水灰比和外加剂对泡沫混凝土性能的影响--《混凝土与水泥制品》2015年10期
水灰比和外加剂对泡沫混凝土性能的影响
【摘要】：研究了水灰比、激发剂高锰酸钾掺量、早强剂三乙醇胺掺量对化学发泡泡沫混凝土干密度和抗压强度的影响。结果表明,适宜的水灰比为0.46,高锰酸钾适宜掺量为5%,三乙醇胺能减少泡沫混凝土密度,但其强度也随之降低,适宜掺量为0.04%。
【作者单位】：
【关键词】：
【分类号】：TU528.2【正文快照】：
0前言化学发泡泡沫混凝土(又称为发泡水泥)通过化学反应在新拌料浆中产生气体,其中的气孔独立封闭存在,使混凝土达到轻质化和保温隔热化。化学发泡泡沫混凝土保温板以其良好的特性,被大量应用于节能墙体材料,不仅可以缩短施工工期,而且还可使工程质量得到提高,是建筑节能用保
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& 探究市场上的挤塑聚苯乙烯泡沫板的质量
探究市场上的挤塑聚苯乙烯泡沫板的质量
作者：聚乙烯闭孔泡沫板生产厂家&发表时间：&浏览：次
今天我们探究一下市场上的挤塑聚苯乙烯泡沫板的质量吧，希望能拓宽您的知识面。
我们探究市场上的产品，发现了很多的问题的，比如说很多的地区生产的产品采用的是废旧材料作为原材料的，产品的稳定性能就是比较差的。而且在生产的过程中，陈化期不满就出厂，这样就容易出现产品弯曲变形的问题的。上墙之后如果没有及时的进行罩面的保护的话，经过紫外线照射之后会出现粉化、起皮的状况的，施工的过程中还是容易出现板材发生脆性断裂的状况的。所以说选择挤塑聚苯乙烯泡沫板的时候大家一定要擦亮双眼。文章由厂家编写。如果转载要注明出处。
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水灰比和外加剂对泡沫混凝土性能的影响
优质期刊推荐泡沫自身参数对泡沫混凝土性能影响的研究；扈士凯；李应权；(建筑材料工业技术监督研究中心，北京100024；[摘；要]；对泡沫自身的容重、掺量、孔径分布等因素对泡沫混凝；泡沫容重对泡沫混凝土的强度等性能有很大的影响，泡；[关键词]泡沫混凝土；泡沫容重；泡沫掺量；泡沫孔；1引言；泡沫混凝土是由预制出的泡沫与水泥（砂）浆均；2.1；实验原材料及方法；主要原材料；硫
泡沫自身参数对泡沫混凝土性能影响的研究
(建筑材料工业技术监督研究中心，北京100024)
对泡沫自身的容重、掺量、孔径分布等因素对泡沫混凝土性能的影响进行研究，结果表明：
泡沫容重对泡沫混凝土的强度等性能有很大的影响，泡沫容重在70g/L～90g/L时最为合适；随着泡沫掺量的增加，泡沫混凝土的干表观密度及强度逐步降低；泡沫孔径分布不均匀，对泡沫混凝土的力学性能有负面影响。
[关键词]泡沫混凝土；泡沫容重；泡沫掺量；泡沫孔径分布
泡沫混凝土是由预制出的泡沫与水泥（砂）浆均
实验原材料及方法
主要原材料
硫铝酸盐水泥：北京中岩特种工程材料公司；泡沫
匀混合、硬化而成的一种多孔材料，具有轻质、保温隔热、低弹性模量、大流动度等特点，在屋面、地暖以及回填工程中得到了广泛的应用。在影响泡沫混凝土性能的诸多因素中，泡沫自身的性能起着很大的作用，相同的配合比，使用不同的泡沫便会得到性能差别很大的泡沫混凝土材料。本文就泡沫容重、泡沫掺量、泡沫孔径分布等泡沫自身参数对泡沫混凝土性能的影响进行研究。
剂：自制超稳定泡沫剂；减水剂：自制聚羧酸盐减水剂。
2.2实验方法
用压缩空气发泡机将发泡液制成泡沫，按一定
比例将泡沫与搅拌好的水泥净浆混合均匀后，注入钢制试模，24h拆模后在标准条件下养护至规定龄期。测试方法参照JC/T《泡沫混凝土砌块》。
小，连通孔所占比例也较小，所以其前期的吸水率和吸水速率都会较使用早强剂CaSO4时大。由于小于
凝土的吸水率也有一定的影响，掺加Na2SO4前期的吸水率和吸水速率都比掺加CaSO4的高，72h吸水率也大于后者。
100μm的孔后者的比例要大于前者，孔径较小时水分
进入时比较困难，所以尽管后者的孔隙率稍大于前者，但72h的吸水率后者小于前者。
（1）早强剂的种类和掺量对煤矸石-粉煤灰泡沫
[1]E.K.KunhanandanNambiar，K.Ramamurthy.Sorptioncharacteristicsoffoamconcrete.CementandConcreteResearch37（-1347.[2]E.P.Kearsley，P.J.Wainwright，entandconcreteresearch31（2.[3]葛兆明.混凝土外加剂.化学工业出版社.8-158.
