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                熱門關鍵詞:輕質泡沫混泥土施工、建筑機械、保溫材料、輕質混凝土材料設備

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                發泡水泥實際使用中的問題及強度

                2019/3/27
                發泡水泥又稱為輕質混凝土或泡沫混凝土等,是一種利廢、環保、節能、低廉且具有輕質高強、不吸水、不燃性的新型建筑節能材料,可用作屋面保溫隔熱、地暖及地面墊層和內隔墻及外墻保溫等。

                發泡水泥通常是用機械或壓縮空氣的方法將泡沫劑的水溶液制備成泡沫,再將泡沫加入到含硅質材料、鈣質材料、水及各種外加劑等組成的料漿中,經混合攪拌、澆筑成型、養護而成的一種內部含有大量封閉氣孔的混凝土。

                實際應用中的問題


                (1) 強度低、干縮大及吸水率高等缺點是阻礙發泡水泥進一步發展的主要原因。

                密度(小于300kg/m3)的超輕發泡水泥具有良好的保溫和隔音等性能,但其抗壓強度低,表面易開裂,導致混凝土的吸水率增加,從而影響工程質量;強度較高的發泡水泥,其密度一般較大,從而具有較低的保溫和隔音等性能。因此,應使發泡水泥的強度及其密度之間保持平衡,即降低密度的前提下大程度地提高強度,可通過優選膠凝材料和超輕骨料,并選用高質量發泡劑來實現。

                (2) 生產設備問題。

                國內發泡水泥生產施工的機械設備無統一的標準機型,并且水泥凈漿配比、泡沫混合比例及泡沫料漿濕密度等仍靠人工經驗調配,導致無法精確計量,漿體密度難以控制等問題。我國應盡快開發研制自動化、大型化和加工精良化的生產設備。

                (3) 與國外相比,我國發泡水泥制品整體規模偏小,技術水平不高,沒有大宗應用的主導產品。因此,應加強發泡水泥在預制品和現澆方面的技術創新,如鋼結構現澆墻體和框架結構發泡水泥墻體等,并且在電磁屏蔽、抗爆和吸聲等高技術領域推廣其應用。

                影響強度三大因素


                與普通混凝土一樣,發泡水泥的強度并不是一個固定的數值,不同的膠凝材料種類、水泥用量、混凝土配合比、水灰比、泡沫用量(不同的體積質量)、發泡劑、養護制度及其他外加劑的采用與否等都影響發泡水泥的強度。我們就對水灰比、配合比及外加劑的選擇三大因素做重點討論。

                1、水灰比的影響

                在普通混凝土的制備中,混凝土的強度隨成型水灰比的減小而增大,但在發泡水泥試驗中發現的情況卻不盡相同。

                1) 在漿體的流動性主要依靠外加劑的用量來控制時(即漿體已經具備良好的流動性),隨著水灰比的減小,強度增大;反之,減小。分析原因:隨著水灰比的減小,水泥中的游離水量減少,發泡水泥的吸水率降低,有效增加了發泡水泥強度;但當水灰比繼續降低時,由于水泥水化的需水量不足會吸收泡沫中的水分,使得泡沫破裂,從而引起封閉氣泡數量減少和水泥均勻性下降,造成強度降低。

                2) 在漿體的流動性主要依靠水的用量來控制時,隨著水灰比的增大,強度增大;反之,減小。

                分析原因:

                較高的成型水灰比,了漿料的良好流動性,能確保將泡沫均勻引入到水泥漿料中并均勻分布,從而實現強度的增長。相反,水灰比的降低,漿體材料流動性不足,將引起氣泡分布不均,從而降低水泥的強度。

                綜合以上情況,發泡水泥的水灰比對強度的影響是多方面的,應結合具體情況具體分析,調整水灰比的大小,使發泡水泥內部材料結構均勻而多封閉獨立氣泡是提高發泡水泥強度的重要途徑。

                2、配合比的影響

                發泡水泥制備時可以單獨采用水泥,也可能同時采用除水泥以外的混合材(如硅灰、礦渣、粉煤灰等),還可能同時采用細集料 (砂子)。

                第一種情況:單獨采用水泥時相對簡單,所用水泥的強度等級越高、用量越多,制備的發泡水泥強度也就越大。所以,當希望制備較高強度的發泡水泥時,需要選擇高強度等級的水泥。

                第二種情況:混合材料的引入會導致發泡水泥早期強度的顯著降低,而對后期強度影響不大。如果填入適當的強度激發劑,則可有效減緩前期強度降低。實際施工中往往以同時摻用混合材料和砂子的情況為多見,因此,發泡水泥的配合比存在一個適宜的范圍,需要根據試驗確定。

                3、外加劑用量的影響

                發泡水泥使用的外加劑主要包括水泥強度激發劑、減水劑和發泡劑。

                水泥發泡劑

                從發泡水泥的制備原理分析,利用發泡劑引入大量氣孔賦予其普通混凝土所沒有的輕質、隔音、保溫、高流動性等功能是發泡水泥制備的基礎;但從結構和力學的角度看,同時也引起結構致密性大大降低,從而降低了發泡水泥的強度。那么,如何將發泡劑的用量控制在既能實現輕質、隔音、保溫和高流動性等功能,同時水泥強度又不低于預期目標是發泡水泥生產科研的一個新課題。

                能產生泡沫的物質很多,但并非能產生泡沫的物質都可以用作發泡劑。只有發泡倍數足夠大,在泡沫和漿料混合時薄膜不致破壞,具有足夠的穩定性,對膠凝材料的凝結和硬化不起有害影響的發泡劑,才適合用來生產發泡水泥。

                水泥發泡劑對發泡水泥強度的影響主要體現在泡沫的尺寸、均勻性(尺寸均勻性和分布均勻性)、泡沫的穩定性、發泡能力等。要求發泡劑的發泡能力強、密度低、單位攜水量小,泡沫牢固、細小、均勻分布,對發泡水泥的副作用小。

                水泥強度激發劑

                水泥強度激發劑主要在水泥混合材的場合采用,可以減輕發泡水泥早期強度降低的程度。但是,使用激發劑往往會降低發泡水泥的強度。

                減水劑

                混凝土減水劑使發泡水泥即使在較低水灰比下仍然能夠順利完成漿料與泡沫的混合,制備出泡沫分布均勻的發泡水泥。所以,摻加適量的高效減水劑是制備高強發泡水泥的重要手段之一。但是,因為減水劑的價格比較貴而且有些減水劑與發泡劑在某些性能方面有相反的作用,所以減水劑的種類和添加量由試驗確定。



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