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泡沫混凝土对发泡剂中泡沫的基本要求

来源:威斯尼斯人官网   编辑:威斯尼斯人官网小编   时间:2019-04-28 11:14:23   浏览次数:

       泡沫是形成泡沫混凝土气孔的基础,要获得符合技术要求的气孔结构,就必须得先有符合技术要求的泡沫,二者基本是相应的。有什么质量的泡沫,也就有什么样的气孔。对泡沫的基本技术要求有以下5个方面,缺一不可。

  一、泡沫稳定性越高越好,稳泡时间越长越好
稳定(说明:稳固安定;没有变动)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(The stability of)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(检查并测试)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(fixed)泡沫,保留泡沫的形态,使之变为气孔。
大家知道,包括(bāo kuò)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(The stability of)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(maybe)初凝,而在5℃以下的隆冬,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(材料:粉状水硬性无机胶凝材料),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(说明:稳固安定;没有变动)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(Material)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。


  二、泡沫越均匀(jūn yún)越好,泡径应大小一致
气孔的理想孔径(aperture)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(说明:单薄而不坚强)环节,在承压时最先开裂。

  三、泡径越小越好,应以0.1~1mm为主
气孔对孔径的要求如此,对泡径的要求也应如此。不少生产者为了照顾轻质混凝土使用者的认知习惯,追求泡沫的大泡径,即喜欢用3~5mm大泡,认为生产出来的泡沫混凝土气泡清晰,直观效果好。这是十分错误的,是以牺牲泡沫混凝土的强度为代价的。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3mm泡径的泡沫混凝土,至少高20%。因此,追求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
前边已经先容过,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。气泡轻质土是通过气泡机的发泡系统将发泡剂用机械方式充分发泡,并将泡沫与水泥浆均匀混合,然后经过发泡机的泵送系统进行现场浇施工或模具成型,经自然养护所形成的一种含有大量封闭气孔的新型轻质保温材料。它属于气泡状绝热材料,突出特点是在混凝土内部形成封闭的泡沫孔,使混凝土轻质化和保温隔热化。
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,制出的轻质混凝土密度(单位:g/cm3或kg/m3)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(volume)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。泡沫混凝土施工是通过整套专用的设备现场完成。整套设备配有上料、搅拌、主机等系统,施工时进行现场上料、搅拌、发泡并通过自带的泵送系统经高压输送管直接送至施工基面。

  五、泡沫对胶凝材料没有负作用
胶凝材料是泡沫混凝土(Concrete)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。发泡混凝土节能屋面构造一般包括结构层、保温层、找坡层、找平层和防水层。泡沫混凝土屋面体系是采用现场浇注的方法,将泡沫混凝土取代保温层、找坡层或找平层的新型施工方法,简化屋面施工工序,并能与混凝土屋面结成一个坚实整体。 这一点,不是各种泡沫都能达到的。
在长期的试验中,大家发现不少泡沫对水泥、菱镁、化学式: CaSO4·2H2O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。
经大量的工程实践,可适用于各种屋面、楼地面、基坑填充等泡沫混凝土工程。
 
 
 

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