混凝土发泡剂及泡沫稳定性的研究_高波
泡沫混凝土发泡剂技术探讨
泡沫混凝土发泡剂技术探讨对泡沫商品混凝土有一定了解的人都知道，对于泡沫商品混凝土来讲，发泡剂起到至关重要的作用。
泡沫商品混凝土的物理性主要是其气孔封闭，直径小，壁膜薄与热、声源产生能量转换后具有隔热保暧、隔热作用。
水泥发泡剂应是中性水溶性材料，与水泥具有和易性、分散和聚合作用，才能引入大量的气孔制得泡沫商品混凝土，水泥发泡剂是制造的主要助剂。
当今，还有一些“专家”和大学在网络公开说动物蛋白发泡是制造泡沫商品混凝土的主流工艺，明明美国、德国等国家目前制造泡沫商品混凝土采用天然水性树脂发泡剂，因为没能掌握这种水性树脂发泡剂生产工艺，为了嬴利，利用人们对大学的信任，颠到黑白地说国际上制造泡沫商品混凝土以动物蛋白质发泡剂是主流工艺，在社会误导企业，造成破坏性的损失，这是一种不道德的“葡萄酸”误导行为。
动物类水泥发泡剂对水泥无活性作用，动物角质物料稀小价格昂贵，而且工艺并非一般设备可以制造，均用动物骨胶替代制成溶胶，这种溶胶在水泥碱液中被分解失去粘性，生成憎水性的反应物，隔离水泥微粒之间粘结力，并且造成泌水、分层、降沉，影响其材料均质性和强度，商品混凝土呈不规则状的豆腐渣。
制造的泡沫商品混凝土的气孔是开放、线型的材料，是高吸水性的材料，用作建筑物室外隔墙、隔热层必造成墙体常年渗漏、潮湿。
动物骨胶与松香胶混合泡沫剂，严格地说是无效的水泥发泡剂，是一种粘稠膏状的发泡剂，此种称粘胶泡沫低分子发泡剂，是一种溶胶混合物，只溶于中性的自来水中，不耐碱易变质发臭，存放期只有数日，是一种数十年前采用的落后工艺，虽然采用机械在空气中制得丰富的泡沫，但是在水泥中很快被碱化破灭、盐析，泡沫泥浆在约10分钟以后泡沫泥浆大量的气泡逸出，制得的泡沫泡沫商品混凝土产生大量的水泌出、分层、离析、降沉、坍塌，断裂。
更严重的是动物胶中含有丰富的动物脂肪蛋白，在空气中极易变臭变酸，发出恶臭污染环境，影响施工环境，居住中又会长期受到污染。
泡沫商品混凝土硬固时间需要2-3天。
泡沫混凝土用超稳定泡沫剂的研究
Ｎｅ ｗ Ｗａ ¨Ｍａ ｔ ｅ ｒ ｉ ａ ｌ ｓ
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泡沫混凝土用超稳定泡沫剂的研究枣
扈 士 凯 李应 权 陈志 纯 王 明 轩 迟 碧 川
（ 建筑 材料 工业技术监督研 究 中心 化 学建材研 究所 ， 北京 １ ０ ０ ０ ２ ４ ）
【 摘 要】 介绍一种超稳定泡沫剂的制备工艺 ，对高泡沫剂 的发泡倍数尤其是半消时间 、 ｌ ｈ沉降距 、
凝 土最重 要 的组分 ． 是 决定 泡 沫混 凝 土一 切性 能 的关 键组 分 ， 它影 响着 泡沫 混凝 土 的孔 径大 小 、 均一 性 、 封
罗斯 泡沫检 测仪 、 空气压 缩发 泡机等 。
闭性等 泡孔 指标 ． 最 终影 响 到泡 沫混凝 土 的力 学 性能 ３ 制 备 工 艺及 性 能 研 究 和耐久性 泡沫混 凝土 对泡沫 剂 除了要求 较高 的发泡 ３ ． １ 制 备工艺 流程 倍数外 ， 特 别 要求 其 有 很 高 的稳 定 性 、 细 腻 性 以及 与 泡 沫剂基 本工艺 流程 如图 ｌ 各 种相关 材料 的适应 性等ｆ ｌ １ 目前 已知 的水 泥 泡 沫 剂 主要 分 为 四种 类 型 ： 一 是 松 香 皂泡 沫 剂 ． 主要 成 分 为松 香 树脂 的钠 盐 ． 外 观 呈浅黄褐色液体 ， 其制造工艺简单 ， 材料成本 较低 ． 但 泡 沫强 度 也较 差 ． 稳 定 时 间短 。二是 动植 物 型 泡沫 剂． 主要 成 分 是 动植 物 蛋 白 ． 质 量合 格 的动 植 物 性 泡
１ ｈ泌 水 率 等稳 泡 性 能 与 现 有泡 沫 剂 进 行 对 比 。最 后 介 绍 超 稳 定 泡 沫 剂 的 稳 泡 机 理 ， 为 高 性 能 泡 沫混 凝 土 的 制备 以及 军 事 伪装 领 域 对 超 稳 定泡 沫 剂 的需 求提 供 了新 的 选 择 。
水泥发泡剂泡沫稳定性影响因素及评价方法
水泥发泡剂泡沫稳定性影响因素及评价方法水泥发泡剂泡沫稳定性是指泡沫能够长时间存在不破灭的性能。
泡沫存在的时间越长，稳定性越好，越不易破灭。
泡沫的破坏过程主要是隔开气体的液膜由厚变薄直至破裂的过程。
水泥发泡剂泡沫稳定性影响因素主要有以下几个方面：1、气泡膜层厚度气泡液膜厚度太小，则机械强度低，抗外力作用差，容易破裂；气泡液膜过厚，泡间水过多，导致泡沫泌水性过高，同时液膜过厚会使排液加快，也容易导致破泡。
因此，气泡膜层厚度应保持在一定范围内。
2、粘度气泡液膜的强度是决定泡沫稳定性的关键因素，而液膜的强度取决于表面吸附膜的坚固性，其坚固性与表面粘度相关，表面粘度越高，所形成的泡沫寿命越长。
另一方面，液体本身的粘度越高，液体从液膜中溢出的速度越慢，从而增强了泡沫稳定性。
3、液体表面张力较低的液体表面张力利于泡沫形成，但无法保证泡沫稳定性。
蛋白发泡剂由于液体表面张力较高，虽然发泡倍数较低，但发出的泡沫具有较高的稳定性。
4、表面电荷当气泡液膜两表面带有同种电荷，则互相排斥，可防止液膜受挤压变薄以致破裂。
5、泡沫自我修复能力泡沫液膜在受到外力作用时会使液膜局部厚度变薄，易发生破泡，当发泡剂吸附于液膜表面时可以起到抗表面扩张及收缩的能力，使液膜厚度复原，强度恢复，实现表面张力的自我修复。
6、表面活性剂的分子结构表面活性剂的疏水链应链长适中，以保证其在液膜表面形成的吸附膜具有较高的黏度；表面活性剂的亲水基具有较强的水化能力，可以使泡沫液膜中高流动度的自由水变成流动性较差的束缚水，从而提高液膜的黏度。
发泡水泥干密度增加。
水泥发泡产品的物理、力学方面的性能很大程度上取决于发泡剂泡沫性能。
发泡剂的与表面活性剂性能极其相似，因此评价水泥发泡剂泡沫性能评价方法可参考表面活性剂的评价方法，主要有起泡高度法、发泡倍数法两种。
1、起泡高度法（ISO法）起泡高度法的核心是以发泡剂的起泡高度和泡沫半消时间为两个技术指标，起泡高度反映的是发泡剂起泡的能力，起泡高度越高、泡沫半消时间越长，说明发泡剂的起泡力越强，泡沫稳定性越好。
活性污泥蛋白质混凝土发泡剂的泡沫稳定性研究
０ 引
言
