浅析发泡水泥新材料研究

浅析发泡水泥新材料研究

发表时间：2017-02-23T15:14:39.130Z 来源：《北方建筑》2016年12月第34期作者：胡明国

[导读] 了解这一事物将是我们实施和发展的重要一环。下面就对发泡水泥新材料进行分析。

浙江一路建设有限公司浙江温州 325102

摘要：在钢筋混凝土成为建筑主导的今天，各种各样的新型建筑材料层出不穷。发泡水泥的兴起无疑将是人们改善各环保、节能型建筑的又一历程。但对于每一种新的物质，人们在接受应用上不得不经历一个验证和实践的过程。当然，了解这一事物将是我们实施和发展的重要一环。下面就对发泡水泥新材料进行分析。

关键词：发泡水泥；新材料；应用

前言：为了能够阻挡夏天的炎热和冬天的寒冷，国家规定在建造楼房时必须给建筑物穿一件用保温材料做成的节能“大衣”，以减少夏天室内冷气和冬天室内暖气的外流。比如一些大楼出现了失火，主要是由建筑外墙易燃的保温系统被火花点燃引起的。国家有关部门已经禁用了易燃的有机外墙保温材料，取而代之的是无机保温材料，发泡水泥就是其中的一种。

1 发泡水泥简介

发泡水泥又称发泡混凝土，是多孔混凝土的一种。是将发泡剂在机械搅拌作用下，形成大量稳定的泡沫。或者较为先进的气动发泡，即在通过高压空气的作用，将一定浓度的发泡剂在发泡管内雾化，最后形成大小均一、直径适宜的泡沫。从而形成内部充满气泡的混凝土。水泥发泡分为物理法和化学法发泡两种，其中物理法发泡是把发泡剂利用空压机（即发泡机）加压后形成具有一定张力的泡沫，而后将泡沫与水泥浆同时搅拌，搅拌过程中水泥将不断膨胀，当膨胀效果达到预先设定的配比后即可形成发泡水泥。化学发泡而是指把发泡剂（液态/粉末状固态）加入水泥浆料中进行搅拌后，发生化学反应释放出气体使水泥体积不断膨胀，膨胀效果达到预先配方设定状态形成发泡水泥。在材料选择上，物理法水泥发泡技术多选择氯氧镁水泥、硫铝酸盐水泥，化学法水泥发泡技术则多选择硫铝酸盐水泥、铁铝酸盐水泥和普通硅酸盐水泥等，北京中汇联合公司新近研制的普通硅酸盐水泥发泡技术，使其最终产品造价更低，使用寿命更长。

2 发泡剂的分类

发泡剂是发泡水泥的主要成分，是形成发泡水泥的最主要原因物质。以往的发泡剂通常采用松香泡沫剂及水解牲血泡沫剂。松香胶泡沫剂采用烧碱加水溶入松香粉，再与溶化的胶液（皮胶或骨胶）搅拌制成浓松香胶液，使用时再用温水稀释，用力搅拌形成稳定的泡沫。水解牲血采用动物血加苛性钠、盐酸、硫酸亚铁、水等制成，使用时经稀释搅拌成稳定的泡沫。这两种发泡剂在目前看来，其所产生的泡沫数量及稳定性都较差。近年来，发泡剂的制取有了长足发展。其种类主要形成了两大类：

2.1 物理发泡剂。

（1）目前市场上有动物性与植物性二种。对于保温行业来说，我们主张采用动物性。动物性发泡剂是以动物角质为主要原材料，加入一定量的烧碱、盐酸、氯化钠等化工原料，加温溶解、稀释过滤、高温脱水而生产的一种发泡剂，是一种无公害、无污染的水溶性液体，具有发泡量大、泡沫强度高、持续时间长等优点的新型发泡剂。从性能上来说，动物性发泡剂具备气孔独立、强度高等特点，做出的发泡水泥具有容重轻，气孔分布均匀、保温性好、有一定的抗渗性、并具备良好的隔音性。植物性发泡剂是以松香和氢氧化钠等为主要原料经过皂化反应制取。植物性发泡剂具有造价低、产泡量大、泡沫持久等优点。从PH值看，动物性发泡剂往往偏碱性，PH值约为7～8，；而植物性发泡剂往往偏酸性，PH值约为5～6。一般而言，发泡剂PH值为中性效果更好，因为这样既不影响水泥的性能，又可延长设备使用寿命。植物性发泡剂由于连续气泡的特点，相对于动物性发泡剂来说做出的发泡水泥容重偏高，保温性稍差，另在抗渗及隔音上均不及动物性发泡剂，但植物性发泡剂具有发泡量大，流动性好的优点，在地暖施工中较动物性发泡剂更易于操作。（2）另外，发泡剂生产厂家根据施工需要生产出不同特性的发泡剂。比如针对斜屋面推荐纯动物性发泡剂，主要利用它流动性差，强度好的特点，而平屋面及地暖施工推荐使用混合性发泡剂，因为混合性发泡剂是在动物性的基础上加入了一定的植物性成分，使发泡倍数增高，流动性增强，易于找平，更适合于地暖施工。总之，物理发泡剂生产出的发泡水泥多适用于屋顶或地面保温施工，不适合于外墙保温施工。

