19 世纪 50 年代，预制装配式构件首次出现在建筑行业的视野中。到了 20 世纪，以欧美为首的国家掀起了对预制墙板构件理论和试验研究的高潮 ，
以此奠定了预制墙板构件向轻质、保温、结构功能 一体化发展的基础。我国自 1988 年在哈尔滨召开了第一届全国墙体材料革新与建筑节能会议以来，大
量的节能材料和节能结构纷纷涌现，国内建筑领域开始进行墙体改革和建筑节能深入探索 。进入 21 世纪后，生产力急速发展，世界各国能源消耗以每年 2%的比率增长，造成资源枯竭、能源消耗、气候变暖等一系列严峻问题 ，因此我国提出全面推进生态文明建设、加快新型城镇化建设的方针，特别是在当前实现中华民族伟大复兴的进程中，高度重视绿色建筑的发展理念。墙体作为建筑耗能的最主要部位，其能耗在整个建筑能耗中占比高达 90%。2016 年国务院《关于进一步加强城市规划建设管理工作的若干意见》中指出，要使预制装配式建筑达到未来总体新建建筑的 30%以上。在国家大力推广预制装配式建筑的背景下，我国墙体研究正处于百花齐放的时期，各种类型的墙体呈现井喷式发展势头。传统的预制墙板自重大，不能满足绿色建筑中轻质、保温、环保等一系列要求。泡沫混凝土墙板作为轻质墙板的主要类型，是由泡沫和其他集料混合而成的集轻质、防火保温、隔热隔声等优点于一体的墙板。泡沫混凝土墙板作为预制装配式轻质墙板结构体系的一个发展方向，其与社会发展需求相符合，同时能起到减少现场施工、降低物料消耗、减少环境污染的作用。随着建筑工业化的大力发展，泡沫混凝土墙板的需求量将会越来越大、使用面越来越广，这将积极的推动绿色建筑发展。笔者通过查阅相关文献资料，对泡沫混凝土墙板发展概况和当前市面常见类型进行综述。
1 泡沫混凝土墙板发展概况
1. 1 国外泡沫混凝土墙板发展概况
      19 世纪初，瑞士等西方国家就开始致力于泡沫混凝土材料的基础研究。20 世纪 30 年代，欧洲人首先提出了通过混合气泡、水泥和砂制备混凝土的方法，这是真正意义上的泡沫混凝土的问世。至此，泡沫混凝土在建筑行业里开始大范围取代加气混凝土，同时也刺激了泡沫混凝土加速发展和创新，伴随
着工业体系的突飞猛进，泡沫混凝土在建筑保温领域的应用达到了高潮。与此同时，前苏联也开始将泡沫混凝土作为保温节能材料大量运用在建筑墙板、饰面板、屋面板等构件上，并基于大量试验研究和工程经验出台了一系列的国家标准，奠定了泡沫混凝土墙板的技术体系基础。20 世纪 80 年代，日本、韩国对泡沫混凝土墙板的保温性能做了大量研究，促使泡沫混凝土墙板成为建筑保温构件中的主要角色。进入 21 世纪，欧美国家进一步对泡沫混凝土 墙板的隔声、耗能吸波、耐火耐热等性能展开了研究，在此方面取得了一系列技术成果，并制定了相应的规范。截至目前，国外所采用的泡沫混凝土墙板多为复合墙板，大量科研工作者致力于开发新型、节能、利废高的材料复合到泡沫混凝土墙板之中。泡沫混凝土墙板种类繁多，各自具备不同的性能优势，如采用一类黏土中空的泡沫混凝土轻质复合墙板，其在保温、隔声、施工等方面比传统泡沫混凝土墙板具有优越性。在美国、日本、欧洲等发达国家，以泡沫混凝土为材料的预制轻质复合墙板正迅速发展起来，市场需求旺盛，预计复合墙板将会在能源节约型的未来社会长期保持增长势头。
1. 2 国内泡沫混凝土墙板发展概况