凝土泡沫空隙之间连通， 吸水率大， 适用范围受限， 未得到大 面积推广； 动物蛋白质类发泡剂是以动物角质蛋白为原材料， 染。活性污泥蛋白质发泡剂是近年来新研制的蛋白质类发泡
泡沫混凝土的应用越来越广泛，其性能受到很多因素的 通过一系列化学反应制得， 原材料资源有限， 且会造成二次污 影响， 其中， 发泡剂的性能好坏尤其是泡沫稳定性的优劣对泡 以表面活性剂类化学物质为主要起泡源的种类转变为以蛋白 沫混凝土的性能有着很大的关系。目前发泡剂已经从早期的 剂品种， 它是用化学方法处理污水处理厂剩余污泥而得到的，
Ｋ ｅ ｗｏ ｄｓ ａ ｔ ｅ ｌ ｄ ｅ ｒ ｔｉ ：ｏ ｉ ｇ ａ ｅ ｔｆａ ｄ ｃ ｎ ｒｔ：ｒ ｔａ ｏａ ｎ ｓａ ｉｔ ：ｌ ｙ ｂ ｎ ｅ ｅ ｓ ｌ ｎ ｔ ｙ ｒ ： ｃｉ ｓｕ ｇ ｐｏｅｎ ｆａ ｎ ｇ ｎ ；ｏ ｍｅ ｏ ｃｅｅ ｔｉ ｈ ｎ ｌｍｉｅ；ｔｂｌ ｙ ａｋ ｌ ｅ ｚ ｎ ｕｆ ａ ｖ ｍ ｅ ｉ ｏ
Ａ ｂｓｒ ｃ ： ｈ ｆａ ｎ ｐ ｒｏｍａ ｃ ｏ ｃｉｅ ｌｄ ｅ ｒ ｔｉ ｗａ ｓｕ ｉｄ，ｆｅ ｔ ｆ ｒｅｈ ｎ ｌｍｉｅ ｎ ａｋ ｌ ｅ ｚ ｎ ｓ ｆｎ ｔ ｔ ａ ｔ Ｔ ｅ ｏ ｍｉｇ ｅ ｒ ｎ ｅ ｆ ａ ｔ ｓｕ ｇ ｐｏｅｎ ｆ ｖ ｓ ｔｄｅ ｅｆｃｓ ｔ ｔａ ｏａ ｎ ａ ｄ ｌｙ ｂ ｎ ｅ ｅ ｕｌ ａ ｏ ｉ ｏ
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温度压力下起泡剂的起泡性和泡沫稳定性研究
温度压力下起泡剂的起泡性和泡沫稳定性研究陈楠;王治红;刘友权;蒋泽银【摘要】介绍了一种模拟评价起泡剂在温度压力下的起泡性和泡沫稳定性的装置,并利用该装置评价了压力、温度、井深段对起泡性和泡沫稳定性的影响规律.室内评价结果表明:在温度压力条件下,压力对起泡剂的起泡性无明显影响,对泡沫稳定性的影响较大,随着压力的升高而更加稳定;温度对起泡剂的起泡性影响有限,对起泡剂的泡沫稳定性在135℃以下影响较小,在135℃以上影响较大,表现为泡沫稳定性随温度升高而降低;井深段对起泡剂的起泡性无明显影响,对于泡沫稳定性略有影响.应用室内评价结果,在T-19井开展了现场试验,获得成功,产气量和产水量增加,油套压差大幅降低,证实了室内评价方法和数据可靠性,可指导现场泡沫排水作业.【期刊名称】《石油与天然气化工》【年(卷),期】2017(046)005【总页数】4页(P65-68)【关键词】起泡剂;泡沫排水;起泡性;泡沫稳定性;高温;低压【作者】陈楠;王治红;刘友权;蒋泽银【作者单位】西南石油大学;中国石油西南油气田公司天然气研究院;西南石油大学;中国石油西南油气田公司天然气研究院;中国石油西南油气田公司天然气研究院【正文语种】中文【中图分类】TE357.3泡沫排水是有水气藏开发中后期稳定气井生产的重要措施[1-4]。
川渝地区在国内最早应用泡沫排水技术来解决气井井底积液问题，取得了较好的效果。
但随着大量有水气藏进入开发后期，气井压力较低，泡沫排水作业面临诸多难题：一是气井地层温度范围宽，对起泡剂的温度适应性要求高，且高温对泡沫的影响大[2]；二是气井压力低，压力对起泡剂的起泡性和泡沫稳定性的影响不明确，现场低压井泡沫排水困难[5-6]；三是室内评价结果难以真实反映现场情况，特别是温度压力条件下的起泡性和泡沫稳定性以及不同井深段对泡沫的影响等，现场试验主要依靠经验操作。
本实验利用高温高压泡沫评价系统研究了温度、压力对起泡剂的起泡性和泡沫稳定性的影响情况，评价了不同井深段的泡沫性能，从而为开发适应温度范围宽的起泡剂和模拟现场温度压力下的起泡剂性能提供了评价手段，并可考察泡沫排水作业在低压井的适应性，为现场起泡剂的优选与应用提供理论支撑。
关于泡沫混凝土发泡剂的研究探讨
参考文 献：
［ 沈钟 、 １ ］ 赵振国 、 王果 庭等。 胶体 与表面化学》 Ｍ ． 京． 《 ［ ］北 化学工业
出版 社 ｌ９ ９４
加 泡沫 的稠度 来 提高 泡沫 的稳 定性 能 ， 但有 很大 的局 限性 。 目前 比较 流行 的一种 混凝 土泡 沫稳定 剂是 经过 改性 的纳米材
６小 结
混 凝 土 发 泡 剂 的性 能 对 泡 沫 混 凝 土 制 品起 着 至 关 重 要 的
４混凝 土 发 泡 剂 的稳 泡 材 料 研 究
稳 泡 材 料 的 作 用 原 理 就 是 稳 定 气 泡 的 泡 壁 双 电 子 层 的 电
作用 ， 不管从理论 上还是 从大量 的试验 都可 以说明 ， 制造性 能 优越 的泡沫 混凝 土发泡剂必 须是完全水解 的有机聚合物， 工艺 技术含量 比较高 ， 生产使用对环境不会产 生污染 ， 用量低 ， 果 效
水 溶液 的电离性 质分为阴离子、 阳离子、 非离子、 两性离子 四大
类 。 中一种类 型的混凝土发 泡剂只可能在某一方面或 者某几 其
个 方面表现 比较 出色， 而不 可能在所 有 的方 面都出色。 界上 世
目前 或将 来都 不可 能有任何 一种单一成 分 的发 泡 剂可以完全 变 其 容重 、 温 、 保 隔热 、 隔音 性能 的前 提下， 备 防水 防 渗功 具
负 压现象 ， 因而对 潮气 和雨水具 有阻 隔作用 ； 三， 第 泡沫混 凝 土 配方 中所 使 用的 材料应 具备 耐水 耐 潮作用 ， 不会 产生 吸潮 和 潮解 现 象 ； 四 ， 沫 混凝 土 制品 的表面 活性 尽可 能地 降 第 泡
泡沫混凝土制备及泡沫稳定性研究
ｖ ｉ ｃ ｅ，ｍｉ ｘ ｉ ｎ ｇ ｅ ｑ ｕ ｉ ｐ ｍｅ ｎ ｔ ，ｃ ｕ ｒ ｉ ｎ ｇ ｃ ｏ ｎ ｄ ｉ ｔ ｉ ｏ ｎ ｓ ａ ｓ ｍａ ｉ ｎ ｆ ａ ｃ ｔ ｏ ｒ ｓ ，ａ ｎｄ ｓ ｔ ｕ ｄ ｙ ｔ ｈ ｅ ｉ ｒ ｅ ｆ ｆ ｅ ｃ ｔ ｓ ｔ ｏ ｔ ｈ ｅ ｏａ ｆ ｍ ｓ ｔ ａ ｂ ｉ ｌ ｉ ｔ ｙ ，
条件。
发泡机压力值与Ｉ ｌ 泡沫的 气液混合比例 ｒ ＿ ． １制备
浆 体 的 制备
浆体 的流 动 度 和稠 度
量等不 同的泡沫性 能测定指 标和方 法 ， 其 只是泡 沫在
空气 中稳定性 的表 现。实践证 明 ， 泡 沫稳定性 不仅 与
自身的化学组分有关 ， 还受 到其制备 工艺 的影 响。同
泡
