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泡沫混凝土常見問題?以及解決方法有哪些？
來源：www.jiujiange.cn 發(fā)布時間：2022年12月28日
泡沫混凝土常見問題?以及解決方法有哪些？
泡沫常見的問題有表面粗糙、起泡、開裂、內(nèi)部空鼓、溝紋、整體疏松或上下抗壓強度差異顯著、整體抗壓強度低。
1.1泡沫混凝土表面粗糙、起溝、密度不均、抗壓強度低的原因
當泡沫單獨存在時，氣泡和氣泡緊密排列。在水泥粉煤灰漿中，攪拌過程中容易造成泡沫破裂。在攪拌過程中，水泥或粉煤灰顆?？赡軙箽馀荼谙騼?nèi)凹陷。。即使發(fā)泡機產(chǎn)生的泡沫直徑均勻，由于泡沫表面的環(huán)境與內(nèi)部的環(huán)境不同，泡沫與水泥、粉煤灰漿接觸時也會產(chǎn)生少量的大氣泡或小氣泡。相鄰的小泡和大泡，由于小泡的附加壓力大于大泡的附加壓力，小泡會破裂，使大泡變大。氣泡破裂，從而兩個、三個甚至多個氣泡結合成一個氣泡。這個過程減少了泡沫的總表面積。由于每個氣泡所處的環(huán)境和初始直徑的差異，大氣泡會越來越大，這就是泡沫混凝土表面粗糙、起泡、內(nèi)部竄槽、空鼓的原因。泡沫破裂時，一部分表面活性劑會吸附在水泥和粉煤灰顆粒表面，影響水泥與水泥、水泥與粉煤灰之間的凝結。在低堆密度條件下，如果泡沫破裂達到50%以上，泡沫混凝土的抗壓強度會顯著下降，即出現(xiàn)整體疏松或上下抗壓強度差異顯著，整體抗壓強度偏低。
實驗證明，大氣泡的上升力遠大于小氣泡的上升力。當大氣泡大到它的上升力足以克服它的阻力時，它就會浮起來。如果上浮過程較慢，即混凝土漿初凝后，大氣泡仍未到達混凝土漿表面，雖然不會出現(xiàn)“崩?！?，但會出現(xiàn)泡沫混凝土上下兩部分抗壓強度差異的問題。
1.2泡沫混凝土“起泡”和“空鼓”的原因
泡沫混凝土的“空鼓”，說到底是由于澆注的泡沫混凝土表面不平整，或者吸水能力差異大，或者灰塵清理不干凈，甚至是地板、屋頂泡沫混凝土澆注前的油污造成的。當澆注面被水打濕時，澆注面較高的地方或灰塵較多的地方往往吸收不到足夠的水。所以在泡沫混凝土漿體澆注后，這些部位會繼續(xù)從泡沫混凝土漿體中吸水，排出里面的空氣。如果空氣排出很快，就會出現(xiàn)“冒泡”；如果排氣過程的時間超過泡沫混凝土漿體的初凝時間，將不可避免地出現(xiàn)“空鼓”。
2泡沫混凝土開裂原因分析
普通水泥制品，如果不用砂，還是有開裂問題；如果只用沙子不用石頭，經(jīng)過幾年的冬夏變化，還是會開裂。如果用沙子、石頭代替鋼筋，幾十年后開裂并不罕見。可見開裂是硅酸鹽等膠凝材料經(jīng)不起惡劣天氣影響的特征之一。但對于3 ~ 4級泡沫混凝土的內(nèi)部結構，形成泡沫墻的混凝土厚度一般為十分之幾毫米，許多相互連接的泡沫墻形成曲折的結構。據(jù)說低標號泡沫混凝土應該比普通混凝土有更好的膨脹收縮性能。對此，實驗室冷熱試驗(-15 ~ 50℃，400次)也表明，3 ~ 4級泡沫混凝土確實具有良好的冷熱抗沖擊性能。那么，在實際生產(chǎn)中，為什么泡沫混凝土總是會開裂呢？人們首先想到的是“實驗室的泡沫混凝土太小了”。如果是這種情況，應該在排除其他影響因素后再討論。哪個等級，什么尺寸范圍內(nèi)的泡沫混凝土抗裂性比較好。其實材料的不均勻性，柔韌性，內(nèi)應力，干縮，冷熱沖擊，結晶都是它開裂的原因。其中冷熱沖擊是材料須面對的環(huán)境因素，而柔韌性、內(nèi)應力、干縮、結晶是材料的固有特性。對于地暖和屋面泡沫混凝土保溫層，其開裂的重要原因是泡沫混凝土終凝后，與其附著的基材相比，仍有較大的收縮比。因此，為了減少或消除泡沫混凝土的開裂，只能配制均勻的泡沫混凝土料漿，并添加抗裂材料。