      泡沫混凝土墙板作为一类新型建筑节能墙体，具有利废、环保、节能等优点，且价格低廉 。我国在建筑工业中采用泡沫混凝土墙板起步相对较晚，对泡沫混凝土墙板的研究几乎与新中国诞生同时起步。1952 年，以中国科学院土木建筑研究所为始成立了泡沫混凝土试验中心，在前苏联指导下生产出了蒸压泡沫混凝土板，这也是我国首次将泡沫混凝土用于建筑保温领域。20 世纪 90 年代起，我国南方因气候条件差，泡沫混凝土墙板开始得到推广发展。进入 21 世纪，随着建筑节能新理念的产生，泡沫混凝土墙板得到了迅猛发展，进入高潮。至此，我国出现了规模化的泡沫混凝土设备生产商，但整体工业生产体系的机械化程度低，阻碍了泡沫混凝凝土墙板的发展。2006 年起，基于已有研究和相关工程经验，我国对各类泡沫混凝土墙板开始制定相关标准，向规范化、工业化步伐迈进。2009 年，泡沫混凝土墙板在建筑保温领域的使用量已超过半数，当前该比例已达 90%。虽然我国的泡沫混凝土墙板具备小型化、实用化、操作简易化、相比发达国家价格低、整体工艺水平基本和发达国家持平等优势，但在泡沫混凝土墙板装备技术上的成熟度仍落后于发达国家，规模化生产程度有待进一步提升。另外，我国生产的泡沫混凝土墙板制品整体质量不够好，仍然存在密度小的条件下，强度较差、保温性能不理想等不足，制品后期会出现干缩等问题。总体而言，泡沫混凝土墙板在我国已广泛运用，但仍有巨大研究空间以提高泡沫混凝土墙板的抗裂性能，满足轻
质、保温节能等绿色建材的要求。

2 泡沫混凝土墙板种类和性能特点
      轻质墙体材料作为目前发展的主要方向，已逐步成为高层建筑内隔墙、外墙、楼面板的首选。与普通混凝土预制保温墙板相比，泡沫混凝土墙板不
仅能减薄墙体，大幅度降低预制墙板的自重，同时可有效保温隔热隔声、增加建筑面积、调节室内湿度等，此外还具有轻便、灵活、安装方便、施工进度
快等优点，目前已成为最大规模的新型墙体材料。泡沫混凝土墙板（见图 1）根据原材料不同可以分为不同类型：按照胶凝材料不同可以分为普通水泥泡沫混凝土墙板、粉煤灰泡沫混凝土墙板、快硬性硫铝酸水泥泡沫混凝土墙板、复合水泥泡沫混凝土墙板等；按照轻集料不同可以分为膨胀珍珠岩泡沫混凝土墙板、陶粒泡沫混凝土墙板、聚苯乙烯泡沫混凝土墙板等。笔者通过对上述墙板进行大量文献调研和分析，总结了各类泡沫混凝土墙板的特点和使用参数，并进行了优缺点对比和经济技术分析。 

2. 1 泡沫混凝土墙板
      发泡水泥混凝土墙板通常称为泡沫混凝土墙板。国内最早开发的泡沫混凝土墙板主要由以水泥为主的无机胶凝材料、发泡剂和外加剂 3 部分组成，泡沫混凝土作为墙板材料具备良好的隔热保温效果。相较于普通混凝土墙板而言，泡沫混凝土墙板以其密度小、性质稳定、防火性能好、工程造价低的特点广泛应用于建筑墙体保温隔热领域。二者各项性能指标对比见表 1。 

      泡沫混凝土作为水灰比较大的流态混凝土，需要控制好沉降和防止泌水，同时其较低的抗压强度也限制了其作为墙板的适用范围，因此近年来随着
各类高效矿物掺合料的使用，加快了对传统泡沫混凝土墙板的改进开发。随着国家大力提倡节约资源和利废为宝，可将工业和电厂粉煤灰作为胶凝材料 的填料，粉煤灰作为填料不仅满足细度、吸水性等要求，同时也保证了与泡沫的高相容性。笔者总结了不同研究者通过掺入不同矿物掺合料以及采用其他类型水泥对泡沫混凝土改性的效果，见表 2。由不同泡沫混凝土材料制成的轻质墙板基本性能指标见表 3。 