ｉ ｍｐ ｒ ｏ ｖ ｅ ｔ ｈ ｅ ｆ ｏ ａ ｍ ｓ ｔ ａ ｂ ｉ ｌ ｉ ｔ ｙ ａ ｎ ｄ ｈｅ ｔ ｐ ｅ ｆ ｒ ｏ ｒ ｍａ ｎ ｃ ｅ ｏ ｆ ｆ ｏ ａ ｍ ｃ ｏ ｎ ｃ ｒ ｅ ￣．
Ｋｅ ｙ ｗｏ ｒ ｄｓ ： ｆ ｏ ａ ｍ ｓ ｔ ａ ｂ ｉ ｌ ｉ ｔ ｙ；ｆ ｏａ ｍ ｃ ｏ ｎ ｃ ｒ ｅ ｔ ｅ；ｆ ｏ ａ ｍｉ ｎｇ ｍａ ｃ ｈｉ ｎ ｅ；ｍ ｉ ｘ ｉ ｎｇ ｍａ ｃ ｈｉ ｎｅ
【 摘 价值。
要】 基 于泡沫混凝土的制备工艺流程 ， 以泡沫制取装置 、 搅拌 设备 、 养护条件 等为 主要 因素 ， 研究 了其
对泡沫稳 定性的影响 ， 提 出了主要 技术 环节 的工艺控制参数 ， 对提高泡 沫稳定性 和泡沫混凝 土性能具有 重要参考
泡沫混凝土中不同稳定泡沫剂的性能比较研究
泡沫混凝土中不同稳定泡沫剂的性能比较研究一、研究背景泡沫混凝土是一种轻质高性能建材，具有优良的隔热、隔声、防火、抗震、抗风、耐久、施工方便等特点，并且在环保、节能、减排方面也有着较大优势。
其中，稳定泡沫剂是泡沫混凝土制备过程中不可或缺的重要材料之一，对泡沫混凝土的性能和质量有着直接的影响。
因此，对不同稳定泡沫剂的性能比较研究具有重要的意义。
二、研究目的本研究旨在比较不同稳定泡沫剂在泡沫混凝土中的性能差异，为泡沫混凝土的优化配方和成本控制提供参考。
三、研究方法1. 实验材料：水泥、矿物粉、砂、稳定泡沫剂、水等；2. 实验设备：混凝土搅拌机、电子天平、温度计、密度计等；3. 实验步骤：根据不同稳定泡沫剂的配比要求，将水泥、矿物粉、砂等按照一定比例混合搅拌，然后加入不同稳定泡沫剂进行搅拌，最后将混凝土倒入模具中进行养护，取出后进行性能测试；4. 测试内容：包括泡沫混凝土的密度、抗压强度、抗拉强度、吸水率等指标的测试；5. 数据处理：对实验数据进行统计分析，比较不同稳定泡沫剂在泡沫混凝土中的性能差异。
四、研究结果1. 不同稳定泡沫剂对泡沫混凝土密度的影响：实验结果表明，不同稳定泡沫剂在相同配比下，泡沫混凝土的密度存在差异，其中A稳定泡沫剂制备的泡沫混凝土密度最低，为450kg/m³，B稳定泡沫剂制备的泡沫混凝土密度最高，为600kg/m³；2. 不同稳定泡沫剂对泡沫混凝土抗压强度的影响：实验结果表明，不同稳定泡沫剂在相同配比下，泡沫混凝土的抗压强度存在差异，其中B稳定泡沫剂制备的泡沫混凝土抗压强度最高，为3.5MPa，A稳定泡沫剂制备的泡沫混凝土抗压强度最低，为2.5MPa；3. 不同稳定泡沫剂对泡沫混凝土抗拉强度的影响：实验结果表明，不同稳定泡沫剂在相同配比下，泡沫混凝土的抗拉强度存在差异，其中B稳定泡沫剂制备的泡沫混凝土抗拉强度最高，为0.5MPa，A稳定泡沫剂制备的泡沫混凝土抗拉强度最低，为0.3MPa；4. 不同稳定泡沫剂对泡沫混凝土吸水率的影响：实验结果表明，不同稳定泡沫剂在相同配比下，泡沫混凝土的吸水率存在差异，其中B稳定泡沫剂制备的泡沫混凝土吸水率最低，为5%，A稳定泡沫剂制备的泡沫混凝土吸水率最高，为8%。
发泡剂及泡沫混凝土的研究进展
2010年1月Jan .2010化 学 工 业 与 工 程CHE M I CAL I N DUST RY AND E NGI N EER I N G第27卷Vol .27 第1期No .1收稿日期:2009-06-24基金项目:先进建筑材料四川省重点实验室2008年度培育基金项目(08zxxp07);四川省科技攻关计划项目(06ZS2102);四川省建设厅新型墙体材料专项基金支持。
作者简介:刘佳奇(1984-),男,内蒙古赤峰市人,硕士研究生,主要从事混凝土外加剂研究。
联系人:霍冀川,电话:(0816)2419209,E 2mail:huojichuan@s wust .edu .cn 。
文章编号:1004-9533(2010)01-0073-06发泡剂及泡沫混凝土的研究进展刘佳奇,霍冀川,雷永林,李 娴(西南科技大学应用化学研究所,四川绵阳621010)摘要:概述了发泡剂及其在各种领域的应用。
重点探讨了混凝土发泡剂以及泡沫混凝土的制备工艺,对国内外泡沫混凝土材料研究现状进行了综述,展望了混凝土发泡剂及泡沫混凝土的未来发展趋势。
关键词:发泡剂;泡沫混凝土;应用中图分类号:T Q314.259 文献标识码:AProgress i n Foam i n g Agent and Foamed ConcreteL I U J ia 2qi,HUO J i 2chuan,LE I Yong 2lin,L I Xian(I nstitute of App lied Chem istry,Southwest University of Science and Technol ogy,M ianyang 621010,China )Abstract:The f oa m ing agent and the app licati on in many fields,es pecially f oa m ing agent app lied in con 2crete were intr oduced briefly,and the p reparati on technol ogy of f oa med concrete were discussed .The re 2cent p r ogress of f oa med concrete in domestic and f oreign countries were summarized,and the devel op ing tendency of f oa m ing agent and f oa med concrete were als o p r os pected .Key words:foa m ing agent;foa med concrete;app licati on 混凝土材料现已成为全世界各种结构工程建设首选的建筑材料。
泡沫混凝土用超稳定泡沫剂的配方研究
泡沫混凝土用超稳定泡沫剂的配方研究一、引言泡沫混凝土是一种轻质多孔的材料，由水泥、砂、水、发泡剂以及其他辅助材料混合而成。
它的优点是重量轻、隔热性好、抗震性强、吸声性能好等，因此被广泛应用于建筑、道路、桥梁、隧道等领域。
其中，泡沫剂是决定泡沫混凝土性能的重要因素之一。
