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如何处 理泡沫混凝土常见问题

2018-04-28

如何处理常见问题

  泡沫混凝土,20世纪30年代提出,同世纪50年代在美、苏等国 应用于建筑工程。我国于20世纪90年代开始引进、应用此项技术。随着科 学发展观逐步深入人心,我国对建筑节能的 要求也在提高。轻质泡 沫混凝土由于具有质轻、高强、节能、利废、保温、隔音、耐老化、不易燃等性能,因而其 开发研究和应用在国内外受到了越来越多的重视 。然而在我国,泡沫混凝土特别是500kg/m3以下的 轻质泡沫混凝土产品,由于存在表面粗糙、鼓泡、开裂,内部有空鼓、窜孔,整体疏松或上下 抗压强度差异显著、总体抗 压强度偏低等问题,其应用 和推广受到很大影响[5-7]。文献[5-7],虽然提 出了泡沫混凝土产品存在的问题,但原因分析和解 决对策 偏重于宏观和概念化,或者说 在可操作性上尚有欠缺。为此,本文拟 就泡沫混凝土生产中存在的这些问题进行有针对性的分析,并力求 找到相应的解决办法。
  
  泡沫混 凝土结构缺陷与抗压强度偏低的原因分析:泡沫混凝土表面粗糙、窜孔、密度不匀、抗压强 度偏低的原因当泡沫单独存在时,泡与泡是紧密排列的。在泡沫内 部,立体几 何知识告诉我们,就某个气泡而言,在紧密排列的情形下,在该泡周围、泡心与 该气泡泡心共面的气泡可有6个、并且只能有6个;而在该平面上方或下 方,都分别只能有3个气泡 与中心气泡紧密接触。这表明在泡沫中,没有一 个泡是真正的球形,而是一个正十二面体。在水泥、粉煤灰浆料中,必须有 足够的水满足下列需要:①充分润湿水泥、粉煤灰颗粒表面;②水泥初 期快速水化所需的水分;③泡沫表面吸附水分。
  
  否则,在搅拌过程,易导致泡沫破裂。就泡沫与水泥、粉煤灰 浆料的混合过程而言,由于泡沫和水泥、粉煤灰 浆料的连续相均为水相,因而水在这里起着“桥梁作 用”。在混合过程中,水泥或 粉煤灰颗粒完全可能使泡壁向内凹陷。如果发 泡剂是简单的小分子表面活性剂,物理化 学原理告诉我们,这种泡沫最容易破裂;如果添 加高聚物作为稳泡剂,那么高 聚物分子的两端完全有可能同时吸附在两个或多个泡表面,它势必阻挡水泥、粉煤灰 颗粒进入这些泡之间,强行搅拌,就难免将泡拉 破。告诉我们,即使发 泡机生产的泡沫泡径再均匀,由于泡 沫表面的泡与其内部的泡所处环境不同,致使泡沫接触水泥、粉煤灰 浆料后必定会产生少量的大泡或小 泡。
  
  表面化 学原理告诉我们,相邻的小泡和大泡,由于小 泡的附加压力大于大泡的附加压力,故小泡会破裂,使大泡更大。泡沫破裂,使2个、3个、以致多个气泡合成 一个气泡。这个过 程使泡沫的总表面积不断缩小。由于每 个气泡所处的环境以及它们的初始直径差异,大泡会越变越大,这就是 泡沫混凝土表面粗糙、鼓泡、内部窜 孔、空鼓产生的原因。泡沫破 裂在形成大泡的同时,必有一 部分表面活性剂被吸附在水泥、粉煤灰颗粒表面,从而影响水泥与水泥、水泥与 粉煤灰之间的凝结。这种 情况,在高容重的情况下,由于因 吸附表面活性剂而全部或部分失去凝结能力水泥、粉煤灰颗粒相对较少,因而对水泥与水泥、水泥与 粉煤灰之间的凝结影响也较 小。然而在 低容重的情况下,如果泡沫破裂达到50%以上,则泡沫 混凝土的抗压强度将显著下降,即出现 整体疏松或上下抗压强度差异显著以及总体抗压强度偏低 的问题。
  
  如果发 泡剂含有如阿拉伯胶、羟丙基纤维素醚等 物质,或另外 在泡沫混凝土浆料中添加此类物质,虽然可以减少破泡率,避免破 泡表面活性剂对泡沫混凝土浆料凝结的影响,使所得 泡沫混凝土抗压强度有所提高, 但这些 物质本身也会影响泡沫混凝土浆料的凝结,导致泡 沫混凝土的比抗压强度仍不能令人满意。理论推 算和实验现象都证明,大泡所 受的上升力远大于小泡。当大 泡大到 其所受上升力足以克服其所受阻力时,就会上浮。如果上浮过程较慢,即在混 凝土浆料初凝后大泡仍未到达混凝土浆料表面,则虽不会出现“塌模”,但会出 现泡沫 混凝土上下抗压强度差异的问题。


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