      普 通 水 泥 泡 沫 混 凝 土 墙 板 的 承 载 力 一 般 在0.06～0.08 MPa 之间，其强度发展空间很大，将粉煤灰引入泡沫混凝土能明显降低水泥的用量，降低 能耗；增强混凝土的密实性，从而提高其抗磨性和耐久性；有效降低干密度的同时，提升泡沫混凝土墙板的强度；减少因水化热产生的收缩变形，同时 降低导热系数，提升保温性；在施工方面可以大大改善浆体的流动性，使墙板成型更为方便；在成本方面，由于粉煤灰获取便利，且比水泥成本低廉，因此可以在一定程度上降低经济成本。在普通硅酸盐水泥中掺加快硬性硫铝酸盐水泥，可以使其早期凝结快、硬化较早且后期强度较高，有利于加速泡沫在混凝土中稳定成型并形成微孔结构。使用快硬性硫铝酸盐的泡沫混凝土，表观密度为 300 kg/m3，抗压强度能达到 0.4 MPa 以上，具备较低的导热系数，保温性能卓越，热工性能良好，适用于我国寒区或偏北地区建筑外墙保温工程。但掺加快硬性硫铝酸盐水泥会造成墙板表面易起灰、抗碳化能力下降，且快硬性硫铝酸盐水泥价格比普通硅酸盐水泥价格高 1/2～1/3。因此，应从经济技术方面综合考虑，合理确定快硬性硫铝酸盐水泥掺量。研究表明，不同种类水泥对发泡倍数、浆体稳定性、干密度、抗压强度及导热系数均会产生影响，同时矿渣不适合用于发泡水泥的制备。与未添加硅粉或者超细粉煤灰等矿物掺合料的泡沫混凝土相比，使用低密度集料会明显提高泡沫混凝土的抗压强度，这是因为达到设计的材料密度会使得泡沫的引入量降低，从而获得更致密的结构。
2. 2 膨胀珍珠岩泡沫混凝土墙板
      膨胀珍珠岩是通过高温焙烧膨胀后制成的一种内部为蜂窝状结构的白色颗粒状材料，具备良好的保温效能和超强的稳定性能，尤其在耐火保温节能
方面优势突出，因此被市场广泛接受。陶新明用粒径 0.212～0.300 mm 的膨胀珍珠岩对矿渣泡沫混凝土进行改性，结果表明，掺加 3%的膨胀珍珠岩可以
改善泡沫混凝土的内部微孔结构，其抗压强度和导热系数提升最大。赵维霞等研究了双掺粉煤灰和 膨胀珍珠岩对泡沫混凝土性能的影响，结果表明，同时掺加粉煤灰和膨胀珍珠岩可明显提高泡沫混凝土的匀质性；当两者掺量为 15%～25%时，泡沫混凝土早期强度提高了 5%。加入膨胀珍珠岩的泡沫混凝土墙板制品，表观密度越低，则吸水性越高，这在实际使用过程中会使墙板的导热系数增大，从而大幅度降低保温性能。
2. 3 陶粒泡沫混凝土墙板
      利用煅烧技术制备陶粒利废为宝，已经在国内建筑行业广泛应用，陶粒泡沫混凝土墙板由烧结的人造陶粒、火山灰质水泥、发泡剂、河砂和少量添加
剂经自动化生产线生产、自动控水混合、浇筑灌模而成。
      按照陶粒品种的不同可以将陶粒泡沫混凝土墙板分为黏土陶粒泡沫混凝土墙板、页岩陶粒泡沫混凝土墙板、粉煤灰陶粒泡沫混凝土墙板等。孔丽娟 对两种不同的陶粒做了强度研究，发现页岩陶粒吸水性更好，后期与胶凝材料形成的界面强度更大，其强度大于粉煤灰陶粒。姜英波 对页岩陶粒混凝土的性能进行了试验研究，并对页岩陶粒混凝土墙板和普通混凝土墙板进行了试验，结果表明，页岩陶粒混凝土墙板中钢筋应变情况与普通混凝土墙板相比并无明显区别，页岩陶粒混凝土墙板比普通混凝土墙板更轻，且表现出与普通混凝土墙板相同的强度、刚度等力学性能。