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水泥发泡剂对于泡沫混凝土的重要性

文章出处:www.still-hof.com人气:发表时间:18-07-10 09:15:02
  水泥发泡剂对于泡沫混凝土质量的影响极其关键,好的水泥发泡剂能制成优质的泡沫混凝土。以中科筑诚ZC-30屋面保温水泥发泡剂为例。该水泥发泡剂所产泡沫具有较好的稳定性,能够在低温环境施工,一次性浇筑高度是同类水泥发泡剂的2倍以上。以下谈谈水泥发泡剂的各个性能指标是如何影响泡沫混凝土的质量的。
一、泡沫越均匀越好,泡径应大小一致
气孔的理想孔径分布越窄越好,也就是要求气孔的孔径尽量一致,差别不要太大。这相应的要求泡沫应均匀,不能大小不一。泡沫的泡径不可能完全相同,但应基本相近,泡径范围尽可能小,最大泡径和最小泡径之间相差不要太大。前边已经讲过,要求泡沫所形成的气孔均匀,可以避免压应力在大泡孔处集中而降低抗压强度。若泡沫大小不匀,应力在大泡集中,非常容易引起这里成为薄弱环节,在承压时最先开裂。
二、泡沫稳定性越高越好,稳泡时间越长越好
稳定性好的泡沫,其液膜坚韧、机械强度好,不易在浆体挤压下破灭或过度变形。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张力作用下流失,可长时间保持泡沫液膜的厚度和完整性,从而可使泡沫长时间存留而不破灭。
1.泡沫的稳定性对气孔的影响有三个:可使绝大部分泡沫不消失,在浆体初凝后被固定在泡沫混凝土内,形成气孔。泡沫稳定性不好,则大部分或少部分泡沫在浇注后破灭,形成的气孔很少,甚至在浇注后不久就使浆体塌陷,即俗称塌模,造成浇注完全失败。
2.稳定性好的泡沫,浆体不易在挤压下变形过大,有一定的抗压力来保持自己近似球形,可最终形成孔形良好的球形气孔;
3.稳定性好的泡沫,液膜在浆体内不易破裂,不易形成因破裂后气体的串通所形成的连通孔。因此,它最终形成的是理想的封闭孔。泡沫稳定性越差,封闭孔就越少,而连通孔则越多。因此,泡沫的稳定性不能以仅仅是浇注后不塌陷为标准,而应该以浇注后不塌陷、所最终形成的气孔近似球形、互不连通这三项指标为标准。大多数人均以浇注后不塌陷为泡沫稳定性的衡量标准,这实际上是一个认识上的误区,是泡沫稳定性最低标准。
泡沫稳定性在没有标准检测仪器来测定其沉陷距时,可以用稳泡时间来衡量。稳泡时间,应满足所使用的胶凝材料初凝的需要。因为浆体初凝以后,才能固定泡沫,保留泡沫的形态,使之变为气孔。
我们知道,包括水泥,菱镁在内的任何胶凝材料,都有一个初凝时间,特别是应用最为广泛的普通硅酸盐水泥,初凝大多迟于45min。如果泡沫稳定性差,水泥等胶凝材料还没有初凝,泡沫已经破灭,那么泡沫就无法在混凝土内形成气孔。在一般情况下,对泡沫稳定性的最低要求,也要使其稳泡时间长于胶凝材料的初凝时间10~20min。由于各种胶凝材料的初凝时间不一致,因此,对泡沫稳定时间的要求也不同。总的来说,用于快凝胶凝材料的泡沫,稳泡时间可以短些,用于慢凝胶凝材料的泡沫,稳泡时间应尽量长些。即使同一种胶凝材料,气温不同,其初凝时间不同,变化也相当大。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也不会初凝。所以,泡沫的稳定时间不可能有一个恒定的具体标准,应根据情况来确定。为了使泡沫能适应各种使用条件的需要,就应该让其稳定时间越长越好。大致讲,泡沫的稳定时间应达到如下要求;
