摘要：泡沫混凝土是一种耐热度高、强度好、工期短、成本低、绿色环保的新型轻质建筑材料，随着国家对建筑节能与可再生能源利用的重视，其在建筑领域得到了广泛运用。本文对水胶比、发泡剂、纤维和外加剂的研究成果进行了总结，概述了国内泡沫混凝土的主要应用。

关键词：泡沫混凝土；研究发展；应用

基金项目：2023年江苏省高等学校大学生创新创业训练计划项目（xcx2023286）

前言：近年国家对建筑节能推广力度不断加大，为贯彻落实国家发布的《“十四五”建筑节能与绿色建筑发展规划》，人们开始重点关注导热系数低、节能效果明显的泡沫混凝土材料。泡沫混凝土在中国已有七十多年的发展历史，拥有较为成熟的生产工艺。其作为唯一可以对建筑进行全方位保温隔热处理的材料，不仅成本低廉、施工方便，还轻质抗压、安全耐用，是建筑节能材料的首选。随着实验的进行，它的应用范围还会更加广泛。现总结泡沫混凝土的研究进展和主要应用，为后续相关的研究开展提供帮助。

1泡沫混凝土研究进展

1.1水胶比对泡沫混凝土的影响

水胶比是混凝土用水量与胶凝材料用量的比值，是制备泡沫混凝土的重要参数，其影响着泡沫混凝土的干表观密度等级和抗压强度。当水胶比较低的时候，用水量的不足会使浆体的稠度变大，过低的流速和过大的阻力阻碍着泡沫混凝土中气泡的形成，气泡的生成数量少、孔型扁平导致气孔承载能力降低，泡沫混凝土的干密度值偏高，抗压强度低。相反，浆体的稠度降低，气泡分散均匀，数目增加，孔型饱满封闭，提高了泡沫混凝土的抗压强度。但过高的水胶比，也会使浆体出现气泡合并，浆体冒泡等导致泡沫混凝土抗压强度过低的现象。郑秀梅等[1]根据经济性及适应性考虑，建议工程用泡沫混凝土的水胶比为0.45～0.5。

1.2发泡剂对泡沫混凝土的影响

发泡剂是生产泡沫混凝土的关键材料，不仅可以让浆体发泡降密，还极大影响着泡沫混凝土制品的强度、导热系数、凝固速度、吸水率、浇注高度等重要性能。发泡方法按照原理可以分为物理发泡和化学发泡。物理发泡是利用水泥发泡剂降低水的表面张力，使水膜在制泡机的作用下，包覆空气形成气泡，再用混泡机把气泡引入混凝土拌合物内。物理发泡剂目前可分为松香树脂类、合成表面活性剂类、动植物蛋白和复合型四类[2]。荣辉等[3]人对微生物表面活性发泡剂进行研究，利用酵母菌的发酵作用进行发泡，发现酵母菌经过自身生化反应产生的大量表面活性蛋白分子降低了表面张力，提高了发泡倍数。也因为其生化反应，溶液产生了黏性，气泡不易连通或散出，提高了表面活性发泡剂泡沫的稳定性。宋宁等[4]研究通过热碱处理大豆残渣获得蛋白质的方法，为大豆残基蛋白（SRP）发泡剂的发展提供了新思路。

1.3纤维和外加剂的影响

泡沫混凝土的气孔使其拥有优良的保温、绝缘性能，但也会使其产生较大的收缩，导致结构因为收缩出现开裂、空鼓、渗漏等一系列问题，降低了经济效益。大量实验结果表明，加入纤维能提高泡沫混凝土综合性能，减少开裂等问题。王新泉等[5]研究掺入纤维的种类、数量以及掺入方法对泡沫混凝土性能的影响。发现植物有机纤维掺入泡沫混凝土后，通常会影响泡沫混凝土基体之间的黏结性能和耐碱腐蚀性能。而掺入玄武岩无机纤维能够有效提升试件的承载力和变形能力，提高试件的抗拉最大应力和应变，玄武岩纤维最佳的掺量为0.45％、长度为12mm。Abdullah Al-Shwaiter等人[6]研究发现高效减水剂（SP）提高了泡沫混凝土的吸水率和毛细管吸附量，减小了泡沫混凝土的收缩开裂并获得更好的孔形状，显著提高了泡沫混凝土的压缩和抗弯强度，研究发现1.35%的SP能使泡沫混凝土达到最佳性能。耿玲[7]通过研究促凝剂对泡沫混凝土性能的影响，发现浆体加入了促凝剂后，稠度发生了改变，泡沫混凝土的前期强度增加，后期强度明显减小，严重影响了泡沫混凝土的质量。周翔[8]研究发现纤维素醚基稳泡剂在低掺入量时会吸附于气泡表面而降低粘度、吸附于颗粒表面而影响晶体发育、在液相中引入新的气泡而引起混凝土强度的下降，泡沫混凝土整体力学强度会随着稳泡剂的增加呈现先增加后减少的趋势。在纤维素醚基稳泡剂添加量增加到达0.16%时，到达最优的力学性能。

