1 行業(yè)發(fā)展概況

2020年我國泡沫混凝土行業(yè)的生產(chǎn)應(yīng)用受到新冠疫情影響較小，我國全面復(fù)工復(fù)產(chǎn)后，行業(yè)穩(wěn)步發(fā)展，依舊保持良好的發(fā)展勢頭，2020年我國泡沫混凝土總產(chǎn)量估算約為6000萬m³，仍然遠高于全球其他國家。

我國泡沫混凝土行業(yè)的現(xiàn)澆泡沫混凝土與泡沫混凝土制品兩大類中，目前現(xiàn)澆泡沫混凝土應(yīng)用量依舊遠超制品類。今年現(xiàn)澆類泡沫混凝土工程應(yīng)用持續(xù)穩(wěn)定增長，尤其是在較為成熟的路橋工程領(lǐng)域、回填工程、現(xiàn)澆墻體及房屋整澆、屋面保溫隔熱層及找坡找平層、現(xiàn)澆地暖絕熱層及墊層等領(lǐng)域的應(yīng)用工程量增長較大。現(xiàn)澆泡沫混凝土在其他如港口水利工程、海洋工程、軍事工程、油田礦井工程方面的應(yīng)用也較前幾年有所增長。

圖4 房屋面保溫施工

圖5 墻體保溫材料現(xiàn)澆圖（左）

圖6 基坑肥槽回填（右）

圖7 大體積泡沫混凝土制品生產(chǎn)

圖8 泡沫混凝土板材制品生產(chǎn)倉庫（左）

圖9 泡沫混凝土墻體吊掛力試驗（右）

我國的泡沫混凝土產(chǎn)品和技術(shù)尤其是以鋼網(wǎng)模泡沫混凝土輕鋼龍骨復(fù)合墻體為代表的泡沫混凝土現(xiàn)澆住宅技術(shù)近幾年持續(xù)走出國門，不斷輸出到其他國家，越來越多的海外建筑工程項目前來我國尋求物美價廉的技術(shù)和服務(wù)，如阿富汗住建部副部長、津巴布韋政府高級經(jīng)濟顧問等外國政府代表先后到訪我國企業(yè)進行參觀考察，了解泡沫混凝土鋼網(wǎng)模住宅，準備引進這種中國創(chuàng)造的建筑體系。

圖10 我國企業(yè)在東南亞的泡沫混凝土工程項目

圖11 外國政府官員參觀考察我國泡沫混凝土企業(yè)

2.1改進型鋼網(wǎng)模泡沫混凝土輕鋼龍骨復(fù)合墻體系統(tǒng)

鋼網(wǎng)模泡沫混凝土輕鋼龍骨復(fù)合墻體系統(tǒng)在日益廣泛的應(yīng)用中也逐漸有新的變化，各設(shè)計施工單位結(jié)合建筑物實際需求，在傳統(tǒng)的鋼網(wǎng)模泡沫混凝土輕鋼龍骨復(fù)合墻體系統(tǒng)基礎(chǔ)上增加了結(jié)構(gòu)構(gòu)件，使鋼網(wǎng)模泡沫混凝土輕鋼龍骨復(fù)合墻體系統(tǒng)更易于適應(yīng)各類建筑物需求。

某企業(yè)設(shè)計的一種改進型鋼網(wǎng)模泡沫混凝土輕鋼龍骨復(fù)合墻體系統(tǒng)，主要采用卡條桁架龍骨為墻體豎向骨架，模板網(wǎng)為墻體兩側(cè)鋼網(wǎng)模板，現(xiàn)場快速拼裝形成現(xiàn)澆墻體鋼網(wǎng)籠模腔，再進行水電預(yù)埋、陶粒泡沫混凝土或聚苯乙烯顆粒泡沫混凝土澆筑、墻體抹灰成型?？l桁架是一種輕鋼龍骨加鋼筋的焊接組合桁架構(gòu)件，在鋼網(wǎng)模墻體中主要起豎向定型定位骨架、澆筑中側(cè)向抗拉、成型后豎向抗壓、地震水平位移中抗剪、風(fēng)載和撞擊中抗拉的作用。該結(jié)構(gòu)大量使用鋼筋，現(xiàn)澆墻鋼筋含量約4.3kg/m²。

