泡沫混凝土常見問題分析與對策

1、泡沫混凝土常見問題分析與對策泡沫混凝土常見問題分析與對策摘要：泡沫混凝土常見的問題有表面粗糙、鼓泡、開裂，內(nèi)部有空鼓、竄孔，整體疏松或上下抗壓強(qiáng)度差異顯著以及總體抗壓強(qiáng)度偏低等問題。表面粗糙、竄孔、整體疏松或上下抗壓強(qiáng)度差異顯著以及總體抗壓強(qiáng)度偏低等問題的第一個(gè)原因是泡沫混凝土發(fā)泡劑的質(zhì)量有問題；第二個(gè)原因是發(fā)泡機(jī)的問題。開裂的根本原因在于泡沫混凝土漿料收縮比較基材大的多；其次是泡沫混凝土漿料本身材質(zhì)不均勻和自身抗拉強(qiáng)度太低。解決的基本

2、對策是選用高質(zhì)量泡沫混凝土發(fā)泡劑，實(shí)用新型泡沫混凝土產(chǎn)輸機(jī)，添加聚丙烯等有機(jī)短纖維。關(guān)鍵詞：泡沫混凝土；常見問題；比抗壓強(qiáng)度；對策中圖分類號：TU528.2文獻(xiàn)標(biāo)志碼：A文章編號：泡沫混凝土，20世紀(jì)30年代提出，同世紀(jì)50年代在美、蘇等國應(yīng)用于建筑工程。我國于20世紀(jì)90年代開始引進(jìn)、應(yīng)用此項(xiàng)技術(shù)。隨著科學(xué)發(fā)展觀逐步深入人心，我國對建筑節(jié)能的要求也在提高。輕質(zhì)泡沫混凝土由于具有質(zhì)輕、高強(qiáng)、節(jié)能、利廢、保溫、隔音、耐老化、不易燃等性能，

3、因而其開發(fā)研究和應(yīng)用在國內(nèi)外受到了越來越多的重視[14]。然而在我國，泡沫混凝土，特別是500kgm3以下的輕質(zhì)泡沫混凝土產(chǎn)品，由于存在表面粗糙、鼓泡、開裂，內(nèi)部有空鼓、竄孔，整體疏松或上下抗壓強(qiáng)度差異顯著、總體抗壓強(qiáng)度偏低等問題，其應(yīng)用和推廣受到很大影響[57]。文獻(xiàn)[57]，雖然提出了泡沫混凝土產(chǎn)品存在的問題，但原因分析和解決對策偏重于宏觀和概念化，或者說在可操作性上尚有欠缺。為此，本文擬就泡沫混凝土生產(chǎn)中存在的這些問題進(jìn)行有針對性

4、的分析，并力求找到相應(yīng)的解決辦法。1泡沫混凝土結(jié)構(gòu)缺陷與抗壓強(qiáng)度偏低的原因分析1.1泡沫混凝土表面粗糙、竄孔、密度不勻、抗壓強(qiáng)度偏低的原因當(dāng)泡沫單獨(dú)存在時(shí)，泡與泡是緊密排列的，如圖1（a）所示。在泡沫內(nèi)部，立體幾何知識告訴我們，就某個(gè)氣泡而言，在緊密排列的情形下，在該泡周圍、泡心與該氣泡泡心共面的氣泡可有6個(gè)、并且只能有6個(gè)；而在該平面上方或下方，都分別只能有3個(gè)氣泡與中心氣泡緊密接觸。這表明在泡沫中，沒有一個(gè)泡是真正的球形，而是一個(gè)正

5、十二面體。在水泥、粉煤灰漿料中，見圖1（b），必須有足夠的水滿足下列需要：①充分潤濕水泥、粉煤灰顆粒表面；②水泥初期快速水化所需的水分；③泡沫表面吸附水分。否則，在攪拌過程，易導(dǎo)致泡沫破裂。就泡沫與水泥、粉煤灰漿料的混合過程而言，由于泡沫和水泥、粉煤灰漿料的連續(xù)相均為水相，因而水在這里起著“橋梁作用”，見圖1（c）。在混合過程中，水泥或粉煤灰顆粒完全可能使泡壁向內(nèi)凹陷。如果發(fā)泡劑是簡單的小分子表面活性劑，物理化學(xué)原理告訴我們，這種泡沫最