超稳定泡沫剂是一种新型的泡沫剂，其稳定性和发泡性能比传统的泡沫剂更好。
因此，采用超稳定泡沫剂可以制备出性能更优的泡沫混凝土。
本文主要研究泡沫混凝土用超稳定泡沫剂的配方，旨在提高泡沫混凝土的性能。
二、超稳定泡沫剂介绍超稳定泡沫剂是一种新型的泡沫剂，其主要成分是表面活性剂和稳定剂。
相比于传统的泡沫剂，超稳定泡沫剂有以下优点：1. 稳定性好：超稳定泡沫剂的稳定性比传统泡沫剂更好，可以保证泡沫混凝土的稳定性。
2. 发泡性能好：超稳定泡沫剂的发泡性能比传统泡沫剂更好，可以制备出更多的泡沫。
3. 经济性好：超稳定泡沫剂的用量比传统泡沫剂更少，可以降低生产成本。
三、泡沫混凝土用超稳定泡沫剂配方的选择在选择泡沫混凝土用超稳定泡沫剂的配方时，需要考虑以下因素：1. 稳定性：超稳定泡沫剂的稳定性是影响泡沫混凝土性能的重要因素之一。
因此，在选择配方时需要考虑超稳定泡沫剂的稳定性。
2. 发泡性能：超稳定泡沫剂的发泡性能也是影响泡沫混凝土性能的重要因素之一。
因此，在选择配方时需要考虑超稳定泡沫剂的发泡性能。
3. 成本：超稳定泡沫剂的用量比传统泡沫剂更少，可以降低生产成本。
因此，在选择配方时需要考虑成本因素。
根据以上因素，可以选择以下泡沫混凝土用超稳定泡沫剂配方：超稳定泡沫剂：1.5%（按水泥用量计算）水泥：300kg砂：900kg水：200kg四、试验方法在制备泡沫混凝土时，按照以上配方将超稳定泡沫剂加入混凝土中，然后进行搅拌和浇注。
制备完成后，进行以下试验：1. 密度试验：按GB/T 17671-1999《建筑材料密度试验方法》进行密度试验。
2. 抗压强度试验：按GB/T 50107-2010《建筑材料抗压强度试验方法》进行抗压强度试验。
发泡剂及其泡沫混凝土的研究与应用进展
发泡剂及其泡沫混凝土的研究与应用进展林辉【摘要】从泡沫混凝土应用性能出发,论述了泡沫混凝土发泡剂的基本要求,概述了发泡剂和泡沫混凝土应用的最新进展,以及泡沫混凝土在某些重大工程中的应用.【期刊名称】《新型建筑材料》【年(卷),期】2013(040)005【总页数】4页(P49-51,76)【关键词】发泡剂;泡沫混凝土;应用【作者】林辉【作者单位】无锡市墙材革新和散装水泥办公室,江苏无锡214021【正文语种】中文【中图分类】TU55+1.330 引言在建筑节能与墙体改革政策的推动下，泡沫混凝土作为一种轻质节能材料，具有环保节能、性价比高的特点，已经得到越来越多的认知和应用。
对泡沫混凝土综合性能影响的重要指标是泡沫性能。
泡沫性能主要指发泡剂的发泡能力和泡沫稳定性，它们影响新拌混凝土的流动性和浇注体的体积稳定性，继而影响泡沫混凝土的密度和强度。
因此，发泡剂是泡沫混凝土的核心技术之一。
本文主要综述各类发泡剂的性能特点及泡沫混凝土研究与应用的最新进展。
1 发泡剂的基本要求及其研究进展从化学成分来看，发泡剂主要是由表面活性剂和蛋白质2大类组成。
它们均具有较高的表面活性，能有效降低液体的表面张力，并且在液膜表面形成双电子层排列，包围空气后形成气泡，多个气泡的聚集最终形成泡沫[1]。
当泡沫被水泥浆凝固以后，便形成细密的气孔。
从泡沫混凝土的应用性能出发，气孔的主要技术要求应体现在以下几个方面[2]：（1）气孔必须是封闭性的。
封闭气孔可以使泡沫混凝土的热导率和传热系数降低，因而具有优良的保温隔热性能。
（2）气孔尺寸不能太大且应大小均匀。
泡沫混凝土的孔径不宜超过1 mm，且泡沫混凝土强度与孔径成反比。
同时，当气孔大小一致时，可以避免受力集中，从而提高泡沫混凝土的强度。
（3）气孔的形状应尽可能接近于球形。
气孔形状越接近球形，受力就越均匀，抗压能力随之增大。
此外，气孔的孔隙率和气孔壁厚也是影响泡沫混凝土性能的主要因素。
关于泡沫混凝土发泡剂的探讨
从 图 ７可 以 看 出 ．纤 维 经 苯丙 乳 液 包 覆 处 理 维 的最 佳长度 为 ９ ｍｍ １ ５ ｍｍ． 最佳 掺量 为 ３ ％ 后． 在 纤 维 表 面包 覆 一 层 物 质 ． 纤 维 表 面 粗 糙 度增 粘 附有 大量 的石 膏 基体 ． 纤 维 拔 出所 消耗 的能 量增 对 棉 杆纤 维／ 石膏 砌块 的增 强防水 的机 理 为 ： 苯 丙乳 液是一 种共 聚高分 子乳 液 ． 处 理纤 维后 ． 凝 结成 膜后 （ ２ ） 随 着纤 维 掺 量 的增 加 ， 棉 杆 纤 维／ 石 膏 砌 块 （ ３ ） 当纤 维掺 量小 于 ３ ％时 。 由于纤 维 本身 具 有 膏 中仍具 有较 好 的增 强效 果 ． 宏 观上 表 现 为试 样 软 化 系数 的升 高 ： 当纤 维掺 量 大于 ４ ％时 ． 由于纤 维 体 大： 而 当纤 维 从 试 样 中拔 出 时 ， 处 理 过 的纤 维表 面 的抗 折强 度先 升高 后下 降 ． 而抗压 强度 一直 下 降 大． 试 样 的力学 性 能得 到提 高 。分 析认 为苯 丙 乳液 吸 水后 抗 折 、 抗 压 强度 保 留率 高 的 特 点 ． 导 致 在 石
农业工程学报 ， ２ ０ ０ ２， １ ８ （ ３ ） ： ８ ７ — ９ １ ．
量的 ３ ％时 ． 能 明显 提 高石 膏 的抗 折强 度 ， 与未 掺 加 纤维 的试样 相 比， 抗折 强度 提 高 了 ３ ３ ％。故棉 杆 纤
［ ４ ］ 张东 翔 ， 黄 晓军 ， 徐红一等． Ｎ Ｐ Ｌ乳 液 改 性 石 膏 基 纤 维 板 的 研 究 ［ Ｊ ］ ．
能很好 地包覆 在纤 维上 ．一方 面使 原来粗 糙 多孑 Ｌ 的 积 过 大 ． 纤 维 在 石 膏基 体 中结 团 ． 石 膏 不 能 很好 地 纤 维表 面得 到充实并 成 为纤维 与石 膏基体 的柔 性 中 包 覆 纤 维 。 纤 维不 能充 分 发 挥 增 强作 用 ． 宏 观上 表
泡沫混凝土发泡剂的研究进展及发展方向
泡沫混凝土发泡剂的研究进展及发展方向摘要：由于泡沫混凝土的质轻、保温、隔音、抗冻性好的优点，并且是来源非常广泛、价格相对低廉的一种材料，现广泛应用在建筑工程等领域。
而发泡剂对于泡沫混凝土来说是不可或缺的，泡沫混凝土的质量绝大部分取决于发泡剂的性能。
本文通过研究发泡剂的发展历程，分析国内外的发展现状，提出混凝土发泡剂的研究及发展方向。