該改進型墻體結(jié)構(gòu)具有鋼網(wǎng)模泡沫混凝土輕鋼龍骨復(fù)合墻體系統(tǒng)一般具有的建材搬運方便、拼裝快速成型靈活、隔音保溫、防火防潮、抗裂網(wǎng)與墻體一次成型、抹灰層與結(jié)構(gòu)粘接牢固、防脫層、防開裂等特點，還可與多種結(jié)構(gòu)組合（磚混結(jié)構(gòu)、框架結(jié)構(gòu)、剪力墻結(jié)構(gòu)、鋼結(jié)構(gòu)、木結(jié)構(gòu)均可），可做承重墻、間隔墻、維護墻。改進型結(jié)構(gòu)不但可以提高裝配效率，還提高了抗震性能與結(jié)構(gòu)穩(wěn)定性，且降低了工程造價。該種結(jié)構(gòu)不但可填充泡沫混凝土，還可填充普通混凝土、輕骨料混凝土、甚至做成中空間隔墻體。

圖12 卡條桁架和卡扣箍

圖13 改進型鋼網(wǎng)模泡沫混凝土輕鋼龍骨復(fù)合墻體系統(tǒng)

還有以木制龍骨替代輕鋼龍骨的鋼網(wǎng)模泡沫混凝土墻體結(jié)構(gòu)，多用于非承重墻、室內(nèi)隔墻、移動房等，是加氣塊隔墻、石膏板隔墻、輕質(zhì)板隔墻、紅磚隔墻的優(yōu)質(zhì)替代墻體。鋼網(wǎng)模泡沫混凝土木龍骨墻體結(jié)構(gòu)抹灰后的成型墻體具有自重輕、整體性好、對梁板負荷小、墻面吊掛力高、保溫性好、無熱橋、隔音性強、抗剪抗震抗沖擊等特點，是室內(nèi)隔墻的優(yōu)選。

圖14 鋼網(wǎng)模泡沫混凝土木龍骨墻體結(jié)構(gòu)

此外一些企業(yè)將鋼網(wǎng)模泡沫混凝土輕鋼龍骨復(fù)合墻體與裝飾板結(jié)合起來形成結(jié)構(gòu)保溫裝飾一體化，先做面層后做墻體，即先在輕鋼龍骨外側(cè)安裝陶瓷板或彩色裝飾掛板，再澆筑聚苯乙烯顆粒泡沫混凝土，形成的外墻體不需要外裝修和外保溫，一次成型施工更快。

圖15 陶瓷板外掛安裝在輕鋼龍骨外側(cè)

圖16 預(yù)裝飾鋼網(wǎng)模泡沫混凝土輕鋼龍骨復(fù)合墻體施工過程及完成效果

2.2泡沫混凝土板材

自從國家建材行業(yè)標準《泡沫混凝土墻板、屋面板》（JC/T2475-2018）去年發(fā)布實施以來，泡沫混凝土板材制品有了標準規(guī)范依據(jù)，極大促進了產(chǎn)品的推廣和應(yīng)用。我國建筑物中墻板的用量遠低于發(fā)達國家，隨著國家對裝配式建筑的大力推廣，泡沫混凝土墻板屋面板的用量將迎來巨大的發(fā)展機遇。

目前行業(yè)內(nèi)先進企業(yè)已能大量生產(chǎn)滿足《泡沫混凝土墻板、屋面板》（JC/T2475-2018）規(guī)定指標要求的墻板屋面板，部分企業(yè)能量產(chǎn)更加質(zhì)優(yōu)價廉的產(chǎn)品，例如以化學(xué)發(fā)泡方式生產(chǎn)的隔墻板，600kg/m³級別的密度等級強度即可達到5Mpa，導(dǎo)熱系數(shù)低于0.13W/M.K。同時用化學(xué)發(fā)泡生產(chǎn)隔墻板時可以加入一定量的石粉、爐渣、沙子、建筑垃圾等作為集料，降低成本的同時也能有益于提高強度和防開裂。化學(xué)發(fā)泡生產(chǎn)墻板，市場價成墻每平方在100元左右，市場空間較大。