Wang 等证实了陶粒泡沫混凝土的密度与其导热系数、抗压强度存在线性关系，并提出设计密度为 600 kg/m3 的陶粒泡沫混凝土时，陶粒掺量不超过 45%。孙文博等以陶粒、礁砂和水泥为原料，制备出了表观密度为 910 kg/m3的陶粒泡沫混凝土，其 28 d 抗压强度为 11.4 MPa，导热系数为 0.312 W/（m·K）。

2. 4 聚苯乙烯泡沫混凝土墙板
      聚苯乙烯颗粒是市面上使用广泛的保温轻质材料，是具有一定粒度、级配的轻骨料，具有不吸水、密度小、导热系数低等特点。用聚苯乙烯颗粒代替其
他轻骨料可以使墙板获得更小的密度。聚苯乙烯最早由德国开发，通过与水泥、水、泡沫剂（或引气剂）、PP 膜裂纤维、砂等混合制作成框架结构中的隔热填充墙体或复合墙板。蔡安兰等以建筑垃圾、普通水泥、废泡沫塑料和发泡剂为原料制备泡沫混凝土，研究了建筑垃圾用量对泡沫混凝土抗压强度、干
表观密度和导热系数等物理性能的影响，并制备出了干表观密度为 860 kg/m3、28 d 抗压强度大于 3 MPa、导热系数小于 0.20 W/（m·K）的聚苯乙烯泡沫混凝土。任红亮也制备出了密度为 700～900 kg/m3 的 聚苯乙烯泡沫轻质复合保温墙板。徐徐等通过复掺不同聚苯乙烯颗粒，研究了聚苯乙烯改性泡沫混凝土的强度和收缩性能，结果表明，聚苯乙烯颗粒在高掺量泡沫混凝土中能有效抑制塌模现象，从而使得泡沫混凝土的表观密度和抗压强度更稳定，同时可以延缓收缩。候昱灼等研究了不同条件下聚苯颗粒泡沫混凝土的发泡过程及发泡体性能，考察了不同水胶比、不同发泡温度对聚苯颗粒泡沫混凝
干密度和抗压强度的影响，结果表明，水胶比为 0.46和较低的温度下添加聚苯乙烯颗粒后，可以获得较小的干密度与较高的抗压强度。
2. 5 对比分析
      4 种墙板材料基本力学性能比较见表 4，4 种墙板基本性能比较见表 5。 

1）吸水率
      聚苯乙烯泡沫混凝土与陶粒、膨胀珍珠岩等轻骨料泡沫混凝土相比，轻骨料泡沫混凝土吸水率更低。
2）密度
      轻骨料，尤其是有机材料的加入会对泡沫稳定性产生一定影响，造成泡沫混凝土密度波动性较大，不易控制，而普通泡沫混凝土的密度在生产时更容易控制。
3）力学性能
      由于膨胀珍珠岩和陶粒自身具备一定的强度， 所以膨胀珍珠岩泡沫混凝土墙板和陶粒泡沫混凝土墙板与另外 2 种泡沫混凝土墙板相比，在密度相
同的情况下其抗压强度更具一定优势，但力学强度也易受到其他因素的影响。
4）耐火性能
      聚苯乙烯板在温度过高的环境中会自燃，而发泡水泥保温板防火性能为不燃 A 级，这是发泡水泥保温板优于聚苯乙烯板的重要性能之一。传统的聚
苯乙烯材料一般在 74 °C 开始分解，墙体保温效果也 开始下降。因此，聚苯乙烯泡沫混凝土墙板耐火性能没有无机类泡沫混凝土墙板具有优势，同时随着有机物的加入，也增加了对环境的污染。
5）安装
      聚苯乙烯泡沫混凝土墙板主要采用“点固定”的形式与主体结构进行连接，故随着时间增长会出现空鼓、脱落等隐患，同时其抗氧化能力弱，并且聚
苯乙烯使用寿命一般在 20 年左右，致使该类型墙板使用范围受限。因此对于外形较为复杂的建筑物要谨慎采用聚苯乙烯泡沫混凝土墙板。
