泡沫混凝土，20世紀30年代提出，同世紀50年代在美、蘇等國應用于建筑工程。我國于20世紀90年代開始引進、應用此項技術。隨著科學發展觀逐步深入人心，我國對建筑節能的要求也在提高。輕質泡沫混凝土由于具有質輕、高強、節能、利廢、保溫、隔音、耐老化、不易燃等性能，因而其開發研究和應用在國內外受到了越來越多的重視。然而在我國，泡沫混凝土特別是500kg/m3以下的輕質泡沫混凝土產品，由于存在表面粗糙、鼓泡、開裂，內部有空鼓、竄孔，整體疏松或上下抗壓強度差異顯著、總體抗壓強度偏低等問題，其應用和推廣受到很大影響。業內雖然提出了泡沫混凝土產品存在的問題，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中存在的這些問題進行有針對性的分析，并力求找到相應的解決辦法。 泡沫混凝土結構缺陷與抗壓強度偏低的原因分析：泡沫混凝土表面粗糙、竄孔、密度不勻、抗壓強度偏低的原因當泡沫單獨存在時，泡與泡是緊密排列的。在泡沫內部，立體幾何知識告訴我們，就某個氣泡而言，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、并且只能有6個；而在該平面上方或下方，都分別只能有3個氣泡與中心氣泡緊密接觸。這表明在泡沫中，沒有一個泡是真正的球形，而是一個正十二面體。在水泥、粉煤灰漿料中，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、粉煤灰漿料的連續相均為水相，因而水在這里起著“橋梁作用”。在混合過程中，水泥或粉煤灰顆粒完全可能使泡壁向內凹陷。如果發泡劑是簡單的小分子表面活性劑，物理化學原理告訴我們，這種泡沫最容易破裂；如果添加高聚物作為穩泡劑，那么高聚物分子的兩端完全有可能同時吸附在兩個或多個泡表面，它勢必阻擋水泥、粉煤灰顆粒進入這些泡之間，強行攪拌，就難免將泡拉破。告訴我們，即使發泡機生產的泡沫泡徑再均勻，由于泡沫表面的泡與其內部的泡所處環境不同，致使泡沫接觸水泥、粉煤灰漿料后必定會產生少量的大泡或小泡。 表面化學原理告訴我們，相鄰的小泡和大泡，由于小泡的附加壓力大于大泡的附加壓力，故小泡會破裂，使大泡更大。泡沫破裂，使2個、3個、以致多個氣泡合成一個氣泡。這個過程使泡沫的總表面積不斷縮小。由于每個氣泡所處的環境以及它們的初始直徑差異，大泡會越變越大，這就是泡沫混凝土表面粗糙、鼓泡、內部竄孔、空鼓產生的原因。泡沫破裂在形成大泡的同時，必有一部分表面活性劑被吸附在水泥、粉煤灰顆粒表面，從而影響水泥與水泥、水泥與粉煤灰之間的凝結。這種情況，在高容重的情況下，由于因吸附表面活性劑而全部或部分失去凝結能力水泥、粉煤灰顆粒相對較少，因而對水泥與水泥、水泥與粉煤灰之間的凝結影響也較小。然而在低容重的情況下，如果泡沫破裂達到50％以上，則泡沫混凝土的抗壓強度將顯著下降，即出現整體疏松或上下抗壓強度差異顯著以及總體抗壓強度偏低的問題。 如果發泡劑含有如阿拉伯膠、羥丙基纖維素醚等物質，或另外在泡沫混凝土漿料中添加此類物質，雖然可以減少破泡率，避免破泡表面活性劑對泡沫混凝土漿料凝結的影響，使所得泡沫混凝土抗壓強度有所提高，但這些物質本身也會影響泡沫混凝土漿料的凝結，導致泡沫混凝土的比抗壓強度仍不能令人滿意。理論推算和實驗現象都證明，大泡所受的上升力遠大于小泡。當大泡大到其所受上升力足以克服其所受阻力時，就會上浮。如果上浮過程較慢，即在混凝土漿料初凝后大泡仍未到達混凝土漿料表面，則雖不會出現“塌模”，但會出現泡沫混凝土上下抗壓強度差異的問題。 |