3泡沫混凝土常見問題的解決方法
3.1選擇z佳發(fā)泡劑是解決表面粗糙、起溝、密度不均、抗壓強度低等問題的關鍵。
要保證泡沫混凝土的質量，發(fā)泡劑的選擇首先要看泡沫在混凝土漿體中的穩(wěn)定性，然后再看發(fā)泡倍數(shù)是否足夠大。這是因為混凝土漿體中泡沫相對穩(wěn)定，意味著泡沫破裂少，氣泡直徑增長非常緩慢，氣泡上升力無法克服其阻力，形成整體密度均勻的混凝土漿體，避免了發(fā)泡劑引起的泡沫混凝土常見問題，如起泡、內(nèi)溝、空鼓、上下密度差等。雖然泡沫在水泥粉煤灰漿中混合穩(wěn)定，但是發(fā)泡劑本身的發(fā)泡倍數(shù)很低，所以單位質量發(fā)泡劑的泡沫混凝土產(chǎn)量肯定上不去。
傳統(tǒng)發(fā)泡劑中發(fā)泡組分和穩(wěn)泡組分之間存在矛盾。集發(fā)泡和穩(wěn)泡功能于一身的泡沫混凝土用藍色F-600發(fā)泡劑，不僅發(fā)泡倍數(shù)達到5.3m3/kg(泡沫直徑0.2mm)，而且與水泥、粉煤灰漿液接觸時變得更加穩(wěn)定。所以它的發(fā)泡倍率高是因為這種發(fā)泡劑和常見的表面活性劑一樣，可以降低水的表面張力，而不像傳統(tǒng)的發(fā)泡劑“聚合物”，一方面穩(wěn)定泡沫，另一方面增加水的表面張力，從而降低發(fā)泡倍率。
F-600發(fā)泡劑，泡沫表面親水基團與水分子之間的“氫鍵力”，水泥與粉煤灰顆粒與水分子之間的“氫鍵力”，小于水泥與粉煤灰顆粒與泡沫表面親水基團之間的“化學鍵力”。因此，F(xiàn)-600發(fā)泡劑泡沫易于與水泥和粉煤灰漿液混合。另外，它的羧基可以與鈣離子結合，所以在水泥漿中可以在泡沫表面形成球狀網(wǎng)絡結構，從而使泡沫更加穩(wěn)定。
F-600發(fā)泡劑的特殊結構和粉煤灰的加入也非常有利于提高泡沫混凝土的抗壓強度，防止泡沫混凝土開裂。
3.2選擇發(fā)泡劑的z佳稀釋比例。
泡沫混凝土的每種發(fā)泡劑都有一個z佳稀釋比。這是因為大多數(shù)表面活性劑以膠束的形式存在于起泡劑原液中。如果稀釋比例過小，部分表面活性劑會殘留膠束，不僅浪費發(fā)泡劑，還會影響混凝土漿中混凝土的凝結。稀釋比例過大，泡沫表面會包含更多水分子形成的易碎表面，導致泡沫破裂。另外，泡沫混凝土漿體中會分泌出過多的無用水分，也會導致泡沫混凝土表面脫落。從理論上講，某種發(fā)泡劑的z佳稀釋比例應使一定量的發(fā)泡劑產(chǎn)生泡沫的總面積等于其所含的表面活性劑在“頭靠頭，腳靠腳”緊密排列時所占的面積。
3.3選擇z佳水灰比