圖17 化學(xué)發(fā)泡墻板生產(chǎn)線

物理發(fā)泡方式生產(chǎn)的墻板屋面板也可達到標準指標要求，且物理發(fā)泡生產(chǎn)方式較為簡易，設(shè)備需求少，易于推廣。

圖18 物理發(fā)泡墻板生產(chǎn)線

今年行業(yè)內(nèi)有多條新的墻板生產(chǎn)線投入運行，包括物理發(fā)泡和化學(xué)發(fā)泡兩種生產(chǎn)方式。泡沫混凝土板材常見的開裂問題已在實際生產(chǎn)中得到有效解決，長期放置于室外的泡沫混凝土墻板無明顯裂紋出現(xiàn)。

圖19 外部環(huán)境放置一年以上的泡沫混凝土墻板

圖20 泡沫混凝土墻板裝配施工

2.3泡沫混凝土砌塊

行業(yè)內(nèi)泡沫混凝土砌塊生產(chǎn)技術(shù)不斷改進，先進企業(yè)在量產(chǎn)砌塊強度性能達到并超越加氣混凝土的基礎(chǔ)上仍然不斷尋求更高質(zhì)量水平和性價比，以期在市場競爭力上能與加氣塊分庭抗禮。某企業(yè)采用蒸壓養(yǎng)護技術(shù)生產(chǎn)的泡沫混凝土砌塊，工業(yè)化產(chǎn)能條件下700密度等級的砌塊產(chǎn)品強度能穩(wěn)定在7.5兆帕，且抗干燥收縮性能及抗裂性能大幅度提高，干燥收縮值可達到0.7mm/m以下。

圖21 泡沫混凝土砌塊蒸壓設(shè)備

圖22 泡沫混凝土砌塊施工應(yīng)用

2.4石膏基泡沫混凝土

我國工業(yè)副產(chǎn)石膏利用率較低，大量堆存的石膏既占用土地，其中的有害物質(zhì)還易對周邊環(huán)境造成污染。利用石膏特別是工業(yè)副產(chǎn)石膏制備泡沫混凝土在技術(shù)上是可行的，行業(yè)內(nèi)已有一定程度的研究探索，但由于石膏基材料固有的較差的耐水性，限制了石膏基泡沫混凝土的生產(chǎn)應(yīng)用。近幾年來，由于工業(yè)副產(chǎn)石膏再利用技術(shù)的亟需，石膏基泡沫混凝土的研究重回行業(yè)視線。目前行業(yè)內(nèi)已有高耐水性和優(yōu)質(zhì)物理性能的石膏基泡沫混凝土研究成果，以及專用的石膏基泡沫混凝土泡沫劑、外加劑進入市場。我國工業(yè)副產(chǎn)石膏的總體利用率較低，利用工業(yè)副產(chǎn)石膏為主要原料制備石膏基泡沫混凝土，用于生產(chǎn)砌塊條板類建筑保溫材料，可有效擴大工業(yè)副產(chǎn)石膏的消納途徑。石膏基泡沫混凝土產(chǎn)品的生產(chǎn)應(yīng)用有很大的發(fā)展空間。

2.5固廢泡沫混凝土

填筑用泡沫混凝土的工程應(yīng)用量往往十分巨大，如果能在原材料中使用各類建筑垃圾、工業(yè)固廢、污泥等固廢材料，不但能大量處理固廢問題，還能節(jié)約大量成本。固廢在泡沫混凝土中的應(yīng)用，國內(nèi)外專家學(xué)者均進行了一定探索，研究主要圍繞在將建筑垃圾（廢棄混凝土、砂漿、磚等）、工業(yè)固廢（煤矸石、粉煤灰、赤泥、廢尾礦、鋼渣、廢棄塑料等）、各類污泥以及秸稈等固廢材料粉磨后加入到泡沫混凝土中。多數(shù)研究結(jié)果表明，單一固廢的引入一般會對泡沫混凝土性能產(chǎn)生不利影響，因此需通過引入激發(fā)劑、調(diào)整組分等技術(shù)措施來抑制或降低固廢帶來的不利影響。此外，固廢中含有的各類有毒有害成分，也是作為泡沫混凝土原材料需要解決的問題。除了常用的粉煤灰、礦渣、鋼渣外，近年來行業(yè)內(nèi)已有部分企業(yè)將新型固廢泡沫混凝土成功應(yīng)用于工程中，如改性赤泥固廢泡沫混凝土、再生泡沫混凝土等。