6）经济技术分析
      从经济技术方面对各类泡沫混凝土墙板进行分析，总体而言，轻集料泡沫混凝土墙板使用性能要优于普通泡沫混凝土墙板，但经济成本较高。掺入膨胀珍珠岩和陶粒的泡沫混凝土成本要大于掺入聚苯乙烯和少量石膏的泡沫混凝土。例如，采用膨胀珍珠岩的泡沫混凝土，因膨胀珍珠岩的价格较高，在相当生产条件下，每生产 1 m2 的轻质墙板，其成本要增加 3～4 元。充分发挥选料在墙板中的作用，精准控制成本，更利于拓宽泡沫混凝土墙板在市场中
的使用维度。
3 泡沫混凝土墙板研究趋势和展望
      就泡沫混凝土墙板而言，由材料改性而衍生出的墙板种类纷繁多样，常用泡沫混凝土的密度在300～1 200 kg/m3 之间，所以一般不考虑采用重质集料，填充料多使用工业固体废弃物，如工业磨细矿渣、电厂粉煤灰、特种水泥、硅灰、秸秆粉、锯末等。我国泡沫混凝土的发泡剂与发泡机技术远不如国
外，致使料浆发泡不稳定，硬化后基体气泡不均匀，从而制约了泡沫混凝土强度的发展。因此目前国内关于泡沫混凝土墙板的研究主要集中在密度的控
制、泡沫在混凝土浆料中的稳定性、热工性能的表现等方面，对于抗震耗能等方面研究较少，使得泡沫混凝土墙板在理论上受到制约，在推广使用方面
受到了限制。综合国内外研究现状，可以从以下几方面对泡沫混凝土墙板开展进一步研究和推广应用：
1）引进新材料，同时增强泡沫的稳定性研究，在减轻墙板自重的同时有效提高墙板结构体系的强度和刚度，以升级建筑结构的要求。
2）对泡沫混凝土墙板结构的细部构造以及墙板 接缝之间的隔热、防水处理进行优化升级，采用耐火性能好、膨胀收缩小的密封材料作为墙板的辅助链接，使墙体整体兼备良好的热工性能，以进一步提升房屋的舒适度。
3）泡沫混凝土墙板作为预制墙板的一类，也有运输和安装方面的问题。存放、运输及安装过程中均可能会对墙板造成一定的损坏，因此合理的存放方
式、运输和安装技术有必要进一步提升。
4）市政工程与城镇生活配套等公共基础工程密切相关，泡沫混凝土墙板在此方面的应用还相对较少，可拓宽泡沫混凝土墙板在相关领域的合理应用，推动市政工程工业化建设。比如将其用于市政公共场所和公益公共建筑的室内外隔墙，或在市政公园田径跑道、运动场中使用，采用具备一定渗透性能的泡沫混凝土板作为运动场的轻质地基，铺装方便，绿色环保，具有很强的工程实用性。整体而言，有关泡沫混凝土墙板的研究还有待进一步挖掘，其运用维度也尚为不足。随着装配式建筑的发展，泡沫混凝土墙板在未来建筑及市政工程
各个领域的应用必然会受到更多的重视和推广。
4 结 语
      泡沫混凝土墙板作为建筑轻质墙板的主要类型之一，既可以推进预制装配式构件的蓬勃发展，又是实现未来绿色住宅工业化的研发方向，在注重环境协调、社会经济性和工业化、自动化的绿色建筑模式下，可以加大力度提升泡沫混凝土墙板的构造特点、静力性能及抗震性能。通过进一步对泡沫混凝土墙板的改进和推广，可在新城镇、新农村建设中推进预制装配式构件的快速发展，对国家建筑行业带动作用也会越来越大，提高绿色建筑质量和数量，减少环境污染。发展泡沫混凝土墙板是实现未来住宅工业化和绿色建筑节能环保的大势所趋。

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