠凝材料用量：

ρd=Sa（mc+mm）

mw=B（mc+mm）

式子中ρd為泡沫混凝土設(shè)計(jì)干密度；Sa為質(zhì)量系數(shù)，這里取1.2；mc、mm、mw分別為1m3泡沫混凝土水泥用量、粉煤灰用量及用水量；B為水膠比值。

然后，計(jì)算所摻入的泡沫體積：

V1=mc/ρc+mm /ρm+mw /ρw

V2=K(1-V1)

式中，V1為料漿總體積(m3)；ρc為水泥密度，取3100 kg/m3；ρm為粉煤灰密度，取2200 kg/m3；ρw為水的密度，取1000 kg/m3；V2為泡沫體積(m3)；K為富余系數(shù)，這里取1.2.

最后，通過摻入的泡沫體積，計(jì)算發(fā)泡劑的用量：

mf=my/(β+1)

my=V2ρf

式中mf為1m3泡沫劑混凝土泡沫劑用量(kg)；my為形成泡沫液質(zhì)量(kg)；β為泡沫劑稀釋倍數(shù)，這里取30；ρf為按此稀釋倍數(shù)發(fā)泡的泡沫密度，實(shí)測為36 kg/m3。

根據(jù)《泡沫混凝土應(yīng)用技術(shù)規(guī)程》（JGJ/T31-2014），當(dāng)泡沫混凝土中摻入減水劑時(shí)，水膠比應(yīng)通過實(shí)驗(yàn)來確定。根據(jù)經(jīng)驗(yàn)，本實(shí)驗(yàn)初步設(shè)定水膠比分別為0.3、0.4、0.5，外加劑摻量統(tǒng)一為0.8%，按照上述計(jì)算方法，得到如下配合比：

將上述三個(gè)配合比配制后，按照《泡沫混凝土應(yīng)用技術(shù)規(guī)程》標(biāo)準(zhǔn)方法測試了其流動(dòng)性指標(biāo)；成型40*40*160mm試樣用于測試其導(dǎo)熱系數(shù)（導(dǎo)熱系數(shù)測定儀測定）；成型100*100*100mm試樣測試其干密度及抗壓強(qiáng)度值。實(shí)驗(yàn)結(jié)果如表5所示：

根據(jù)《泡沫混凝土應(yīng)用技術(shù)規(guī)程》，在計(jì)算出泡沫混凝土配合比后，需要通過改變水泥用量來對(duì)配合比進(jìn)行調(diào)整和校正。在實(shí)際生產(chǎn)中，根據(jù)泵送施工的情況，又對(duì)配合比進(jìn)行了一定的微調(diào)和優(yōu)化，形成了最佳配合比，如表6所示。