[4]邵洪江，丁铸，孙风金，王永滋.早强剂和蒸养对粉煤灰泡沫混凝土性能影响.吉林建材.1999（1）：16-20.
混凝土的强度影响都比较大，掺加Na2SO4的强度比掺加CaSO4的高，早强剂Na2SO4最佳掺量为5%。
（2）掺加不同的早强剂对煤矸石-粉煤灰泡沫混凝土的气孔结构和孔径有较大影响，掺加Na2SO4的连通孔的比例比掺加CaSO4的高，孔径的尺寸也比较大。
（3）掺加不同的早强剂对煤矸石-粉煤灰泡沫混
[5]王玉婷，蒋友新，李玉香，郑爱国，康祥梅.发泡剂在水泥基多孔吸声混凝土中的应用.混凝土.2008（4）：42-46.
实验结果及分析
泡沫制备及评价参数
目前可以通过两种方式来制得泡沫（见图1）。一
泡沫容重必然是变小的。为实验操作方便，我们将泡沫容重作为评价泡沫性能的基本指标。
3.2泡沫容重对材料性能的影响
影响泡沫容重的因素很多。本研究用发泡机制泡，
种是高速搅拌法发泡，即将发泡剂溶液倒入高速搅拌机中，然后用搅拌机的叶片高速搅拌发泡剂溶液制取泡沫。这种方法的缺点是泡沫直径不均一，搅拌机内泡沫容重不均一，而且发泡倍数低。另一种方法是压缩空气法制泡，这种发泡工艺的压缩空气发泡设备与高速搅拌机相比较为复杂，但综合性能更好。即利用空气压缩机将发泡剂溶液和压缩空气在混合室内进行混合，然后在压缩空气的作用下，穿过一个特制的发泡管制成泡沫，发泡管内有的采用磁片，有的采用玻璃球，有的采用铜网筛。该方法发泡效率比较高，制出的泡径均一，容重均匀，而且可以将泡沫直接吹入搅拌好的水泥浆中，减少了中间环节，更好地防止中间环节导致泡沫破灭。
影响泡沫容重的首要因素就是压缩空气的气压，气压越大则发泡效率越高，发泡液变为泡沫越充分，因此泡沫容重就越轻；反之则泡沫中含有未成泡的发泡液，容重就较大。再者泡沫容重还和发泡液的浓度有关，粘度较大的发泡液生成的泡沫泡壁较厚，容重稍大。但是相对来说，起主要作用的还是气压，浓度所起的作用不如气压那么明显。另外，影响泡沫容重的还有温度，发泡液温度较高时，泡沫泡径大，容重较轻。最后，泡沫是一种不稳定的气-液两相体系，当泡沫制备完毕后，组成泡膜的发泡液在重力和表面张力等因素作用下，会向下运动，即所谓的排液现象，泡壁逐渐变薄，因此泡沫容重随着时间的推移也会逐渐变小。以上所有因素都会对泡沫容重产生影响。下面我们由发泡液温度这一因素为例制得不同容重的泡沫，研究不同泡沫容重对泡沫混凝土性能的影响，见表1、图2~图4。
发泡液温度通过泡沫容重的变化对材料的影响
泡沫容重（g/L）
干表观密度(kg/m3)
抗压强度(kPa)
发泡液温度
75.954.842.626.3
泡沫性能的评价参数，一般包括发泡倍数、半消时间、泌水量等。本研究在制备水泥泡沫材料时一般将泡沫容重作为评价泡沫质量的主要指标，一方面是由于泡沫容重测量更为方便直观，另一方面泡沫容重几乎可以直接或间接反映所有泡沫质量指标：（1）由泡沫容重、发泡液总质量可计算出泡沫体积，进而得出发泡倍数。（2）泡沫容重可以反映泡沫直径的大小，一般泡沫泡径大时，制得的泡沫体积必然要大，表现为泡沫容重较小；反之，如果制得的泡沫容重较大，则证明单位体积的含气量较小，排除含有未成泡的发泡液外，一般表现为泡径变小。（3）泡沫容重可以反映泡沫的稳定性。制出泡沫后，可以每隔一段时间测试一次泡沫容重的大小，由此可以画出泡沫容重的经时变化曲线。泡沫容重变化较小，反映出泡沫的泡径、水分含量变化较小，说明泡沫比较稳定；反之，如果泡沫不稳定，则一定表现为泡径变大，水分泌出，这种情况下
由图2可知，随着发泡液温度升高，泡沫容重急剧下降，主要是因为温度高时，热空气的高能状态造成泡沫的直径变大，泡沫体积变大，表现为发泡剂的发泡倍数变大，因此相同体积的情况下，质量大幅减少。虽然发泡剂的发泡倍数得到了提高，但是泡沫稳定性却随温度升高而下降。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[1]，因此大多数泡沫在高温下是不稳定的。