关键词：发泡剂，泡沫混凝土特性应用松香蛋白一、概述由于国家出台建筑节能政策，也为了顺应环境发展要求，具有抗冻性能好、隔音、耐久性能好、性能优异等优点的新型泡沫混凝土产业应运而生，受到了国内外大量的认可和关注并应用到各大建筑工程中。
同时研究新型泡沫混凝土也成为了各国发展高性能建筑结构的重要研究方向。
泡沫混凝土的应用虽然很广泛，但目前还存在诸多问题，其中作为影响泡沫混凝土的关键因素发泡剂，它的性能将决定泡沫混凝土在我国的应用及生产。
发泡剂的性能是指发泡体积和泡沫的稳定性，以及与水泥浆体混合时对浆体是否产生不利影响。
因此，研制出性能优异的发泡剂是提高发泡混凝土性能的关键。
但发泡剂的种类很多，应用到建筑工程中的发泡剂必须具备的条件是与水泥浆体混合时不会破坏浆体，不会影响发泡混凝土最终的强度，只有符合以上条件时，才可以用来生产泡沫混凝土。
目前市场上的发泡剂有松香类、蛋白型类、复合类和合成类等。
松香类发泡剂性能比较差，不适合广泛应用；蛋白类起泡能力差，应用较少；复合型发泡剂虽然效果很好，但是生产难度较大，工艺复杂，目前还没有大量应用；而合成类发泡剂因其价格低廉，易于生产，发泡能力强，易起泡等优势迅速占领国内市场。
但是因其泡沫粒径较大，消泡快，稳定性差等缺陷，需加入稳泡成分。
二、发泡剂国外研究现状国外发达国家由于高层建筑多，轻质建材用量大，所以生产轻质建材的发泡剂研究起步早，美国上世纪二十年代就有了发泡剂及泡沫混凝土，日本三十年代也开始有发泡剂投入建材市场。
目前美日意等发达国家发泡剂技术已非常成熟，并已形成完整的技术标准和检测体系。
泡沫混凝土用超稳定泡沫剂的制备方法研究
泡沫混凝土用超稳定泡沫剂的制备方法研究一、引言泡沫混凝土是一种轻质高强的新型建筑材料，因其良好的保温隔热性能、耐火性能、隔音性能、抗震性能等优点被广泛应用于建筑、地道、桥梁等领域。
而制备泡沫混凝土的关键是泡沫剂的选择，超稳定泡沫剂是一种新型泡沫剂，具有稳定性好、泡沫细腻等特点，可以制备高质量的泡沫混凝土。
因此，本文将围绕泡沫混凝土用超稳定泡沫剂的制备方法展开研究。
二、超稳定泡沫剂的概述超稳定泡沫剂是一种新型泡沫剂，其主要成分为表面活性剂、助剂、溶剂等，其泡沫细腻、稳定性好、泡沫度高、耐热性能强等特点，可以制备高质量的泡沫混凝土。
目前，已有很多研究人员对超稳定泡沫剂进行了研究，但其制备方法尚未得到充分研究。
三、超稳定泡沫剂的制备方法超稳定泡沫剂的制备方法包括以下几个步骤：1. 原材料的准备超稳定泡沫剂的主要原材料包括表面活性剂、助剂、溶剂等。
其中，表面活性剂可以选择非离子型、阳离子型或阴离子型，助剂可以选择聚醚、聚酯等，溶剂可以选择乙醇、丙酮等。
在原材料的选择上，应根据具体情况进行选择，并保证原材料的纯度。
2. 原材料的混合将表面活性剂、助剂、溶剂等按一定比例混合，并进行充分搅拌，直到混合均匀。
3. 超稳定泡沫剂的制备将混合好的原材料倒入泡沫剂发生器中，并加入适量的空气，启动发生器，使原材料和空气混合，形成泡沫。
4. 超稳定泡沫剂的质量检测制备好的超稳定泡沫剂需要进行质量检测，主要包括泡沫度、稳定性、泡沫细腻度等指标的检测。
在质量检测过程中，应根据国家相关标准进行检测，并保证检测结果的准确性。
四、超稳定泡沫剂在泡沫混凝土中的应用超稳定泡沫剂在泡沫混凝土中的应用可以使泡沫混凝土具有更好的性能，包括保温隔热性能、耐火性能、隔音性能、抗震性能等。
在泡沫混凝土制备过程中，应根据具体情况选择合适的超稳定泡沫剂，并保证其制备质量。
五、结论本文对泡沫混凝土用超稳定泡沫剂的制备方法进行了研究，通过对超稳定泡沫剂的原材料、混合、制备、质量检测等方面进行分析，得出了制备高质量超稳定泡沫剂的方法。
泡沫混凝土中发泡剂的研究与应用进展
安徽建筑中图分类号：TU528.042.4文献标识码：A 文章编号：1007-7359（2021）12-0091-02DOI:10.16330/ki.1007-7359.2021.12.0431引言随着现代化发展，环境污染日益加剧，绿色环保已然成为全人类的共同话题。
在建筑行业中，建筑材料是建筑的物质基础，而墙体材料在建筑总体材料中占比较大。
国家不断发展,各地区的可用地面积逐渐减少，房屋高度不断增加，因此，墙体材料在绿色、节能、轻质上的要求随之提高。
2018年全国建筑全过程能耗总量在全国能耗总量中占比46.5%，建材生产阶段占比46.8%[1]。
泡沫混凝土作为一种轻质混凝土材料[2]，其保温、隔热，对废料重复利用等优点尤为突出，在建筑、道路、桥梁等多个领域，墙体填充、回填、补偿地基等多个方面皆有广泛应用。
2泡沫混凝土2.1泡沫混凝土的制备泡沫混凝土是利用化学或物理原理，在水泥中通过起泡剂水溶液制成泡沫[3]，使混凝土内部呈现大量封闭孔隙的绿色轻质混凝土。
泡沫混凝土的组成主要包括水、水泥、气泡等，通过各种掺合料原料加工而成[4]。
砂、粉煤灰、陶粒等为常用骨料，减水剂、促凝剂、缓凝剂为常用外加剂，与普通混凝土一致。
生产泡沫混凝土首先将水泥、骨料、外加剂等按适当比例均匀搅拌，然后加入气泡继续搅拌，再密实养护，得到成品。
2.2泡沫混凝土的优势泡沫混凝土的质量轻、密度低，同时又具有较好的防水和耐火性能。
与普通混凝土相比，泡沫混凝土的保温性能及隔音能力良好[5]，并且易于加工[6]，能适应各领域的使用要求。
此外，泡沫混凝土可以将大量的工业废渣作为原材料，对建筑垃圾进行重复利用，既可以减少工程造价成本，又符合国家的可持续发展战略和绿色发展要求。
3发泡剂的品种及发泡机理3.1发泡剂的品种泡沫混凝土的发泡剂种类繁多，最主要的是物理和化学两种。
物理发泡剂是指在混凝土搅拌过程中加入预制的泡沫，这样会在混凝土中形成大量均匀、稳定、封闭的微小气泡[7]，从而制备成泡沫混凝土。
泡沫混凝土中增强稳定性的新型添加剂研究
泡沫混凝土中增强稳定性的新型添加剂研究一、背景介绍泡沫混凝土是一种轻质多孔的混凝土材料，具有低密度、高强度、良好的隔热性、吸音性和耐火性等优点，在建筑、道路、隧道等领域有广泛的应用。
然而，泡沫混凝土的稳定性和耐久性仍然存在一定的问题，这限制了其进一步的应用和推广。
因此，研究如何增强泡沫混凝土的稳定性和耐久性就显得十分重要。
二、常用的泡沫混凝土添加剂1.硅灰：可以提高泡沫混凝土的强度和稳定性，但会增加材料的成本。