從發(fā)泡劑泡沫與混凝土漿體的作用過程分析可以看出，水灰比越高，泡沫越容易與混凝土漿體混合，泡沫破壞率越低，明顯有利于泡沫混凝土漿體的凝結。但如果過大，一方面會增加泡沫混凝土漿體的初凝時間，另一方面多余的水分會分泌出來導致泡沫混凝土表面下降。如果水灰比過小，一方面在攪拌混合時容易造成泡沫開裂，另一方面會降低泡沫混凝土漿體的流動性，造成泡沫混凝土表面粗糙。有同志建議用減水劑改善泡沫混凝土漿體的流動性。我覺得這不是個好辦法。因為好的泡沫混凝土發(fā)泡劑、木質素磺酸鹽、羥丙基纖維素醚等減水劑，泡沫混凝土的抗壓強度z終會降低；而對于那些劣質起泡劑，使用減水劑可以降低破泡率，兩者相互平衡。一般來說抗壓強度是可以提高的。
3.4改進泡沫混凝土發(fā)泡機
現(xiàn)有的泡沫混凝土發(fā)泡機有四個缺點:一是水泥、粉煤灰的配比和水灰比由人工憑經(jīng)驗確定，難以保證泡沫混凝土的均勻性；二，泡沫和水泥漿的配比隨著樓層的上升而變化，很難生產(chǎn)出300kg/m3的泡沫混凝土。三是在輸送泡沫混凝土漿料的過程中，氣泡率隨著樓層的上升而迅速上升，導致高層樓層的泡沫混凝土產(chǎn)品質量難以保證；混合管設計不合理容易導致泡沫破裂，難以保證水泥漿和泡沫混合均勻。因此，可以說現(xiàn)有的泡沫混凝土發(fā)泡機是導致泡沫混凝土開裂的重要原因之一。
3.5做好待澆泡沫混凝土場地的表面處理工作。
對要澆筑的泡沫混凝土部位進行適當?shù)谋砻嫣幚恚欠乐古菽炷帘貙印翱展摹钡挠行Т胧?。發(fā)泡劑越好，越應該注意這個問題。這是因為，劣質發(fā)泡劑制成的泡沫混凝土漿體，一旦與吸水性強的界面部位接觸，會立即使泡沫破裂并離析，在這些部位形成致密的混凝土保護層，使人無法觀察到“空鼓”現(xiàn)象，但同時泡沫混凝土的其他問題如疏松、密度不均、開裂、抗壓強度低等也會隨之產(chǎn)生。
泡沫常見的問題有表面粗糙、起泡、開裂、內(nèi)部空鼓、溝紋、整體疏松或上下抗壓強度差異顯著、整體抗壓強度低。
表面粗糙、起溝、整體疏松或上下抗壓強度差異顯著、整體抗壓強度低的一個原因是泡沫混凝土的發(fā)泡劑質量。二個原因是發(fā)泡機的問題。開裂的根本原因是泡沫混凝土漿體的收縮遠大于基材的收縮。其次，泡沫混凝土漿料本身材質不均勻，抗拉強度太低?；緦Σ呤沁x擇泡沫混凝土發(fā)泡劑，實用的泡沫混凝土生產(chǎn)運輸機械，添加聚丙烯等有機短纖維。
1.1泡沫混凝土表面粗糙、起溝、密度不均、抗壓強度低的原因
當泡沫單獨存在時，氣泡和氣泡緊密排列。在水泥粉煤灰漿中，攪拌過程中容易造成泡沫破裂。在攪拌過程中，水泥或粉煤灰顆?？赡軙箽馀荼谙騼?nèi)凹陷。。即使發(fā)泡機產(chǎn)生的泡沫直徑均勻，由于泡沫表面的環(huán)境與內(nèi)部的環(huán)境不同，泡沫與水泥、粉煤灰漿接觸時也會產(chǎn)生少量的大氣泡或小氣泡。相鄰的小泡和大泡，由于小泡的附加壓力大于大泡的附加壓力，小泡會破裂，使大泡變大。氣泡破裂，從而兩個、三個甚至多個氣泡結合成一個氣泡。這個過程減少了泡沫的總表面積。由于每個氣泡所處的環(huán)境和初始直徑的差異，大氣泡會越來越大，這就是泡沫混凝土表面粗糙、起泡、內(nèi)部竄槽、空鼓的原因。泡沫破裂時，一部分表面活性劑會吸附在水泥和粉煤灰顆粒表面，影響水泥與水泥、水泥與粉煤灰之間的凝結。在低堆密度條件下，如果泡沫破裂達到50%以上，泡沫混凝土的抗壓強度會顯著下降，即出現(xiàn)整體疏松或上下抗壓強度差異顯著，整體抗壓強度偏低。