由图3可知，掺入相同体积的泡沫，泡沫容重越小，制得泡沫材料的干表观密度越大，这说明容重轻的泡沫，由于泡径较大，在与相同的水泥浆混合时更容易破裂，造成泡沫体积的损失，使混入水泥净浆的
有效泡沫体积减少，最后使材料变重。
泡沫容重对材料抗压强度的影响较为复杂，一般在其他条件不变的情况下，水泥泡沫材料的强度随材料干表观密度的减小而降低。由图4可知，本实验制得的材料在干表观密度相差较大的情况下也符合这样的规律，由于低容重的泡沫在混入水泥浆时体积损失较大，造成材料干表观密度增大，强度也较高。然而，水泥泡沫材料的强度还与孔径大小及分布有关。因此，在干表观密度相差不是很大的情况下，虽然由容重75.9g/L的泡沫制得的水泥泡沫材料的干表观密度低于由容重54.8g/L的泡沫制得的材料，但是由于高容重的泡沫泡径较小、泡壁较厚，制得的泡沫材料孔径小、孔径分布较均匀，造成稍低容重的水泥泡沫材料强度较高，即在高性能泡沫等因素下，低容重的泡沫混凝土的强度可大于高容重的泡沫混凝土强度。
其他影响泡沫容重的因素如发泡液浓度、时间、压缩空气气压等对水泥泡沫材料性能的影响规律与温度类似，均通过影响泡沫容重、泡径分布等泡沫性能来影响水泥泡沫材料的性能。
值得注意的是，并不是容重越高的泡沫越适合制备水泥泡沫材料，因为当泡沫容重大到一定程度时，其表现形式是泡沫中包裹着大量未成泡的发泡液，比如用搅拌方式制得的泡沫容重有时达到200g/
泡沫掺量（L）
3.3泡沫掺量对材料性能的影响
加入不同数量的泡沫就可以制得不同容重级别
的水泥泡沫材料，材料的性能也会随之发生相应的变化。我们通过固定采用相同的水泥净浆，然后向其掺入同条件下制得的不同掺量的泡沫，得到的不同容重材料的基本性能见表2，泡沫掺量对材料性能的影响见图6~图8。
泡沫掺量对材料基本性能的影响
干表观密度(kg/m3)
抗压强度(kPa)
料浆湿密度
(kg/m3)663
由图6可知，随着泡沫掺量的逐步增加，泡沫料浆湿密度与材料的干表观密度明显降低，显然这是由于不断增加的泡沫引入了大量的空气，单位体积的胶凝材料逐渐减少造成的。然而，图中泡沫浆料的湿密度与最终材料的干表观密度之间却有一个交叉点，当泡沫掺量较少时，材料干表观密度大于料浆湿密度；而当泡沫掺入较多时，材料干密度小于泡沫料浆的湿密度。造成这种现象的原因是由于本研究主要针对超
L，这其中就含有大量的发泡液，放置一定时间后，在
重力作用下发泡液向下运动，不断泌出，一方面影响泡沫稳定性，另一方面由于总水胶比过大，会降低材料强度。比较理想的泡沫应该是发泡液充分生成泡沫，不含自由液体，泡径均匀、细小，这样的泡沫最适合用来制备水泥泡沫材料。不同泡沫容重制得的泡沫材料孔径对比见图5。
低密度的水泥泡沫材料，因此为保证材料的强度，在聚羧酸盐高效减水剂的帮助下，采用了较低的水胶比，所以在泡沫掺量较少的情况下，加上泡沫中所含的水，总水胶比依然小于本试验所用硫铝酸盐水泥完全水化所需的用水量，在标准条件养护时，水泥水化结合了大量的外部水，造成密度变大。而在泡沫掺量较多时，总水胶比（加上泡沫中所含的水）非常大，因此在养护烘干过程中，除了水泥水化所需水之外，多余的水分逐渐失去，干表观密度（干密度）是小于泡沫料浆湿密度的。
图7是泡沫掺量对材料28d抗压强度的影响，由于泡沫掺量逐渐增加，一方面引入了大量气孔，另一方面泡沫中含有大量的水分和一定量的表面活性剂，这两方面因素造成了材料强度的急剧下降。而在图8干表观密度与抗压强度的关系中，也反映出了这两方面的影响。所以，当材料干表观密度较小时，强度增加相对缓慢，而干表观密度大到一定值时，强度则急剧增加。
