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泡沫混凝土常見問題?以及解決方法有哪些？
來源：m.51panel.net 發(fā)布時(shí)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(qiáng)度差異顯著、整體抗壓強(qiáng)度低。
1.1泡沫混凝土表面粗糙、起溝、密度不均、抗壓強(qiáng)度低的原因
當(dāng)泡沫單獨(dú)存在時(shí)，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?huì)使氣泡壁向內(nèi)凹陷。。即使發(fā)泡機(jī)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(shí)也會(huì)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(huì)破裂，使大泡變大。氣泡破裂，從而兩個(gè)、三個(gè)甚至多個(gè)氣泡結(jié)合成一個(gè)氣泡。這個(gè)過程減少了泡沫的總表面積。由于每個(gè)氣泡所處的環(huán)境和初始直徑的差異，大氣泡會(huì)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(shí)，一部分表面活性劑會(huì)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(jié)。在低堆密度條件下，如果泡沫破裂達(dá)到50%以上，泡沫混凝土的抗壓強(qiáng)度會(huì)顯著下降，即出現(xiàn)整體疏松或上下抗壓強(qiáng)度差異顯著，整體抗壓強(qiáng)度偏低。
實(shí)驗(yàn)證明，大氣泡的上升力遠(yuǎn)大于小氣泡的上升力。當(dāng)大氣泡大到它的上升力足以克服它的阻力時(shí)，它就會(huì)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(dá)混凝土漿表面，雖然不會(huì)出現(xiàn)“崩?！保珪?huì)出現(xiàn)泡沫混凝土上下兩部分抗壓強(qiáng)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(dāng)澆注面被水打濕時(shí)，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(huì)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(huì)出現(xiàn)“冒泡”；如果排氣過程的時(shí)間超過泡沫混凝土漿體的初凝時(shí)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(huì)開裂。如果用沙子、石頭代替鋼筋，幾十年后開裂并不罕見?？梢婇_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(duì)于3 ~ 4級(jí)泡沫混凝土的內(nèi)部結(jié)構(gòu)，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(jié)構(gòu)。據(jù)說低標(biāo)號(hào)泡沫混凝土應(yīng)該比普通混凝土有更好的膨脹收縮性能。對(duì)此，實(shí)驗(yàn)室冷熱試驗(yàn)(-15 ~ 50℃，400次)也表明，3 ~ 4級(jí)泡沫混凝土確實(shí)具有良好的冷熱抗沖擊性能。那么，在實(shí)際生產(chǎn)中，為什么泡沫混凝土總是會(huì)開裂呢？人們首先想到的是“實(shí)驗(yàn)室的泡沫混凝土太小了”。如果是這種情況，應(yīng)該在排除其他影響因素后再討論。哪個(gè)等級(jí)，什么尺寸范圍內(nèi)的泡沫混凝土抗裂性比較好。其實(shí)材料的不均勻性，柔韌性，內(nèi)應(yīng)力，干縮，冷熱沖擊，結(jié)晶都是它開裂的原因。其中冷熱沖擊是材料須面對(duì)的環(huán)境因素，而柔韌性、內(nèi)應(yīng)力、干縮、結(jié)晶是材料的固有特性。對(duì)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(qiáng)度低等問題的關(guān)鍵。
要保證泡沫混凝土的質(zhì)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?yàn)榛炷翝{體中泡沫相對(duì)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(zhì)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(lán)色F-600發(fā)泡劑，不僅發(fā)泡倍數(shù)達(dá)到5.3m3/kg(泡沫直徑0.2mm)，而且與水泥、粉煤灰漿液接觸時(shí)變得更加穩(wěn)定。所以它的發(fā)泡倍率高是因?yàn)檫@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(tuán)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(tuán)之間的“化學(xué)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(jié)合，所以在水泥漿中可以在泡沫表面形成球狀網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)，從而使泡沫更加穩(wěn)定。
