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泡沫 混凝土施工常见问题

2018-09-13

的研 究及常见问题分析与对策

 (2018-09-13 11:03:33)
 

 

 

泡沫本身不稳定,会很快发生衰变。泡沫 破坏主要是因为液膜中的液体受重力作用或膜中各点的压力不同,不断 排液使得膜壁变薄而破裂。稳泡 剂的作用是增大液膜粘度,阻碍液体的流动。稳泡 剂一般为胶类物质,常用 的稳泡剂是高分子物质,如蛋白质、皂角甙、淀粉、阿拉伯胶、琼胶 及合成高分子物质等【3】。

1.3 胶凝材料

泡沫 混凝土是一种大水灰比的流态混凝土,普通硅酸盐水泥、硫铝酸盐水泥、铁铝酸盐水泥、火山 灰质复合胶凝材料等均可作为泡沫混凝土的胶凝材料,但是 采用普通硅酸盐水泥时,干缩较大,而因 其他两种水泥具有早强、微膨胀、低干缩等特点,用于 泡沫混凝土能使其迅速凝结,降低泡沫破裂机会,提高泡沫混凝土性能。。火山 灰质胶凝材料也具有高水化、低干缩等特性,适合 用于配置泡沫混凝土。

1.4 外加剂

泡沫 混凝土具有干缩大、吸湿性强等缺点,为弥 补这些缺点应对其添加复合外加剂。复合 外加剂应与胶凝材料相匹配,具有早强、减水、促凝等功能,如掺加膨胀剂,可减少收缩裂缝;掺加纤维材料,可提高抗拉强度;添加有机聚合物,可提 高强度和降低吸水性;掺加 食量的骨料可减小收缩;掺加 粉煤灰和一些激发剂可加强强度发展。

 

1.5生产工艺

泡沫 混凝土生产流程基本上是先将水泥、掺合料、集料、复合 外加剂和水分别计量、搅拌混合,加入 制得的泡沫溶液内继续搅拌均匀,再注模、低幅震动密实、预养护、脱模、养护得到成品【7】。

当采 用普通硅酸盐水泥时,搅拌 时间的长短对泡沫混凝土的影响很大。实验表明,随着水化时间的延长,泡沫 混凝土的钱啊高度呈上升趋势,密度呈下降趋势,软化系数呈上升趋势,气孔变化率不大。【8】

2. 泡沫 混凝土存在的问题及改善途径

泡沫 混凝土的性能受许多因素的影响,而且 在我国迄今为止还没有建立完善的泡沫混凝土施工规范,因此,造成实际施工中,由于用料、施工 方法和管理等方面的因素,使配 制的泡沫混凝土往往不尽人意,尤其 是在使用性能上表现出一些不足:

1)强度偏低:体积密度为800-850kg/m3的泡 沫混凝土的抗压强度严重偏低,一般低于2.0MPa,有的甚至不足1.0MPa;

2)开裂:硬化 泡沫混凝土表面开裂,导致 吸收大量外来水分。

2.1影响 泡沫混凝土强度的因素

泡沫 混凝土中气孔的引入一方面是赋予其轻质、隔音、保温、高流动性等性能,但从 结构和力学的角度看,同时 也引入了大量的缺陷,从而 导致硬化泡沫混凝土强度的大幅度降低。由于 泡沫混凝土中的孔隙率一般高达50-70%,因此,泡沫 混凝土的强度大大低于普通混凝土的强度。与普通混凝土一样,泡沫 混凝土的强度并不是一个固定的数值,不同的胶凝材料种类、水泥用量、混凝土配合比、水灰比、泡沫用量、发泡剂、养护 制度以及其它外加剂的采用与否等都影响泡沫混凝土的强度。

1)配合比的影响。如单 独使用水泥制备泡沫混凝土,则随 所用水泥强度等级的提高,泡沫 混凝土的强度越大。但实 际施工中往往要同时掺加混合材,如粉煤灰、硅灰、矿渣,和沙子。混合 材的加入会导致泡沫混凝土的早期强度降低,但对 后期强度影响不大,若同时引入激发剂,则也 可在一定程度上缓解早期强度的损失。当使 用沙子作为细集料时,一般 也不会引起泡沫混凝土的强度降低,反而 对体积稳定性及减小收缩十分有利。

2)水灰比的影响。如果 仅从泡沫混凝土内部结构变化分析,水灰 比的提高必然会导致强度的降低。但是,大量的实验证明,当水 灰比在一定范围内增加时,强度不仅不会降低,反而有提高的趋势。这是 因为泡沫混凝土的制备有一个泡沫的混合的过程,若需 泡沫均与的分布于体系内,就需 要料浆具有良好的流动性,而较 高的水灰比正是保证良好流动性的必要条件。但在 低水灰比的条件下,采取 适当的措施也可以保证水泥浆具有良好的流动性,从而 制得高强度的泡沫混凝土。