泡沫掺量对泡沫料浆的流动性也有很大的影响。由于本研究用发泡机发泡，因此泡沫中几乎不含自由水，泡沫自身毫无流动性。随着泡沫掺量的增多，泡沫料浆的流动性显著降低，甚至逐渐失去流动性。一方面是由于掺入大量泡沫后，泡沫料浆的自身质量明显变轻，所受到的重力减小，料浆的流动主要就是在重力的驱动下完成的。另一方面，泡沫混入水泥浆后，自身的结构和粘性起到了阻碍料浆运动的效果[2]。再加上在这一泡沫起主要作用的体系中，泡沫质量极轻，可以相互支撑，因此造成泡沫料浆的流动性大幅下降。
究，通过对材料断面拍照，分析受压破型时裂纹的分布情况[3]，发现材料破坏时裂纹均穿过较大的孔，说明孔径分布不均严重影响材料的抗压强度，而局部的大孔则成为材料的最薄弱环节，因为材料受压时应力均向大孔处集中，首先在此产生微裂纹，并联向其他孔径较大的部位，随着裂纹的扩展，最终导致试件破坏。所以，要提高材料的强度，就必须控制材料泡沫孔径的均匀性和大小，这就要求制备泡沫的泡沫孔径要微小、均匀、封闭。
泡沫自身参数对泡沫混凝土材料的性能影响很
大，主要体现在以下几点：
（1）泡沫容重可以用来表征泡沫泡径大小、发泡倍数、泡沫稳定性等泡沫自身的性能，其对泡沫混凝土材料性能有很大的影响。通过实验证明，泡沫容重在70g/L～90g/L时最为合适。
（2）随着泡沫掺量的提高，泡沫混凝土的干表观密度及强度逐步降低。
（3）泡沫孔径分布不均匀，对泡沫混凝土的力学性能有负面影响。要制备高性能的泡沫混凝土，需掺入泡径均匀、细小的泡沫。
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3.4泡沫孔径分布对材料性能的影响
泡沫孔径分布对泡沫混凝土材料的强度有很大
的影响。有文献对破型后的泡沫混凝土材料进行过研
包含各类专业文献、专业论文、生活休闲娱乐、应用写作文书、中学教育、高等教育、59泡沫自身参数对泡沫混凝土性能影响的研究_图文等内容。　
　粉煤灰综合 利用,2004 (1) :13-16 [16]扈士凯, 李应权, 罗宁, 等 泡沫自身参数对泡沫混凝土性能影响的研究[J]. 新型墙材,2010(5) :28-31 [17]何继敏.... 　发泡剂的性能, 其对质量吸水率的影响主要从三个方面衡量:孔径尺寸、泡沫孔径 ...泡沫混凝土本身能起 重要作用的是其自身的毛细孔体积比,也是在环境条件下其能... 　泡沫混凝土的研究进展_建筑/土木_工程科技_专业资料。...泡沫混凝土是将发泡剂溶液通过机械方法制成的泡沫, ...不仅与其自身性能有关, 也取 决于外界因素的影响。... 　纤维体积率以及水灰比、砂子细度等对各种性能的影响...排列状况等孔结构参数,分析了孔结构 与各性能之间的...三种纤维均可以提高泡沫混凝土料浆稳定性,减少泡沫... 　本文探讨了主要组分对泡沫混凝土强度的 影响, 建立了最基本的泡沫混凝土配合比设计方法, 并以最常用的水泥―粉煤灰―泡沫―水 原料体系泡沫混凝土为研究对象, 研究... 　近来有人研究了钢渣和粉煤灰掺量对 水泥基泡沫混凝土性能的影响,结果表明:当...此法预制的泡沫若当时用不完,过一段时间就会自己破灭,造成浪费。 国外多用压缩... 　,而不能以密实混凝土为参照去追求不必要的高强度。...因而其加入量对产 品的吸水率,密度影响最大,对热...3页 免费 泡沫自身参数对泡沫混凝... 6页 免费©... 　本文介绍了影响泡沫的预制混凝土的收缩性能的基本参数...对于有 50%的泡沫体积泡沫混凝土,收缩大约为 36%,...在对收缩性能的比较研究中,以砂子和粉煤灰为填料,... 　近来有人研究了钢渣和粉煤灰掺量对水泥基泡沫混凝土性能的影响,结果 表明:当取代量不超过 50%时,用优质粉煤灰等量取代水泥,不仅可降低泡沫混 凝土的干体积密度和...