泡沫混凝土对泡沫的技术要求

泡沫混凝土对泡沫的技术要求

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。

（1）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。

（2）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。图2—13是压应力在大泡集中后引起裂纹示意。

（3）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泡沫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。

（4）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。

（5）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。