6、容易破裂；如果添加高聚物作為穩(wěn)泡劑，那么高聚物分子的兩端完全有可能同時(shí)吸附在兩個(gè)或多個(gè)泡表面，它勢必阻擋水泥、粉煤灰顆粒進(jìn)入這些泡之間，強(qiáng)行攪普通水泥制品，若不使用沙子，照樣存在開裂問題；若僅使用沙子不使用石子，經(jīng)過幾年的冬夏冷熱變化仍然會(huì)開裂；若使用沙子、石子而不是用鋼筋，經(jīng)過幾十年的時(shí)間，開裂的情況也屢見不鮮?？梢姡_裂是硅酸鹽等膠凝材料的經(jīng)不起惡劣氣候影響的特性之一。然而，對于3～4級泡沫混凝土的內(nèi)部結(jié)構(gòu)而言，形成泡壁的混凝土厚度

7、一般在零點(diǎn)幾毫米，并且眾多相互連接的泡壁形成了曲曲折折的結(jié)構(gòu)，按說低級別的泡沫混凝土應(yīng)具有比普通混凝土更好的伸縮性能。關(guān)于這一點(diǎn)，實(shí)驗(yàn)室的冷熱試驗(yàn)（15～50℃，400次）也表明3～4級泡沫混凝土的確具有很好的抗冷熱沖擊性能。那么，在實(shí)際生產(chǎn)中，為什么泡沫混凝土總是出現(xiàn)開裂現(xiàn)象呢？人們首先想到的是“實(shí)驗(yàn)室的泡沫混凝土塊頭太小”，如果真是如此，那也應(yīng)當(dāng)在排出了其他影響因素之后再講：“哪個(gè)級別的泡沫混凝土、在什么尺寸范圍內(nèi)才具有較好的抗裂性

8、能。事實(shí)上，材料的不均勻性、柔韌性、內(nèi)應(yīng)力、干縮、冷熱沖擊以及材料的晶化等都是是造成其開裂的原因。其中冷熱沖擊是材料必須面臨的環(huán)境因素，而柔韌性、內(nèi)應(yīng)力、干縮、材料的晶化是材料的固有特性。對于地暖和屋面泡沫混凝土保溫層，導(dǎo)致其開裂的重要原因還在于泡沫混凝土終凝之后，它較其附著的基材仍有很大的收縮比。因此，要減少或者消除泡沫混凝土的開裂，只能從力求制備均勻的泡沫混凝土漿料和添加抗裂材料著手3泡沫混凝土常見問題解決對策3.1選擇最佳的發(fā)泡劑

9、是解決表面粗糙、竄孔、密度不勻、抗壓強(qiáng)度偏低的關(guān)鍵要保證泡沫混凝土的質(zhì)量，選擇發(fā)泡劑應(yīng)首先看其泡沫在混凝土漿料中的穩(wěn)定性，其次看發(fā)泡倍數(shù)是不是足夠大。這是因?yàn)?，泡沫在混凝土漿料中比較穩(wěn)定就意味著破泡很少，泡徑變大的速度很慢，氣泡所受上升力不能克服其所受阻力，于是形成整體密度均勻的混凝土漿料，這就避免了由于發(fā)泡劑方面引起的泡沫混凝土的常見問題，如鼓泡、內(nèi)部竄孔、空鼓和上下密度差異等問題；雖然泡沫在水泥、粉煤灰漿料中混穩(wěn)定，但發(fā)泡劑本身的發(fā)

10、泡倍數(shù)很低，那么單位質(zhì)量發(fā)泡劑的泡沫混凝土產(chǎn)量肯定也上不去。傳統(tǒng)泡沫劑存在起跑組分與穩(wěn)泡組分相互制約的矛盾?！芭堇洗蟆迸芁C01型泡沫混凝土發(fā)泡劑，具有圖2所示結(jié)構(gòu)，它集起泡與穩(wěn)泡功能與一身，不但發(fā)泡倍數(shù)可達(dá)5.3m3kg（泡徑0.2mm），而且接觸水泥、粉煤灰漿料后會(huì)變得更穩(wěn)定。其所以發(fā)泡倍數(shù)高，是因?yàn)檫@種泡沫劑，如同普通表面活性劑一樣，可以降低水的表面張力，不像傳統(tǒng)發(fā)泡劑的穩(wěn)泡組分“高聚物”那樣，一方面穩(wěn)了泡，另一方面又增加了水的表