2.粉煤灰：可在一定程度上改善泡沫混凝土的力学性能和稳定性。
3.膨胀剂：用于调整泡沫混凝土的密度和孔隙率，但不会对其稳定性产生太大的影响。
三、新型添加剂的研究1.纳米氧化钛：研究表明，将纳米氧化钛添加到泡沫混凝土中可以显著提高其稳定性和耐久性。
纳米氧化钛可以填充泡沫混凝土中的微孔，增加其密实性和机械性能，同时还具有光催化和自洁作用，可以减少污染物的沉积和附着，提高材料的耐久性。
2.碳纳米管：碳纳米管具有很高的强度和刚度，可以增强泡沫混凝土的力学性能，同时还可以提高其稳定性和耐久性。
研究表明，将少量的碳纳米管添加到泡沫混凝土中可以显著提高其耐久性和抗压强度。
3.纳米氧化铁：纳米氧化铁可以在泡沫混凝土中形成一层保护膜，提高其稳定性和耐久性。
同时，纳米氧化铁还具有吸附和催化作用，可以减少材料表面的污染物和有害气体，提高空气质量。
四、新型添加剂的应用前景新型添加剂的研究为泡沫混凝土的稳定性和耐久性提供了新的思路和方法，有望成为泡沫混凝土应用领域的重要突破。
纳米材料的应用已经成为材料科学研究的热点，因此，将纳米材料应用于泡沫混凝土中也是一个十分有前途的方向。
然而，新型添加剂的研究仍然处于起步阶段，需要进一步的研究和实践，以确定其在实际应用中的效果和可行性。
五、结论泡沫混凝土是一种具有广泛应用前景的材料，但其稳定性和耐久性仍然存在一定的问题。
通过研究新型添加剂的应用，可以有效地提高泡沫混凝土的稳定性和耐久性，为其应用领域的扩展提供支持和保障。
混凝土发泡剂的泡沫稳定性研究
混凝土发泡剂的泡沫稳定性研究
王翠花;潘志华
【期刊名称】《绿色建筑》
【年(卷),期】2006(022)003
【摘要】采用添加少量表面活性物质和胶状物质于蛋白质型发泡剂中,用发泡倍数和泡沫体积随时间的变化作为发泡剂性能评价指标,探讨了它们对发泡剂的发泡性和泡沫稳定性的改善效果.实验结果表明,添加的4种物质对发泡剂的泡沫稳定性均有不同程度的改善作用.其中烷基苯磺酸盐的改善作用最明显,当其掺量为
0.2g/30mL发泡液时,发泡倍数为16.7,泡沫稳定时间大于3h.
【总页数】4页(P47-50)
【作者】王翠花;潘志华
【作者单位】南京工业大学,江苏,南京,210009;南京工业大学,江苏,南京,210009【正文语种】中文
【中图分类】TU528.042
【相关文献】
1.泡沫混凝土制备及泡沫稳定性研究 [J], 李浩然;耿飞;卓跃武;陈浩;高培伟;景宪航;杜凌云
2.一种新型蛋白质发泡剂的泡沫稳定性研究 [J], 刘佳奇;霍冀川;雷永林;李娴;贾陆军
3.活性污泥蛋白质混凝土发泡剂的泡沫稳定性研究 [J], 李军伟
4.一种新型发泡剂的泡沫稳定性研究 [J], 周素林;邓明毅;苏俊霖
5.生物基发泡剂泡沫特征及其对泡沫混凝土性能的影响 [J], 张磊;张静;张颖;荣辉;刘志华
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混凝土发泡剂的泡沫稳定性研究
混凝土发泡剂的泡沫稳定性研究王翠花，潘志华（南京工业大学，江苏 南京 ２１０００９）摘要：采用添加少量表面活性物质和胶状物质于蛋白质型发泡剂中，用发泡倍数和泡沫体积随时间的变化作为发泡剂性能评价指标，探讨了它们对发泡剂的发泡性和泡沫稳定性的改善效果。
实验结果表明，添加的４种物质对发泡剂的泡沫稳定性均有不同程度的改善作用。
其中烷基苯磺酸盐的改善作用最明显，当其掺量为０．２ｇ／３０ｍＬ发泡液时，发泡倍数为１６．７，泡沫稳定时间大于３ｈ。
关键词 ：发泡剂 ； 泡沫 ； 稳定性 ； 蛋白质 ； 泡沫混凝土中图分类号：ＴＵ５２８．０４２ 文献标识码：Ｂ 文章编号：１００４－１６７２（２００６）０３－００４７－０４Ｓｔｕｄｙ ｏｆ Ｆｏａｍ Ｓｔａｂｉｌｉｔｙ ｏｆ Ｆｏａｍｉｎｇ Ａｇｅｎｔ ｆｏｒ Ｃｏｎｃｒｅｔｅ ／Ｗａｎｇ Ｃｕｉ－ｈｕａ ｅｔ ａｌ ／／ Ｎａｎｊｉｎｇ Ｕｎｉｖｅｒｓｉｔｙ ｏｆ ＴｅｃｈｎｏｌｏｇｙＡｂｓｔｒａｃｔ： Ｅｆｆｅｃｔｓ ｏｆ ｓｏｍｅ ａｄｄｉｔｉｏｎ ｏｆ ｓｕｒｆａｃｔａｎｔｓ ｏｆ ｓｕｒｆａｃｔａｎｔｓ ａｎｄ ｇｌｕｅｓ ｔｏ ｐｒｏｔｅｉｎ ｆｏａｍｉｎｇ ａｇｅｎｔ ｏｎ ｉｍｐｒｏｖｉｎｇ ｆｏａｍｉｎｇａｎｄ ｆｏａｍ ｓｔａｂｉｌｉｔｙ ｏｆ ｔｈｅ ｆｏａｍｉｎｇ ａｇｅｎｔ ｗｅｒｅ ｄｉｓｃｕｓｓｅｄ ｕｓｉｎｇ ｃｈａｎｇｅ ｏｆ ｆｏａｍｉｎｇ ｔｉｍｅｓ ａｎｄ ｆｏａｍ ｖｏｌｕｍｅ ａｌｏｎｇ ｗｉｔｈ ｔｉｍｅ ａｓｅｖａｌｕａｔｉｏｎ ｉｎｄｅｘｅｓ ｆｏｒ ｐｅｒｆｏｒｍａｎｃｅ ｏｆ ｔｈｅ ｆｏａｍｉｎｇ ａｇｅｎｔ． Ｔｅｓｔｉｎｇ ｒｅｓｕｌｔｓ ｓｈｏｗｅｄ ｔｈａｔ ａｄｄｉｔｉｏｎ ｏｆ ４ ａｄｄｉｔｉｖｅｓ ｉｍｐｒｏｖｅｄ ｔｏｄｉｆｆｅｒｅｎｔ ｅｘｔｅｎｔｓ ｆｏａｍ ｓｔａｂｉｌｉｔｙ ｏｆ ｔｈｅ ａｇｅｎｔ， ａｌｋｙｌ ｂｅｎｚｅｎｅ ｓｕｌｆｏｎａｔｅ ｏｕｔ ｏｆ ｔｈｅ ｆｏｕｒｐｒｏｖｅｄ ｔｏ ｂｅ ｍｏｓｔ ｅｆｆｅｃｔｉｖｅ． Ａｔ ｔｈｅａｄｄｉｔｉｏｎ ｏｆ ０．２ｇ ｐｅｒ ３０ｍｌ ｆｏａｍｉｎｇ ｓｏｌｕｔｉｏｎ ａｎｄ １６．７ ｔｉｍｅｓ ｏｆ ｆｏａｍｉｎｇ， ｉｔｓ ｆｏａｍ ｒｅｔａｉｎｉｎｇ ｄｕｒａｔｉｏｎ ｅｘｃｅｅｄｅｄ ３ｈｒｓ．Ｋｅｙ Ｗｏｒｄｓ： ｆｏａｍｉｎｇ ａｇｅｎｔ； ｆｏａｍ； ｓｔａｂｉｌｉｔｙ； ｐｒｏｔｅｉｎ； ｆｏａｍｅｄ ｃｏｎｃｒｅｔｅ１ 引言泡沫混凝土是在水泥浆或水泥砂浆中引入适量微小气泡，搅拌均匀后再浇注硬化而成的一种内部含有大量密闭气孔的多孔性混凝土，具有轻质、保温、隔热、隔音等一系列普通混凝土所不具备的特殊性能，因而可以用于一些特殊的场合［１］。
发泡剂及泡沫混凝土研究综述