F-600發(fā)泡劑的特殊結(jié)構(gòu)和粉煤灰的加入也非常有利于提高泡沫混凝土的抗壓強(qiáng)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(gè)z佳稀釋比。這是因?yàn)榇蠖鄶?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(huì)殘留膠束，不僅浪費(fèi)發(fā)泡劑，還會(huì)影響混凝土漿中混凝土的凝結(jié)。稀釋比例過大，泡沫表面會(huì)包含更多水分子形成的易碎表面，導(dǎo)致泡沫破裂。另外，泡沫混凝土漿體中會(huì)分泌出過多的無用水分，也會(huì)導(dǎo)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(yīng)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(shí)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(jié)。但如果過大，一方面會(huì)增加泡沫混凝土漿體的初凝時(shí)間，另一方面多余的水分會(huì)分泌出來導(dǎo)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(shí)容易造成泡沫開裂，另一方面會(huì)降低泡沫混凝土漿體的流動(dòng)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(dòng)性。我覺得這不是個(gè)好辦法。因?yàn)楹玫呐菽炷涟l(fā)泡劑、木質(zhì)素磺酸鹽、羥丙基纖維素醚等減水劑，泡沫混凝土的抗壓強(qiáng)度z終會(huì)降低；而對(duì)于那些劣質(zhì)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(qiáng)度是可以提高的。
3.4改進(jìn)泡沫混凝土發(fā)泡機(jī)
現(xiàn)有的泡沫混凝土發(fā)泡機(jī)有四個(gè)缺點(diǎn):一是水泥、粉煤灰的配比和水灰比由人工憑經(jīng)驗(yàn)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(dǎo)致高層樓層的泡沫混凝土產(chǎn)品質(zhì)量難以保證；混合管設(shè)計(jì)不合理容易導(dǎo)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(jī)是導(dǎo)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(chǎng)地的表面處理工作。
對(duì)要澆筑的泡沫混凝土部位進(jìn)行適當(dāng)?shù)谋砻嫣幚?，是防止泡沫混凝土保溫層“空鼓”的有效措施。發(fā)泡劑越好，越應(yīng)該注意這個(gè)問題。這是因?yàn)?，劣質(zhì)發(fā)泡劑制成的泡沫混凝土漿體，一旦與吸水性強(qiáng)的界面部位接觸，會(huì)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(hù)層，使人無法觀察到“空鼓”現(xiàn)象，但同時(shí)泡沫混凝土的其他問題如疏松、密度不均、開裂、抗壓強(qiáng)度低等也會(huì)隨之產(chǎn)生。
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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(qiáng)度差異顯著、整體抗壓強(qiáng)度低。
表面粗糙、起溝、整體疏松或上下抗壓強(qiáng)度差異顯著、整體抗壓強(qiáng)度低的一個(gè)原因是泡沫混凝土的發(fā)泡劑質(zhì)量。二個(gè)原因是發(fā)泡機(jī)的問題。開裂的根本原因是泡沫混凝土漿體的收縮遠(yuǎn)大于基材的收縮。其次，泡沫混凝土漿料本身材質(zhì)不均勻，抗拉強(qiáng)度太低。基本對(duì)策是選擇泡沫混凝土發(fā)泡劑，實(shí)用的泡沫混凝土生產(chǎn)運(yùn)輸機(jī)械，添加聚丙烯等有機(jī)短纖維。
1.1泡沫混凝土表面粗糙、起溝、密度不均、抗壓強(qiáng)度低的原因
當(dāng)泡沫單獨(dú)存在時(shí)，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?huì)使氣泡壁向內(nèi)凹陷。。即使發(fā)泡機(jī)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(shí)也會(huì)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(huì)破裂，使大泡變大。氣泡破裂，從而兩個(gè)、三個(gè)甚至多個(gè)氣泡結(jié)合成一個(gè)氣泡。這個(gè)過程減少了泡沫的總表面積。由于每個(gè)氣泡所處的環(huán)境和初始直徑的差異，大氣泡會(huì)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(shí)，一部分表面活性劑會(huì)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(jié)。在低堆密度條件下，如果泡沫破裂達(dá)到50%以上，泡沫混凝土的抗壓強(qiáng)度會(huì)顯著下降，即出現(xiàn)整體疏松或上下抗壓強(qiáng)度差異顯著，整體抗壓強(qiáng)度偏低。
實(shí)驗(yàn)證明，大氣泡的上升力遠(yuǎn)大于小氣泡的上升力。當(dāng)大氣泡大到它的上升力足以克服它的阻力時(shí)，它就會(huì)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(dá)混凝土漿表面，雖然不會(huì)出現(xiàn)“崩?！保珪?huì)出現(xiàn)泡沫混凝土上下兩部分抗壓強(qiáng)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(dāng)澆注面被水打濕時(shí)，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(huì)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(huì)出現(xiàn)“冒泡”；如果排氣過程的時(shí)間超過泡沫混凝土漿體的初凝時(shí)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(huì)開裂。如果用沙子、石頭代替鋼筋，幾十年后開裂并不罕見?？