泡沫混凝土的原料
1、 胶凝材料
胶凝材料是泡沫混凝土不可缺少的主要原料之一,起粘结作用,根据用途胶凝材料可选用硅钙质材料、菱镁材料、石膏材料,其中硅酸盐水泥是泡沫混凝土常用的胶凝材料。不同标号的水泥凝结强度和凝结时间不同,即使同标号的水泥,由于生产厂家不同,其组成也有差异,因此原则上讲,对同一种胶凝材料,在小试的基础上才能大规模施工。
2、发泡剂
发泡剂是起泡剂、稳泡剂、缚水剂等助剂的总称(复合发泡剂包含以上几种助剂)。起泡剂是能够发生化学反应并产生气体的物质。稳泡剂是指具有稳泡作用的表面活性剂,如十二烷基苯磺酸钠、水解蛋白质等。缚水剂等助剂是指那些能够与表面活性剂亲水端通过氢键相互作用,并强烈吸附水分子与气泡表面的物质,如聚丙烯酰胺、阿拉白胶等。
3、 集料
集料根据用途及相当资源情况,可选用粉煤灰、矿渣粉、沙子、石粉、陶粒、浮石、膨胀珍珠岩等(也可不加)。
4、添加剂
添加剂包括减水剂、稳定剂、促凝剂、早强剂、防水剂等,可根据泡沫混凝土的用途和施工条件进行添加(也可不加)。 水一般占比是水泥的60%,水泥用量看泡沫混凝土容重来定量,一般使用的纯水泥泡沫混凝土比较多,容重主要来源于水泥。
论水泥发泡剂的泡沫稳定性
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,*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*导致破泡。因此,气泡膜层厚度应保持在一定范围内。
3、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。
4、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。
5、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。
6、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。
7、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,从而提供液膜的粘度。
胶粉对发泡混凝土的作用
胶粉与无机胶凝材料、活性掺和料、惰性填料和外加剂经物理混合制备成发泡混凝土。当发泡混凝土原料在现场加水搅拌时,在亲水性的保护胶体和搅拌机的机械剪切力作用下,胶粉颗粒分散在水中,胶粉在水中分散所需要的时间非常短暂,却能够*成膜,足以胶粉在水中分散之快。胶粉的组分不同,对发泡混凝土的流动性以及各种施工性能产生影响,即胶粉在分散时对水的亲和性、胶粉分散后不同的黏度、对砂浆含气量以及气泡分布的影响,胶粉与其他添加剂的相互作用等,使不同的乳胶粉分别具有增加流动性、触变性和增加黏度等作用。
具体体现在以下几点:
1、胶粉分散后成膜,并作为**胶粘剂发挥其增强作用
2、保护胶体被发泡混凝土吸收,使其体系中可再分散乳胶粉的成膜稳定
3、成膜后的聚合物树脂作为增强材料分布于整个发泡混凝土体系中,增加了发泡混凝土的内聚力
4、对于新拌砂浆,胶粉可以提高发泡混凝土的稳泡能力,改善流动性,增强保水性
5、对于硬化后的发泡混凝土,胶粉可以提高拉伸强度,增强抗弯抗折强度,减少弹性模具,提高可变形性,提高内聚强度,降低碳化深度,减少材料的吸水性,使材料具有的憎水性。
泡沫混凝土的应用范围 :
1、用作挡土墙。在岸墙后用作轻质回填材料可降低垂直荷载,也减少了对岸墙的侧向载荷。气泡混凝土也可用来增进路堤边坡的稳定性,用它取代边坡的部分土壤,由于减轻了质量并具有一定水泥混凝土的刚性强度,从而就降低了影响边坡稳定性的作用力。
2、修建运动场和田径跑道。使用排水能力强的可渗性泡沫混凝土作为轻质基础,上面覆以砾石或人造草皮,作为运动场用。或者在气泡混凝土上盖上一层0.05m厚的多孔沥青层及塑料跑道层,则可做田径跑道用。
3、管线回填。地下废弃的油柜、管线(内装粗油、化学品)、污水管及其他空穴*导致火灾或塌方,采用气泡混凝土回填可解决这些后患,费用少。采用的密度取决于管子的直径及地下水位,一般为600-1100Kg╱m3.
4、高速公路上的应用,减轻荷重或土压。新建公路桥台背路基回填:有效解决软基路段预压不充分的工程沉降问题,可一次性彻底解决工后沉降引起的桥头跳车问题;道路扩建中的加宽路基填筑:更好解决新旧路基差异变形问题;山区陡峭路段的路基填筑:避免高填高挖带来的施工技术难题。
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