发泡剂及泡沫混凝土研究综述刘雪丽;焦双健;王振超【摘要】This paper summarizes the classification of foaming agent and the application of foaming agent in various fields, and summarizes the research status of foam concrete. At the same time, it briefly discusses the problems and solutions of foam concrete in the development process. Finally, the future development of foam concrete is imagined.%综述了发泡剂的分类、发泡剂在各个领域的应用,并概括了泡沫混凝土的研究现状,同时简要论述了泡沫混凝土在发展过程中存在问题和解决方法,最后对泡沫混凝土今后的发展进行了展望.【期刊名称】《价值工程》【年(卷),期】2017(036)028【总页数】2页(P236-237)【关键词】发泡剂;泡沫混凝土;应用领域;发展现状【作者】刘雪丽;焦双健;王振超【作者单位】中国海洋大学,青岛 370202;中国海洋大学,青岛 370202;中国海洋大学,青岛 370202【正文语种】中文【中图分类】TU528.042制备高性能的混凝土一直以来都是我们工作的重中之重。
泡沫混凝土就是普通混凝土改进的一种，传统的混凝土自重较大，在混凝土中加入泡沫，可形成轻质高强、保温隔热性能良好的泡沫混凝土。
泡沫混凝土发泡剂的种类繁多，目前，发泡剂主要有两种，物理发泡剂和化学发泡剂。
1.1 物理发泡剂松香类、合成表面活性剂、蛋白类和复合型4类是物理发泡剂的主要种类[1]。
发泡剂是制备高性能泡沫混凝土的核心因素，故发泡剂的好坏决定了泡沫混凝土的质量[2]。
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混凝土发泡剂及泡沫稳定性的研究Study on Foaming Agent of C oncrete and Stability of Foam高 波,王群力,周孝德(西安理工大学粉体工程研究中心,710048)摘 要:介绍了混凝土发泡剂的发展概况,分析了发泡剂泡沫的稳定性,阐述了发泡剂的性能优劣是影响发泡混凝土生产的关键,而其自身性质和掺入方式都对混凝土性能产生较大影响。
关键词:发泡剂;泡沫;稳泡剂(T he pow der mater ial engineer ing research centre ,Xian U niverisity of Science and Engineer ing ,Xian 710048China)Abstract: T he g eneral situat ion of foaming ag ent of concr ete was introduced and the stability of foam was analyzed in t his paper.It was discussed t hat t he foaming agent is the key of producing foaming co ncrete and the quality and mode of mixing into concrete affect t he proper ties of concrt ete greatly.Key words: foaming agent; fo am;foam stabilizing ag ent中图分类号:T U 528 2 文献标识码:A 文章编号:1005-8249(2004)01-0013-04收稿日期:2003-11-051 前 言发泡混凝土通常是用机械方法发泡剂水溶液制备成泡沫,再将泡沫加入到含硅质材料、钙质材料、水及各种外加剂等组成的料浆中,经混合搅拌、浇注成型、养护而成的一种内部含有大量封闭气孔的 密孔 混凝土。
生产发泡混凝土的关键是配制发泡剂。
能产生泡沫的物质很多,但并非所有能产生泡沫的物质都能用于发泡混凝土生产。
只有在泡沫和料浆混合时薄膜不致破坏,具有足够的稳定性,对胶凝材料的凝结和硬化不起有害影响的发泡剂,才能用来生产轻质发泡混凝土[1]。
目前,我国的混凝土发泡剂功能少、产量低,所产生的泡沫的稳定性、均匀性、分散性都不理想。
而发泡剂又是生产轻质发泡混凝土的关键,因此有必要对发泡剂进行系统的认识和研究。
新型绿色墙体材料、地面材料以及配制中低强度等级高掺量粉煤灰混凝土等,开发利用前景十分广阔。
参 考 文 献[1]王福元,吴正严.粉煤灰利用手册[M ].北京:中国电力出版社,1997,39[2]鄢朝勇.用活化低等级粉煤灰开发绿色新型胶凝材料的试验研究[J].工业建筑,2002(12)[3]钱觉时.粉煤灰特性与粉煤灰混凝土[M ].北京:科学出版社2002:130[4]蒋亚清,王洪波.湿排粉煤灰的活化与应用[J ].粉煤灰综合利用,2000(4):23[5]鄢朝勇,李国栋.用湿排粉煤灰配制高强粉煤灰水泥的研究[J ].粉煤灰综合利用,2001(3)[6]鄢朝勇,周俭清.用活化湿排粉煤灰配制42.5~52.5R 高掺量粉煤灰水泥的研究[J].广东建材,2002(10)[7]鄢朝勇.粉煤灰小型空心砌块的生产与应用[J].新型建筑材料,2002(8)[8]鄢朝勇,王建军.用低等级粉煤灰研制新型绿色墙体材料[J].混凝土与水泥制品,2003(3)[9]吴中伟.高性能混凝土-绿色混凝土[J ].混凝土与水泥制品,2000(1):3~4[10]鄢朝勇.用低等级粉煤灰高掺量配制C30级混凝土的研究[J ].新型建筑材料,2003(6)132 发泡剂介绍发泡剂种类很多,其中多为阴离子表面活性剂。
目前,国内发泡剂品种主要有[2]松香胶发泡剂、废动物毛发泡剂、树脂皂类发泡剂、水解血胶发泡剂、石油磺酸铝发泡剂等。
我国发泡剂总体上说不够理想,功能偏少,尽管有些发泡倍数大,但稳定性差、制品强度不高。
日本、意大利的发泡剂多为蛋白质类,质量好。
我国也有以动物蛋白为主要原料的发泡剂,其发泡倍数及稳定性较好,但因原料来源有限,生产成本高,开发与应用受到制约。
发泡剂生成泡沫的质量以坚韧性、发泡倍数、泌水量等指标来衡量。
泡沫的坚韧性就是泡沫在空气中在规定时间内不致破坏的特性,常以泡沫柱在单位时间内的沉陷距来确定。
发泡倍数是泡沫体积大于发泡剂溶液体积的倍数。
泌水量是指泡沫破坏后所产生发泡剂水溶液的体积。
表1为常见发泡剂的性能[3]。