3)养护条件的影响。养护 条件对泡沫混凝土的强度及强度发展均有重大影响。泡沫 混凝土成型水灰比较大,故应加强早期养护,防止 水分蒸发过快而导致的强度降低和开裂等,当养护温度提高时,水泥的水化速度加快,泡沫 混凝土早期发展迅速,但对 后期强度有一定的负面影响。

4)外加剂的影响。泡沫 混凝土中所涉及的外加剂主要有发泡剂、减水 剂和掺合料的激发剂。发泡 剂如上文所述对泡沫混凝土的影响较大,需选 用对体系副作用小,发泡能力大,泡沫强度高的发泡剂;激发 剂主要针对掺合料的加入会导致泡沫混凝土的早期强度降低,可减小降低的幅度,但是 也会使最终强度有所降低;减水 剂主要使得体系在较低水灰比之下也可将泡沫与料浆混合均匀。

由以上分析可以看出,提高 泡沫混凝土强度的技术途径主要有一下几点:1)选择 适当的配合比并确保低水灰比;采用 优质发泡剂和高效减水剂制备泡沫混凝土;加强早期养护。

2.2影响 泡沫混凝土收缩开裂的因素

泡沫 混凝土当早期养护不当、保水措施不够时,会因 其内部水分蒸发过快而导致体积收缩,从而引起表面开裂,开裂 后的泡沫混凝土易吸水。吸水 后的泡沫混凝土的保温隔热性能明显降低。

1)水泥 用量和种类的影响。普通 硅酸盐水泥在水化硬化过程中固相体积是增加的,而水泥+水体系是收缩的。其次,水泥 水化过程中还伴随放热,引起 初始体积膨胀而冷却时又收缩,导致表观收缩量增大。另外,水泥 水化过程中还存在自收缩现象。所以,一般 情况下如果其它条件基本相同,水泥用量增加,泡沫 混凝土的收缩也会相应增大。并不 是所有的水泥水化时都是收缩的,如膨胀水泥,其水 化后体积不但不收缩,反倒有所增加,可以 在一定程度上弥补体系的体积收缩。但是 膨胀水泥也会影响泡沫混凝土的其他一些性能。

2)集料的影响。掺加 体积不变的集料可有效的减少混凝土的收缩,但是 在泡沫混凝土中只能掺加细集料。不过 由于集料是惰性物质,过多 的掺入会导致混凝土强度的降低。

3)水灰 比和养护条件的影响。如上 文所述水分的蒸发对泡沫混凝土的开裂有着直接的影响。根据 经典水泥的水化理论,水泥 完全水化的水灰比为0.38,但是 泡沫混凝土的水灰比往往高达0.7甚至0.8。多余 的水分当遇高温或干燥环境时就会蒸发逸出,从而 使得泡沫混凝土收缩开裂。尤其在成型的早期,当缺乏有效养护时,这种情况尤为严重。由此可见,低水 灰比是保证泡沫混凝土不开裂的一个关键因素。

由以上分析可见,防止 泡沫混凝土收缩开裂从而引发大的吸水性的主要技术措施有:选用 适当的水泥品种及用量;成型时采用低水灰比;优化养护,加强保水措施。

3. 结语

我国 正在大力推进符合生态节能、资源 利用的建筑材料的研究和开发,泡沫 混凝土由于其良好的性能使得其应用前景广泛。目前 我国在泡沫混凝土的制备和施工过程中存在一定的问题,但是只要对用料、配合比、水灰比、早期养护、外加 剂等主要环节层层把关,建立严格的施工程序,制定 合理的质量控制方案,即可 制备出高质量的泡沫混凝土。

 

参考文献

 

[ 1 ]王武祥. 泡沫 混凝土在房屋建筑中的应用[ J ] . 新型建筑材料,1998 , (3) :3 - 6.

[ 2 ]重庆建筑工程学院、南京工学院编著. 混凝土学[M] . 北京:中国建筑工业出版社,1981.

[ 3 ]王永滋. 粉煤 灰泡沫混凝土的生产与应用[ J ] . 福建建设科技,2001 , (2) :35 - 36.

[ 4 ]蒋冬青. 泡沫 混凝土应用新进展[ J ] . 混凝土与水泥制品,2003 ,(3) :46 - 48.

[ 5 ]高波,王群力,周孝德. 混凝 土发泡剂及泡沫稳定性的研究[J ] . 粉煤灰综合利用,2004 , (1) :13 - 16.

[ 6]张巨松. 混凝 土发泡剂功能的探讨. 混凝土, 2000 (7) : 34235

[7]崔琪,姚燕等编著. 新型墙体材料[ M] . 北京: 化学工业出版社,2003. 11.

[8 ]高倩,王兆利,赵铁军. 泡沫混凝土[J ] . 青岛 建筑工程学院学报,2002 , (23/ 3) :113 - 115.


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