梢婇_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(duì)于3 ~ 4級(jí)泡沫混凝土的內(nèi)部結(jié)構(gòu)，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(jié)構(gòu)。據(jù)說低標(biāo)號(hào)泡沫混凝土應(yīng)該比普通混凝土有更好的膨脹收縮性能。對(duì)此，實(shí)驗(yàn)室冷熱試驗(yàn)(-15 ~ 50℃，400次)也表明，3 ~ 4級(jí)泡沫混凝土確實(shí)具有良好的冷熱抗沖擊性能。那么，在實(shí)際生產(chǎn)中，為什么泡沫混凝土總是會(huì)開裂呢？人們首先想到的是“實(shí)驗(yàn)室的泡沫混凝土太小了”。如果是這種情況，應(yīng)該在排除其他影響因素后再討論。哪個(gè)等級(jí)，什么尺寸范圍內(nèi)的泡沫混凝土抗裂性比較好。其實(shí)材料的不均勻性，柔韌性，內(nèi)應(yīng)力，干縮，冷熱沖擊，結(jié)晶都是它開裂的原因。其中冷熱沖擊是材料須面對(duì)的環(huán)境因素，而柔韌性、內(nèi)應(yīng)力、干縮、結(jié)晶是材料的固有特性。對(duì)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(qiáng)度低等問題的關(guān)鍵。
要保證泡沫混凝土的質(zhì)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?yàn)榛炷翝{體中泡沫相對(duì)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(zhì)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(lán)色F-600發(fā)泡劑，不僅發(fā)泡倍數(shù)達(dá)到5.3m3/kg(泡沫直徑0.2mm)，而且與水泥、粉煤灰漿液接觸時(shí)變得更加穩(wěn)定。所以它的發(fā)泡倍率高是因?yàn)檫@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(tuán)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(tuán)之間的“化學(xué)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(jié)合，所以在水泥漿中可以在泡沫表面形成球狀網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)，從而使泡沫更加穩(wěn)定。
F-600發(fā)泡劑的特殊結(jié)構(gòu)和粉煤灰的加入也非常有利于提高泡沫混凝土的抗壓強(qiáng)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(gè)z佳稀釋比。這是因?yàn)榇蠖鄶?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(huì)殘留膠束，不僅浪費(fèi)發(fā)泡劑，還會(huì)影響混凝土漿中混凝土的凝結(jié)。稀釋比例過大，泡沫表面會(huì)包含更多水分子形成的易碎表面，導(dǎo)致泡沫破裂。另外，泡沫混凝土漿體中會(huì)分泌出過多的無用水分，也會(huì)導(dǎo)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(yīng)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(shí)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(jié)。但如果過大，一方面會(huì)增加泡沫混凝土漿體的初凝時(shí)間，另一方面多余的水分會(huì)分泌出來導(dǎo)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(shí)容易造成泡沫開裂，另一方面會(huì)降低泡沫混凝土漿體的流動(dòng)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(dòng)性。我覺得這不是個(gè)好辦法。因?yàn)楹玫呐菽炷涟l(fā)泡劑、木質(zhì)素磺酸鹽、羥丙基纖維素醚等減水劑，泡沫混凝土的抗壓強(qiáng)度z終會(huì)降低；而對(duì)于那些劣質(zhì)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(qiáng)度是可以提高的。
3.4改進(jìn)泡沫混凝土發(fā)泡機(jī)
現(xiàn)有的泡沫混凝土發(fā)泡機(jī)有四個(gè)缺點(diǎn):一是水泥、粉煤灰的配比和水灰比由人工憑經(jīng)驗(yàn)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(dǎo)致高層樓層的泡沫混凝土產(chǎn)品質(zhì)量難以保證；混合管設(shè)計(jì)不合理容易導(dǎo)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(jī)是導(dǎo)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(chǎng)地的表面處理工作。
對(duì)要澆筑的泡沫混凝土部位進(jìn)行適當(dāng)?shù)谋砻嫣幚?，是防止泡沫混凝土保溫層“空鼓”的有效措施。發(fā)泡劑越好，越應(yīng)該注意這個(gè)問題。這是因?yàn)?，劣質(zhì)發(fā)泡劑制成的泡沫混凝土漿體，一旦與吸水性強(qiáng)的界面部位接觸，會(huì)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(hù)層，使人無法觀察到“空鼓”現(xiàn)象，但同時(shí)泡沫混凝土的其他問題如疏松、密度不均、開裂、抗壓強(qiáng)度低等也會(huì)隨之產(chǎn)生。
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