1.当用于硅酸盐类水泥且不加促凝剂时,稳定时间应大于60min;理想的最大于3h;
2.当用于硫铝酸盐水泥,高铝水泥,铁铝酸盐水泥,快凝硅酸盐水泥等快凝水泥时,稳定时间应大于30min,最好大于60min;
3.当用于镁水泥时,稳泡时间应大于40min最好大于80min;
4.当用于掺有大量填充料或粉煤灰等活性废渣的胶凝材料时,稳泡时间还应延长。填充料或活性废渣掺量越大,稳泡时间应越长。
具体的稳泡时间应通过小试来确定,以浇注后不塌模,气孔形成后不连通,不过度变形为原则。大的原则,就是稳泡时间越长越好。
三、泡径越大越好,应以1mm以上为主
气孔对孔径的要求如此,对泡径的要求也应如此。不少生产者某些专家的误导追求泡沫孔径细小在0.1mm,实际上是因为物理发泡如果泡径大了,泡沫的稳定性差了就不能制出泡沫混凝土。相同的原料和配方,相同的设备和工艺,仅仅是改变泡径,1mm泡径的泡沫混凝土的抗压强度,要比0.1mm泡径的泡沫混凝土,至少高20%。因此,追求0.1mm以上的大泡径是错误的,是泡沫混凝土生产上的误区,应于纠正。
四、泡沫泌水率越低越好,避免使用乳状泡沫
前边已经介绍过,泡沫按含水量的大小,分为水多泡少的乳状泡沫和泡多水少的海绵状泡沫,其中,乳状泡沫是不合格的劣质泡沫,不能使用。

泡沫自制出之后,就逐渐向外泌水。其泌水包括两个部分:
1.泡沫液膜的泌水。这部分水是从液膜上分泌出来的,是液膜在重力排水、表面张力排水、液膜破坏排水共同作用下所泌出的水。泡沫的液膜越厚、则泌水越大;泡沫破灭越快越多,则泌水越大。
2.泡沫之间的泡间水。这部分是没有形成气泡液膜的水。发泡剂和发泡机的发泡性能越差,形不成泡沫液膜的泡间水就越多。它们实际就是变不成气泡的水。
当泡沫的泌水率很高时,就会象浮汁那样稀,乱淌乱流,堆不起来,泡沫里的水量很大。当这种泡沫加入水泥浆时,水泥浆变得很稀,而泡沫则很少,浆体的体积小,制出的泡沫混凝土密度很高,不合技术要求。
所以,乳状泡沫是不能使用的。合乎技术要求的泡沫外观应该是海绵状细密小泡,堆起来象白云、象弹过的棉花,不会乱流乱淌。这种泡沫的含水量很小。这表明它的泡沫液膜泌水小,泡沫不易破裂,泡间水很少,而气泡量很大,占大部分体积的均是气泡。这里需要强调一下的是,海绵状泡沫必须是泡径在1mm 以下的小泡,而不能是几毫米,甚至是几十毫米的大泡。大泡很容易堆起,也象白云,但因泡径过大,也是不合格的。
要求泡沫的低泌水性,主要是保证泡沫中的气泡数量和泡沫混凝土的气孔率,也就是保证泡沫混凝土的密度。
五、泡沫对胶凝材料没有负作用
胶凝材料是泡沫混凝土强度的主要来源,泡沫的加入不能影响其胶凝性,也就是不产生胶凝负作用。这一点,不是各种泡沫都能达到的。
在长期的试验中,我们发现不少泡沫对水泥、菱镁、石膏的胶凝有妨碍,可降低泡沫混凝土的强度,有时甚至始终硬化后的混凝土基本丧失强度,象一盘散砂。这些泡沫的稳定性都非常好,几个小时都不消,外观象海绵,泌水很低,密细均匀,各方面都合乎技术要求,但就是和胶凝材料不相适应,因而不能用于生产。这说明,其它方面都合格的泡沫,如影响强度,也是最终不合技术要求的。
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