實驗證明，大氣泡的上升力遠大于小氣泡的上升力。當大氣泡大到它的上升力足以克服它的阻力時，它就會浮起來。如果上浮過程較慢，即混凝土漿初凝后，大氣泡仍未到達混凝土漿表面，雖然不會出現(xiàn)“崩?！?，但會出現(xiàn)泡沫混凝土上下兩部分抗壓強度差異的問題。
1.2泡沫混凝土“起泡”和“空鼓”的原因
泡沫混凝土的“空鼓”，說到底是由于澆注的泡沫混凝土表面不平整，或者吸水能力差異大，或者灰塵清理不干凈，甚至是地板、屋頂泡沫混凝土澆注前的油污造成的。當澆注面被水打濕時，澆注面較高的地方或灰塵較多的地方往往吸收不到足夠的水。所以在泡沫混凝土漿體澆注后，這些部位會繼續(xù)從泡沫混凝土漿體中吸水，排出里面的空氣。如果空氣排出很快，就會出現(xiàn)“冒泡”；如果排氣過程的時間超過泡沫混凝土漿體的初凝時間，將不可避免地出現(xiàn)“空鼓”。
2泡沫混凝土開裂原因分析
普通水泥制品，如果不用砂，還是有開裂問題；如果只用沙子不用石頭，經(jīng)過幾年的冬夏變化，還是會開裂。如果用沙子、石頭代替鋼筋，幾十年后開裂并不罕見。可見開裂是硅酸鹽等膠凝材料經(jīng)不起惡劣天氣影響的特征之一。但對于3 ~ 4級泡沫混凝土的內(nèi)部結構，形成泡沫墻的混凝土厚度一般為十分之幾毫米，許多相互連接的泡沫墻形成曲折的結構。據(jù)說低標號泡沫混凝土應該比普通混凝土有更好的膨脹收縮性能。對此，實驗室冷熱試驗(-15 ~ 50℃，400次)也表明，3 ~ 4級泡沫混凝土確實具有良好的冷熱抗沖擊性能。那么，在實際生產(chǎn)中，為什么泡沫混凝土總是會開裂呢？人們首先想到的是“實驗室的泡沫混凝土太小了”。如果是這種情況，應該在排除其他影響因素后再討論。哪個等級，什么尺寸范圍內(nèi)的泡沫混凝土抗裂性比較好。其實材料的不均勻性，柔韌性，內(nèi)應力，干縮，冷熱沖擊，結晶都是它開裂的原因。其中冷熱沖擊是材料須面對的環(huán)境因素，而柔韌性、內(nèi)應力、干縮、結晶是材料的固有特性。對于地暖和屋面泡沫混凝土保溫層，其開裂的重要原因是泡沫混凝土終凝后，與其附著的基材相比，仍有較大的收縮比。因此，為了減少或消除泡沫混凝土的開裂，只能配制均勻的泡沫混凝土料漿，并添加抗裂材料。
3泡沫混凝土常見問題的解決方法
3.1選擇z佳發(fā)泡劑是解決表面粗糙、起溝、密度不均、抗壓強度低等問題的關鍵。
要保證泡沫混凝土的質量，發(fā)泡劑的選擇首先要看泡沫在混凝土漿體中的穩(wěn)定性，然后再看發(fā)泡倍數(shù)是否足夠大。這是因為混凝土漿體中泡沫相對穩(wěn)定，意味著泡沫破裂少，氣泡直徑增長非常緩慢，氣泡上升力無法克服其阻力，形成整體密度均勻的混凝土漿體，避免了發(fā)泡劑引起的泡沫混凝土常見問題，如起泡、內(nèi)溝、空鼓、上下密度差等。雖然泡沫在水泥粉煤灰漿中混合穩(wěn)定，但是發(fā)泡劑本身的發(fā)泡倍數(shù)很低，所以單位質量發(fā)泡劑的泡沫混凝土產(chǎn)量肯定上不去。
傳統(tǒng)發(fā)泡劑中發(fā)泡組分和穩(wěn)泡組分之間存在矛盾。集發(fā)泡和穩(wěn)泡功能于一身的泡沫混凝土用藍色F-600發(fā)泡劑，不僅發(fā)泡倍數(shù)達到5.3m3/kg(泡沫直徑0.2mm)，而且與水泥、粉煤灰漿液接觸時變得更加穩(wěn)定。所以它的發(fā)泡倍率高是因為這種發(fā)泡劑和常見的表面活性劑一樣，可以降低水的表面張力，而不像傳統(tǒng)的發(fā)泡劑“聚合物”，一方面穩(wěn)定泡沫，另一方面增加水的表面張力，從而降低發(fā)泡倍率。