2.2 化学发泡剂。目前市场上常见的有液态发泡剂，但缺乏固态发泡剂，北京中汇联合公司新近研制出粉末状固态发泡剂填补空白。对于生产外保温产品来说，液态发泡剂具有造价低，发泡量大，发泡率高等优势，生产出的产品有良好的隔热、隔音性能；而固态粉末状发泡剂却适用于工地现场施工，将粉料配比好，在工地现场加水搅拌后即会发泡。总之，化学发泡剂生产出的发泡水泥适用面较广，建筑外墙、屋面及地下室顶等部位的保温均可适用，还可用于防火隔离带。

3 现代化发泡水泥特点

3.1 保温隔热性能优异

由于发泡水泥中含有大量封闭的气孔，因此具有良好的热工性能，即良好的保温隔热性能，密度等级在150～200Kg/m3范围的发泡水泥，导热系数可控制在0.04～0.065w/(m.K)之间。

3.2 密度小，重量轻

发泡水泥的密度小，一般为200～400Kg/m3，常用发泡水泥的密度等级为200～300 Kg/m3。近年来，密度为 150 ～180Kg/m3的超轻发泡水泥也在建筑工程中获得了应用。

3.3 隔音、耐火

发泡水泥属多孔材料，因此它也是一种良好的隔音材料，在建筑物的楼层和高速公路的隔音板、地下建筑物的顶层等可采用该材料作为隔音层。发泡水泥是无机材料，遇火根本不会燃烧，从而具有良好的耐火性，在建筑物上使用，可提高建筑物的防火性能。

3.4 耐水抗冻

板材闭孔率高，使水分无法侵入，达到耐水抗冻的功效。

3.5 使用寿命长

用于墙体外保温，采用普通硅酸盐水泥发泡板，与基层墙体同质同材，工程寿命等同于建筑物寿命。

3.6 环保绿色

发泡水泥所需原料为水泥和发泡剂，发泡剂大都接近中性，不含苯、甲醛等有害物质，避免了环境污染和消防隐患。

3.7 施工方便

只需使用水泥发泡机可实现自动化作业，可泵送实现垂直高度200米的远距离输送，工作量为150～300 m3/工作日。

3.8 生产加工方便

发泡水泥不但能在厂内生产成各种各样的制品，而且还能现场施工，直接现浇成屋面、地面和墙体。

4 发泡水泥的发展前景

4.1 发泡水泥在低温地板辐射采暖中作为保温层已得到了广泛的应用，但从整个建筑市场来看，它所占得比例很小，它应该在建筑节能方面发挥更大的作用。发泡水泥用作屋面保温层，目前应用最广的就是楼层间保温，不远的将来，其应用领域将扩展到地面、屋面以及外墙的4.2 发泡水泥类RPC材料直接浇筑现代居民楼。发泡水泥不是普通的混凝土，传统意义上它的出现也不是为了承重，而是作为一种新型的保温材料在使用。但是在我们现在的使用要求上看，发泡混凝土也将在很多方面起一定范围内的承重。在使用条件要求下我们也可以把发泡水泥配置为高强度类RPC混凝土，直接浇筑为一体式低层工民建筑，形成防震、保温、隔热、隔音的一体式全板块花样房。

结束语：

总而言之，作为一种具备质量轻、强度高、保温隔音、防水抗渗等优良性能的节能产品，发泡水泥将会被越来越多的人们所认可。可以预见，发泡水泥在向高强轻质、复合和节能方向发展的同时，其应用领域将会得以不断拓宽。

参考文献：

[1]彭志辉. 陈明凤. 彭家惠. 等.废弃聚苯乙烯泡沫(EPS)外墙外保温砂浆研究[J].重庆建筑大学学报,2007

[2]管洪涛. 刘顺华. 段玉平. 等.EPS水泥复合材料的吸波性能与抗压性能研究[J].材料科学与工程学报,2006