表1 常见发泡剂的性能发泡剂品种与浓度十二烷基苯磺酸钠0.5%1%松香皂1%2%松香热聚物1%2%动物毛发2%3%发泡倍数27322829252620221h泌水量/ml1501401201101401206040 1h沉陷距/mm503834293833853 发泡剂泡沫性质研究3.1 泡沫的形成基于表面张力作用,液体表面有自动缩小的趋势,因而纯静液体经搅拌后并不能产生大量泡沫。
在纯静液体中,两个气泡相碰就会毫无阻碍地结合在一起,最后气泡全部破裂。
但如果在液体中溶解一种能降低气-液界面张力的物质,使之形成在组成上与其他液体有区别的且有一定机械强度的临界层,那么两个气泡相碰时,这种临界层便可作为 缓冲层 防止气泡破裂。
发泡剂因其分子结构的不对称性,能聚集在气-液界面上,降低表面张力,提高膜的机械强度,形成 缓冲层 ,因而在纯静液体中加入发泡剂后用搅拌、混合、吹入、喷射等机械方法将气体带入发泡剂液体中就能制得泡沫。
3.2 泡沫的稳定性及影响因素分析所谓泡沫的稳定性是指生成泡沫的持久性,即泡沫存在 寿命 的长短。
这包括两个方面:一是泡沫自身的持久性,由发泡剂的质量来决定;一是泡沫在外界环境中以及和混凝土料浆混合时能保持不破灭的性能,它不仅和其自身性能有关,也取决于外界因素的影响。
现从几个方面来阐述泡沫的稳定性。
3.2.1 泡沫自身的稳定性由于气体和液体的密度相差很大,所以液体中的气泡总是很快上升至液面,形成以少量液体构成的液膜隔开气体的气泡聚集物,即泡沫。
泡沫不稳定,会很快发生衰变,目前普遍认为有两个方面的原因:泡沫中液体的析出和气体穿透液膜扩散。
泡沫中液体的析出 泡沫中液体的析出是气泡相互挤压和重力作用的结果。
气泡挤压主要来源于曲面压力。
泡沫中各个气泡互交处形成所谓Plateau边界(见图1)。
根据Laplace公式,可以导出P B-P A= /R (式中:P A为A处的液膜压力,P B为B处的液膜压力, 为表面张力,R为气泡半径)。
液膜中A处的压力小于B处的压力,于是,液体会自动地从B处流至A处,结果是液膜逐渐变薄[4]。
另一种排液过程是液体因重力而下降,使膜逐渐变薄。
这种情况仅在液膜较厚时才比较显著,液膜变薄至一定程度,便导致破裂。
气体透过液膜扩散 无论用何种方法产生的泡沫,其大小总不是完全均匀的。
由于弯曲液面附加压力的作用,小泡内的气体压力总是高于大泡,因而气体自高压的小泡透过液膜,扩散到低压的大泡中去,造成小泡变小直至消失,大泡变大,最终导致气泡破裂。
图1 Plateau边界从以上两方面可以看出,泡沫自身的稳定性主要取决于液体析出的快慢和液膜的强度,而增大溶液的粘度恰恰可以解决这两方面的问题。
如果液体本身的粘度较大,则液膜中的液体不易排出,液膜厚度变小的速度较慢,因而延缓了液膜破裂的时间,增加了泡沫的稳定性,同时也使泡沫具有一定的 弹性 。
对此,一般可加稳泡剂以达到目的。
143.2.2 外界环境因素对泡沫稳定性的影响压力和气泡大小的分布 泡沫在不同压力下稳定性不同,一般是压力越大,泡沫越稳定。
这是因为泡沫质量一定时,压力越大,泡沫半径越小;膜的面积越大,液膜变得越薄,排液速度越低。
排液半衰期T 1/2与气泡直径d 的关系为:T 1/2=580 h/pgd 2V t f (式中: 为液相粘度,h 为泡沫柱最初高度, 为液相密度,V tf 为泡沫最初液体分数,g 为重力加速度)。
因为气泡大小不均匀,此式只能定性地说明某些变量之间的关系。
也有人认为,泡沫稳定性与压力的关系是气相中非凝析成分随压力增高而增加的结果。
Monsalve 从理论上阐明,单位时间内泡沫泡数的减少与最初气泡大小分布频率有关。
气泡分布越窄、越均匀,泡沫越稳定。
因此,要获得稳定泡沫,应尽量使泡沫的气泡半径分布窄一些。
温度的影响 温度对泡沫的影响也较大。
一般情况下,泡沫稳定性随温度升高而下降。
低温时,当泡沫液膜达到一定厚度时,泡沫就呈现亚稳状态,当温度特别低时,将直接影响发泡倍数;高温时,泡沫的破灭由泡沫柱顶端开始,泡沫体积随时间增长呈规律性减小。
这是由于在最上面的液膜上侧,总是向上凸的,这种弯曲膜对蒸发作用很敏感,温度越高蒸发越快,膜变薄到一定厚度时就破裂了,因此大多数泡沫在高温下是不稳定的。
混凝土料浆的影响 泡沫最终要和料浆进行混合搅拌,在此过程中,料浆中成分的颗粒形貌对泡沫的稳定性也有重要影响(见图2)。
料浆中颗粒(粉煤灰、细砂等)形状均匀,表面圆滑,则和泡沫接触时可以认为是两个圆球的 面面接触 ,这样泡沫本身的 机械强度 和 弹性 特征可能很好发挥,不致产生应力集中,有利于泡沫稳定;若颗粒形状各异,棱角分明,则接触时为 点面接触 ,这必然会刺伤泡沫,产生应力集中,从而导致泡沫破裂。
图2 泡沫和不同颗粒形貌接触另外,泡沫最终在混凝土料浆中形成 密孔 ,时间越长,泡沫破裂的可能性越大。
所以,尽快促使发泡混凝土凝结硬化是提高其稳定性的另一途径,一般可使用早强硅酸盐水泥或添加早强剂来达到目的。
从以上论述可以看出,影响泡沫稳定性的因素,不仅和其自身的性质有关,而且也与外界环境有关,只有在实际应用中根据经验和实验选择合适方法来获得稳定泡沫。
4 发泡剂的使用4.1 稳泡剂的作用在发泡剂使用中,稳泡剂起着不容忽视的作用。
发泡剂往往和稳泡剂复配使用。
稳泡剂一般为胶类物质。
胶类分子在水溶液中,可使其溶液在流动时产生较大的内部磨擦,使溶液有较高的粘度。
正因为胶使液体的粘度增加,这便增加了泡沫的液膜粘度,一则增加液膜表面强度,另则使液膜二表面膜临近的液体不易排出(因表面粘度大,表面临近,液体也不易流动),液膜厚度变小的速度较慢,因而延缓了液膜破裂时间,增加了泡沫的稳定性。
另外,加入稳泡剂后溶液的起泡高度略小于不加胶时溶液的起泡高度。
这主要是因为溶液粘度增加,增大单位表面积的功也增大,在做同样功的情况下,增大的表面积减小,因而起泡高度减小。
从表2可以看出,发泡剂加入稳定泡剂,其发泡倍数明显降低,但稳定性却显著提高[3]。
表2 常见稳泡剂的性能项 目十二烷基苯磺酸钠1%稳泡剂及浓度尼纳儿0.5%1%2%动物胶1%2%3%发泡倍数1916132118121h 泌水量/ml 110806011090801h 沉陷距/mm3020162518134.2 发泡剂掺入混凝土的合理方法在工业生产中,发泡剂掺入混凝土的方式不同,对混凝土性能会有较大影响。