圖23 實驗室制備石膏基泡沫混凝土

圖24 赤泥固廢泡沫混凝土填筑工程應(yīng)用

圖25 改性赤泥泡沫混凝土性能檢測報告

2.6現(xiàn)澆泡沫混凝土生產(chǎn)設(shè)備

成套現(xiàn)澆泡沫混凝土設(shè)備是目前行業(yè)中使用率最高的泡沫混凝土生產(chǎn)設(shè)備，近幾年來一體化現(xiàn)澆泡沫混凝土制備機組已逐漸取代老舊簡易生產(chǎn)施工設(shè)備，且逐漸實現(xiàn)型號多樣化、功能全面化，而環(huán)保節(jié)能及智能化是行業(yè)設(shè)備的發(fā)展方向。目前行業(yè)內(nèi)先進的泡沫混凝土制備機組通過供水系統(tǒng)采用多泵循環(huán)、流量疊加、節(jié)能永磁電機、水質(zhì)穩(wěn)定處理等技術(shù)；攪拌系統(tǒng)采用連續(xù)動態(tài)稱重、無塵化攪拌、自沖洗、節(jié)能電機等技術(shù)；發(fā)泡系統(tǒng)采用泡沫密度精確控制系統(tǒng)、低噪音節(jié)能電機、熱源回收式水溫控制系統(tǒng)、耐久材質(zhì)氣泡發(fā)生器等技術(shù)；泵送系統(tǒng)采用多泵組合、節(jié)能電機、高效減速機、長壽命擠壓管等技術(shù)；控制系統(tǒng)采用全機組一體化微電腦智能控制系統(tǒng)、自動巡檢、雙電源切換、高效人機交互界面等技術(shù)，已基本實現(xiàn)供水、攪拌、發(fā)泡系統(tǒng)環(huán)保節(jié)能化，泵送系統(tǒng)節(jié)能高效化，控制系統(tǒng)智能化。先進的智能化設(shè)備系統(tǒng)還可以實時監(jiān)測各環(huán)節(jié)原材料、漿料、泡沫、濕密度和環(huán)境的參數(shù)變化，便于對生產(chǎn)質(zhì)量進行嚴格精確把控，確保生產(chǎn)穩(wěn)定性。

圖26 180立方米/小時智能化泡沫混凝土制備機組

泡沫混凝土機場跑道攔阻系統(tǒng)（又名特性材料攔阻系統(tǒng)）是以泡沫混凝土材料為主體，設(shè)置在跑道端外，對沖出跑道端的飛機實施攔阻，使飛機減速或者停止的系統(tǒng)。該系統(tǒng)的基本單元由泡沫混凝土材料預(yù)制而成的塊體以及頂蓋、底托等共同組成，采用的泡沫混凝土具有特定的力學(xué)性能，在飛機碾壓下，能以預(yù)期的方式潰縮并吸收飛機動能。該系統(tǒng)涉及民航安全，對采用的泡沫混凝土性能要求非常嚴格，整體系統(tǒng)造價每立方米近萬元。中國民用航空局發(fā)布實施的民用航空行業(yè)標準《特性材料攔阻系統(tǒng)》（MH/T5111-2015）對該系統(tǒng)采用的特性材料泡沫混凝土的各項性能進行了規(guī)定要求。2019年底，國產(chǎn)第二條泡沫混凝土機場跑道攔阻系統(tǒng)，在西藏林芝機場交付使用，這也是世界上第一條在高海拔凍害嚴重、紫外線輻射強烈、多風(fēng)沙氣候等嚴酷條件下安裝的跑道攔阻系統(tǒng)。今年我國有四川廣元、攀枝花（第二套）、云南臨滄、西雙版納、大理等多個機場開工安裝泡沫混凝土機場跑道攔阻系統(tǒng)，標志著該技術(shù)已開始大規(guī)模應(yīng)用。

圖28 泡沫混凝土機場跑道攔阻系統(tǒng)安裝施工

圖29 西藏林芝機場泡沫混凝土跑道攔阻系統(tǒng)