2泡沫混凝土的应用

泡沫混凝土作为新型建筑节能材料，与大多数建筑材料能够很好的相容，施工时又呈现轻质、防火隔热、防冻、施工简便等优点，近年逐渐成为国内建筑应用的研究重点，目前我国泡沫混凝土的应用有以下几个方面。

2.1泡沫混凝土墙板

泡沫混凝土墙板拥有轻质、防火保温、隔热隔音等优点。我国的泡沫混凝土墙板具有预制装配的特点，实际操作能力强，运输装配方便。其保温功能远优于其他常见的材料，且泡沫混凝土的工艺简单，可以利用多种废弃材料制造，制品没有毒性，使用时间长。在房屋的内外墙体中都可以使用，与其他制品制成的复合墙体抗弯、抗拉强度很大，非常适宜运用在房屋建筑中。

2.2回填、填充

泡沫混凝土自重较轻，可以在路面、管道或城市地下建设进行回填和填充，施工便捷、成本少，工后不会产生较大的沉降差，维护成本低。泡沫混凝土作为回填材料的工期短，能尽快实现或恢复正常应用，综合成本低，综合效益极高。

2.3吸声、隔声

泡沫混凝土拥有较好的吸音性能，在铁路的吸音、隔音措施也有广泛的应用，相比以往的木水泥板和泡沫玻璃板不仅吸音系数高，成本也是非常低廉[9]。甚至在军事上可以作为抗爆屏障，以此缓解爆炸带来的冲击和爆音。

3结语

随着国家对绿色、节能方面的重视，泡沫混凝土将会因为其保温、持久、安全等特点成为研究的热点，在生产和应用上取得更大的发展。同时，泡沫混凝土的生产技术仍需要人们去研究，一种高效且稳定的生产技术是泡沫混凝土能否普遍推广应用的重要因素。它影响着泡沫混凝土的强度和在各种环境下的形变程度。为解决泡沫混凝土无法在严寒地区使用，轻质混凝土强度过低，工后干燥收缩大等问题做出贡献。

参考文献

[1]郑秀梅，付丽艳，刘晓丹，等.水胶比对泡沫混凝土性能影响试验[J].低温建筑技术，2014，36（10）：12-13+30.

[2]韩孟君.泡沫混凝土研究成果综述[J].安徽建筑，2022，29（07）：90-91.DOI：10.16330/j.cnki.1007-7359.2022.07.037.

[3]荣辉，张静，张颖，等.微生物发泡剂发泡机制及在泡沫混凝土中的应用[J].建筑材料学报，2021，24（02）：419-426.

[4]Song Ning，Li Zhihe，Wang Shaoqing，Xiong Yuanliang.Preparation and Application of Foaming Agent Based on the Compound System of Short-Chain Fluorocarbon and Soybean Residue Protein[J].Materials，2022，15（20）.

[5]王新泉，徐海宁，李枭.纤维增强泡沫混凝土的研究进展[J/OL].混凝土与水泥制品：1-7[2023-05-14].http：//kns.cnki.net/kcms/detail/32.1173.TU.20230512.0904.002.html.

[6]Al-Shwaiter Abdullah，Awang Hanizam，Khalaf Mohammed A..The influence of superplasticiser on mechanical，transport and microstructure properties of foam concrete[J].Journal of King Saud University -Engineering Sciences，2023，35（2）.

[7]耿玲.促凝剂对超轻泡沫混凝土性能的探究[J].四川水泥，2019（05）：330.

[8]周翔.纤维素醚基稳泡剂对泡沫混凝土性能影响的研究[J].福建建设科技，2018（03）：1-3+49.

[9]阳春雄.新型建筑材料泡沫混凝土的性能及应用[J].四川水泥，2021（07）：118-119.

作者简介：吴伟杰（2003—）男，江苏苏州人，本科生在读，研究方向：新型轻质建筑材料。