水泥發泡劑對于泡沫混凝土的重要性
發布時間：2022-06-27 瀏覽
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水泥發泡劑對于泡沫混凝土質量的影響極其關鍵，好的水泥發泡劑能制成優質的泡沫混凝土。以中科筑誠ZC-30屋面保溫水泥發泡劑為例。該水泥發泡劑所產泡沫具有較好的穩定性，能夠在低溫環境施工，一次性澆筑高度是同類水泥發泡劑的2倍以上。以下談談水泥發泡劑的各個性能指標是如何影響泡沫混凝土的質量的。
一、泡沫越均勻越好，泡徑應大小一致
氣孔的理想孔徑分布越窄越好，也就是要求氣孔的孔徑盡量一致，差別不要太大。這相應的要求泡沫應均勻，不能大小不一。泡沫的泡徑不可能完全相同，但應基本相近，泡徑范圍盡可能小，最大泡徑和最小泡徑之間相差不要太大。前邊已經講過，要求泡沫所形成的氣孔均勻，可以避免壓應力在大泡孔處集中而降低抗壓強度。若泡沫大小不勻，應力在大泡集中，非常容易引起這里成為薄弱環節，在承壓時最先開裂。
二、泡沫穩定性越高越好，穩泡時間越長越好
穩定性好的泡沫，其液膜堅韌、機械強度好，不易在漿體擠壓下破滅或過度變形。另外，它有自我保水性，液膜上的水分不易在重力作用及表面張力作用下流失，可長時間保持泡沫液膜的厚度和完整性，從而可使泡沫長時間存留而不破滅。
1.泡沫的穩定性對氣孔的影響有三個：可使絕大部分泡沫不消失，在漿體初凝后被固定在泡沫混凝土內，形成氣孔。泡沫穩定性不好，則大部分或少部分泡沫在澆注后破滅，形成的氣孔很少，甚至在澆注后不久就使漿體塌陷，即俗稱塌模，造成澆注完全失敗。
2.穩定性好的泡沫，漿體不易在擠壓下變形過大，有一定的抗壓力來保持自己近似球形，可最終形成孔形良好的球形氣孔;
3.穩定性好的泡沫，液膜在漿體內不易破裂，不易形成因破裂后氣體的串通所形成的連通孔。因此，它最終形成的是理想的封閉孔。泡沫穩定性越差，封閉孔就越少，而連通孔則越多。因此，泡沫的穩定性不能以僅僅是澆注后不塌陷為標準，而應該以澆注后不塌陷、所最終形成的氣孔近似球形、互不連通這三項指標為標準。大多數人均以澆注后不塌陷為泡沫穩定性的衡量標準，這實際上是一個認識上的誤區，是泡沫穩定性最低標準。
泡沫穩定性在沒有標準檢測儀器來測定其沉陷距時，可以用穩泡時間來衡量。穩泡時間，應滿足所使用的膠凝材料初凝的需要。因為漿體初凝以后，才能固定泡沫，保留泡沫的形態，使之變為氣孔。
我們知道，包括水泥，菱鎂在內的任何膠凝材料，都有一個初凝時間，特別是應用最為廣泛的普通硅酸鹽水泥，初凝大多遲于45min。如果泡沫穩定性差，水泥等膠凝材料還沒有初凝，泡沫已經破滅，那么泡沫就無法在混凝土內形成氣孔。在一般情況下，對泡沫穩定性的最低要求，也要使其穩泡時間長于膠凝材料的初凝時間10～20min。由于各種膠凝材料的初凝時間不一致，因此，對泡沫穩定時間的要求也不同。總的來說，用于快凝膠凝材料的泡沫，穩泡時間可以短些，用于慢凝膠凝材料的泡沫，穩泡時間應盡量長些。即使同一種膠凝材料，氣溫不同，其初凝時間不同，變化也相當大。例如普硅水泥在夏季不到40min就可能初凝，而在5℃以下的寒冬，80min也不會初凝。所以，泡沫的穩定時間不可能有一個恒定的具體標準，應根據情況來確定。為了使泡沫能適應各種使用條件的需要，就應該讓其穩定時間越長越好。大致講，泡沫的穩定時間應達到如下要求;