圖30 四川攀枝花機場泡沫混凝土跑道攔阻系統(tǒng)俯視圖

3 標準體系進展

《泡沫混凝土自保溫砌塊》（JC/T2550-2019）建材行業(yè)標準于2019年12月發(fā)布，2020年7月正式實施。該標準規(guī)定了泡沫混凝土自保溫砌塊的術(shù)語和定義、分類、等級和標記、一般規(guī)定、要求、試驗方法、檢驗規(guī)則及產(chǎn)品合格證、包裝、堆放和運輸。該標準適用于工業(yè)與民用建筑用泡沫混凝土自保溫砌塊。

《無機防火門芯板材》（JC/T2568-2020）建材行業(yè)標準今年已獲工信部批準，預(yù)計明年發(fā)布實施。該標準規(guī)定了無機防火門芯板材的術(shù)語和定義、規(guī)格、分類和標記、技術(shù)要求、試驗方法、檢驗規(guī)則及標志、包裝、運輸和貯存。該標準適用于以膨脹珍珠巖、膨脹蛭石、泡沫混凝土、菱鎂制品等材料制成、填充在防火門內(nèi)的無機板材。

《填筑用泡沫混凝土》建材行業(yè)標準于2018年啟動制定工作，目前已完成征求意見稿，預(yù)計明年完成編制工作申請報批。該標準將針對填筑用泡沫混凝土的多項特殊技術(shù)性能指標制定標準規(guī)范要求和準確試驗方法，將適用于建筑物填筑、建材制品填充、建筑基坑填充、管線回填、地下結(jié)構(gòu)減荷填充、礦山及采空區(qū)回填、地下填筑工程等所使用的填筑用泡沫混凝土。

《公路工程用泡沫混凝土》建材行業(yè)標準于2018年啟動制定工作，目前已完成征求意見稿，預(yù)計明年完成編制工作申請報批。該標準將針對公路工程的特殊需求，規(guī)范新建路堤工程、路堤拓寬工程、地質(zhì)災(zāi)害與工程病害處置等公路工程中泡沫混凝土的應(yīng)用。

《鋼網(wǎng)模泡沫混凝土輕鋼龍骨復(fù)合墻體應(yīng)用技術(shù)規(guī)程》建材行業(yè)標準于2019年8月由工信部批準立項，今年啟動標準起草制定工作，預(yù)計2022年完成編制工作申請報批。該標準面向行業(yè)熱點技術(shù)鋼網(wǎng)模泡沫混凝土輕鋼龍骨復(fù)合墻體，針對其特有的鋼網(wǎng)、輕鋼龍骨、現(xiàn)澆泡沫混凝土三位一體結(jié)構(gòu)，制定施工標準規(guī)范要求和關(guān)鍵材料技術(shù)性能要求及準確試驗方法，用于規(guī)范和指導(dǎo)該技術(shù)的應(yīng)用推廣。該標準將適用于以鋼網(wǎng)模泡沫混凝土輕鋼龍骨復(fù)合墻體作為民用建筑與一般工業(yè)建筑中自承重內(nèi)隔墻、自保溫或復(fù)合保溫外墻的設(shè)計、施工及質(zhì)量驗收。

2020年還有一些地方標準和其他重要標準新投入實施，如江西省于2020年1月1日起實施的地方標準《橋涵臺背回填泡沫混凝土施工技術(shù)規(guī)程》（DB36/T1134-2019）；廣東省于2020年6月1日起實施的地方標準《輕質(zhì)混凝土墻體應(yīng)用技術(shù)規(guī)程》（DBJ/T15-180-2020）；中國國家鐵路集團有限公司今年發(fā)布實施的《鐵路工程現(xiàn)澆泡沫輕質(zhì)土》（Q/CR758-2020）等。還有一些地方標準、團體標準正在編制中，如廣西工程建設(shè)地方標準《現(xiàn)澆泡沫輕質(zhì)土技術(shù)規(guī)程》、四川省地方標準《輕鋼網(wǎng)構(gòu)輕質(zhì)混凝土結(jié)構(gòu)技術(shù)標準》、中國建筑材料聯(lián)合會團體標準《沉箱式衛(wèi)生間回填用泡沫混凝土》、中國工程建設(shè)標準化協(xié)會標準《公路工程泡沫輕質(zhì)土應(yīng)用技術(shù)規(guī)程》等。