F-600發(fā)泡劑，泡沫表面親水基團與水分子之間的“氫鍵力”，水泥與粉煤灰顆粒與水分子之間的“氫鍵力”，小于水泥與粉煤灰顆粒與泡沫表面親水基團之間的“化學鍵力”。因此，F(xiàn)-600發(fā)泡劑泡沫易于與水泥和粉煤灰漿液混合。另外，它的羧基可以與鈣離子結合，所以在水泥漿中可以在泡沫表面形成球狀網(wǎng)絡結構，從而使泡沫更加穩(wěn)定。
F-600發(fā)泡劑的特殊結構和粉煤灰的加入也非常有利于提高泡沫混凝土的抗壓強度，防止泡沫混凝土開裂。
3.2選擇發(fā)泡劑的z佳稀釋比例。
泡沫混凝土的每種發(fā)泡劑都有一個z佳稀釋比。這是因為大多數(shù)表面活性劑以膠束的形式存在于起泡劑原液中。如果稀釋比例過小，部分表面活性劑會殘留膠束，不僅浪費發(fā)泡劑，還會影響混凝土漿中混凝土的凝結。稀釋比例過大，泡沫表面會包含更多水分子形成的易碎表面，導致泡沫破裂。另外，泡沫混凝土漿體中會分泌出過多的無用水分，也會導致泡沫混凝土表面脫落。從理論上講，某種發(fā)泡劑的z佳稀釋比例應使一定量的發(fā)泡劑產(chǎn)生泡沫的總面積等于其所含的表面活性劑在“頭靠頭，腳靠腳”緊密排列時所占的面積。
3.3選擇z佳水灰比
從發(fā)泡劑泡沫與混凝土漿體的作用過程分析可以看出，水灰比越高，泡沫越容易與混凝土漿體混合，泡沫破壞率越低，明顯有利于泡沫混凝土漿體的凝結。但如果過大，一方面會增加泡沫混凝土漿體的初凝時間，另一方面多余的水分會分泌出來導致泡沫混凝土表面下降。如果水灰比過小，一方面在攪拌混合時容易造成泡沫開裂，另一方面會降低泡沫混凝土漿體的流動性，造成泡沫混凝土表面粗糙。有同志建議用減水劑改善泡沫混凝土漿體的流動性。我覺得這不是個好辦法。因為好的泡沫混凝土發(fā)泡劑、木質素磺酸鹽、羥丙基纖維素醚等減水劑，泡沫混凝土的抗壓強度z終會降低；而對于那些劣質起泡劑，使用減水劑可以降低破泡率，兩者相互平衡。一般來說抗壓強度是可以提高的。
3.4改進泡沫混凝土發(fā)泡機
現(xiàn)有的泡沫混凝土發(fā)泡機有四個缺點:一是水泥、粉煤灰的配比和水灰比由人工憑經(jīng)驗確定，難以保證泡沫混凝土的均勻性；二，泡沫和水泥漿的配比隨著樓層的上升而變化，很難生產(chǎn)出300kg/m3的泡沫混凝土。三是在輸送泡沫混凝土漿料的過程中，氣泡率隨著樓層的上升而迅速上升，導致高層樓層的泡沫混凝土產(chǎn)品質量難以保證；混合管設計不合理容易導致泡沫破裂，難以保證水泥漿和泡沫混合均勻。因此，可以說現(xiàn)有的泡沫混凝土發(fā)泡機是導致泡沫混凝土開裂的重要原因之一。
3.5做好待澆泡沫混凝土場地的表面處理工作。
對要澆筑的泡沫混凝土部位進行適當?shù)谋砻嫣幚恚欠乐古菽炷帘貙印翱展摹钡挠行Т胧?。發(fā)泡劑越好，越應該注意這個問題。這是因為，劣質發(fā)泡劑制成的泡沫混凝土漿體，一旦與吸水性強的界面部位接觸，會立即使泡沫破裂并離析，在這些部位形成致密的混凝土保護層，使人無法觀察到“空鼓”現(xiàn)象，但同時泡沫混凝土的其他問題如疏松、密度不均、開裂、抗壓強度低等也會隨之產(chǎn)生。
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