1.當用于硅酸鹽類水泥且不加促凝劑時，穩定時間應大于60min;理想的最大于3h;
2.當用于硫鋁酸鹽水泥，高鋁水泥，鐵鋁酸鹽水泥，快凝硅酸鹽水泥等快凝水泥時，穩定時間應大于30min，最好大于60min;
3.當用于鎂水泥時，穩泡時間應大于40min最好大于80min;
4.當用于摻有大量填充料或粉煤灰等活性廢渣的膠凝材料時，穩泡時間還應延長。填充料或活性廢渣摻量越大，穩泡時間應越長。
具體的穩泡時間應通過小試來確定，以澆注后不塌模，氣孔形成后不連通，不過度變形為原則。大的原則，就是穩泡時間越長越好。
三、泡徑越大越好，應以1mm以上為主
氣孔對孔徑的要求如此，對泡徑的要求也應如此。不少生產者某些專家的誤導追求泡沫孔徑細小在0.1mm,實際上是因為物理發泡如果泡徑大了，泡沫的穩定性差了就不能制出泡沫混凝土。相同的原料和配方，相同的設備和工藝，僅僅是改變泡徑，1mm泡徑的泡沫混凝土的抗壓強度，要比0.1mm泡徑的泡沫混凝土，至少高20%。因此，追求0.1mm以上的大泡徑是錯誤的，是泡沫混凝土生產上的誤區，應于糾正。
四、泡沫泌水率越低越好，避免使用乳狀泡沫
前邊已經介紹過，泡沫按含水量的大小，分為水多泡少的乳狀泡沫和泡多水少的海綿狀泡沫，其中，乳狀泡沫是不合格的劣質泡沫，不能使用。
泡沫自制出之后，就逐漸向外泌水。其泌水包括兩個部分：
1.泡沫液膜的泌水。這部分水是從液膜上分泌出來的，是液膜在重力排水、表面張力排水、液膜破壞排水共同作用下所泌出的水。泡沫的液膜越厚、則泌水越大;泡沫破滅越快越多，則泌水越大。
2.泡沫之間的泡間水。這部分是沒有形成氣泡液膜的水。發泡劑和發泡機的發泡性能越差，形不成泡沫液膜的泡間水就越多。它們實際就是變不成氣泡的水。
當泡沫的泌水率很高時，就會象浮汁那樣稀，亂淌亂流，堆不起來，泡沫里的水量很大。當這種泡沫加入水泥漿時，水泥漿變得很稀，而泡沫則很少，漿體的體積小，制出的泡沫混凝土密度很高，不合技術要求。
所以，乳狀泡沫是不能使用的。合乎技術要求的泡沫外觀應該是海綿狀細密小泡，堆起來象白云、象彈過的棉花，不會亂流亂淌。這種泡沫的含水量很小。這表明它的泡沫液膜泌水小，泡沫不易破裂，泡間水很少，而氣泡量很大，占大部分體積的均是氣泡。這里需要強調一下的是，海綿狀泡沫必須是泡徑在1mm 以下的小泡，而不能是幾毫米，甚至是幾十毫米的大泡。大泡很容易堆起，也象白云，但因泡徑過大，也是不合格的。
要求泡沫的低泌水性，主要是保證泡沫中的氣泡數量和泡沫混凝土的氣孔率，也就是保證泡沫混凝土的密度。
五、泡沫對膠凝材料沒有負作用
膠凝材料是泡沫混凝土強度的主要來源，泡沫的加入不能影響其膠凝性，也就是不產生膠凝負作用。這一點，不是各種泡沫都能達到的。
在長期的試驗中，我們發現不少泡沫對水泥、菱鎂、石膏的膠凝有妨礙，可降低泡沫混凝土的強度，有時甚至始終硬化后的混凝土基本喪失強度，象一盤散砂。這些泡沫的穩定性都非常好，幾個小時都不消，外觀象海綿，泌水很低，密細均勻，各方面都合乎技術要求，但就是和膠凝材料不相適應，因而不能用于生產。這說明，其它方面都合格的泡沫，如影響強度，也是最終不合技術要求的。
