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泡沫混凝土常见问题?以及解决方法有哪些？
来源：www.tybwcl.cn 发布时间：2022年12月28日
泡沫混凝土常见问题?以及解决方法有哪些？
泡沫常见的问题有表面粗糙、起泡、开裂、内部空鼓、沟纹、整体疏松或上下抗压强度差异显著、整体抗压强度低。
1.1泡沫混凝土表面粗糙、起沟、密度不均、抗压强度低的原因
当泡沫单独存在时，气泡和气泡紧密排列。在水泥粉煤灰浆中，搅拌过程中容易造成泡沫破裂。在搅拌过程中，水泥或粉煤灰颗粒可能会使气泡壁向内凹陷。。即使发泡机产生的泡沫直径均匀，由于泡沫表面的环境与内部的环境不同，泡沫与水泥、粉煤灰浆接触时也会产生少量的大气泡或小气泡。相邻的小泡和大泡，由于小泡的附加压力大于大泡的附加压力，小泡会破裂，使大泡变大。气泡破裂，从而两个、三个甚至多个气泡结合成一个气泡。这个过程减少了泡沫的总表面积。由于每个气泡所处的环境和初始直径的差异，大气泡会越来越大，这就是泡沫混凝土表面粗糙、起泡、内部窜槽、空鼓的原因。泡沫破裂时，一部分表面活性剂会吸附在水泥和粉煤灰颗粒表面，影响水泥与水泥、水泥与粉煤灰之间的凝结。在低堆密度条件下，如果泡沫破裂达到50%以上，泡沫混凝土的抗压强度会显著下降，即出现整体疏松或上下抗压强度差异显著，整体抗压强度偏低。
实验证明，大气泡的上升力远大于小气泡的上升力。当大气泡大到它的上升力足以克服它的阻力时，它就会浮起来。如果上浮过程较慢，即混凝土浆初凝后，大气泡仍未到达混凝土浆表面，虽然不会出现“崩模”，但会出现泡沫混凝土上下两部分抗压强度差异的问题。
1.2泡沫混凝土“起泡”和“空鼓”的原因
泡沫混凝土的“空鼓”，说到底是由于浇注的泡沫混凝土表面不平整，或者吸水能力差异大，或者灰尘清理不干净，甚至是地板、屋顶泡沫混凝土浇注前的油污造成的。当浇注面被水打湿时，浇注面较高的地方或灰尘较多的地方往往吸收不到足够的水。所以在泡沫混凝土浆体浇注后，这些部位会继续从泡沫混凝土浆体中吸水，排出里面的空气。如果空气排出很快，就会出现“冒泡”；如果排气过程的时间超过泡沫混凝土浆体的初凝时间，将不可避免地出现“空鼓”。
2泡沫混凝土开裂原因分析
普通水泥制品，如果不用砂，还是有开裂问题；如果只用沙子不用石头，经过几年的冬夏变化，还是会开裂。如果用沙子、石头代替钢筋，几十年后开裂并不罕见。可见开裂是硅酸盐等胶凝材料经不起恶劣天气影响的特征之一。但对于3 ~ 4级泡沫混凝土的内部结构，形成泡沫墙的混凝土厚度一般为十分之几毫米，许多相互连接的泡沫墙形成曲折的结构。据说低标号泡沫混凝土应该比普通混凝土有更好的膨胀收缩性能。对此，实验室冷热试验(-15 ~ 50℃，400次)也表明，3 ~ 4级泡沫混凝土确实具有良好的冷热抗冲击性能。那么，在实际生产中，为什么泡沫混凝土总是会开裂呢？人们首先想到的是“实验室的泡沫混凝土太小了”。如果是这种情况，应该在排除其他影响因素后再讨论。哪个等级，什么尺寸范围内的泡沫混凝土抗裂性比较好。其实材料的不均匀性，柔韧性，内应力，干缩，冷热冲击，结晶都是它开裂的原因。其中冷热冲击是材料须面对的环境因素，而柔韧性、内应力、干缩、结晶是材料的固有特性。对于地暖和屋面泡沫混凝土保温层，其开裂的重要原因是泡沫混凝土终凝后，与其附着的基材相比，仍有较大的收缩比。因此，为了减少或消除泡沫混凝土的开裂，只能配制均匀的泡沫混凝土料浆，并添加抗裂材料。
3泡沫混凝土常见问题的解决方法
3.1选择z佳发泡剂是解决表面粗糙、起沟、密度不均、抗压强度低等问题的关键。
要保证泡沫混凝土的质量，发泡剂的选择首先要看泡沫在混凝土浆体中的稳定性，然后再看发泡倍数是否足够大。这是因为混凝土浆体中泡沫相对稳定，意味着泡沫破裂少，气泡直径增长非常缓慢，气泡上升力无法克服其阻力，形成整体密度均匀的混凝土浆体，避免了发泡剂引起的泡沫混凝土常见问题，如起泡、内沟、空鼓、上下密度差等。虽然泡沫在水泥粉煤灰浆中混合稳定，但是发泡剂本身的发泡倍数很低，所以单位质量发泡剂的泡沫混凝土产量肯定上不去。
传统发泡剂中发泡组分和稳泡组分之间存在矛盾。集发泡和稳泡功能于一身的泡沫混凝土用蓝色F-600发泡剂，不仅发泡倍数达到5.3m3/kg(泡沫直径0.2mm)，而且与水泥、粉煤灰浆液接触时变得更加稳定。所以它的发泡倍率高是因为这种发泡剂和常见的表面活性剂一样，可以降低水的表面张力，而不像传统的发泡剂“聚合物”，一方面稳定泡沫，另一方面增加水的表面张力，从而降低发泡倍率。
F-600发泡剂，泡沫表面亲水基团与水分子之间的“氢键力”，水泥与粉煤灰颗粒与水分子之间的“氢键力”，小于水泥与粉煤灰颗粒与泡沫表面亲水基团之间的“化学键力”。因此，F-600发泡剂泡沫易于与水泥和粉煤灰浆液混合。另外，它的羧基可以与钙离子结合，所以在水泥浆中可以在泡沫表面形成球状网络结构，从而使泡沫更加稳定。
F-600发泡剂的特殊结构和粉煤灰的加入也非常有利于提高泡沫混凝土的抗压强度，防止泡沫混凝土开裂。
3.2选择发泡剂的z佳稀释比例。
泡沫混凝土的每种发泡剂都有一个z佳稀释比。这是因为大多数表面活性剂以胶束的形式存在于起泡剂原液中。如果稀释比例过小，部分表面活性剂会残留胶束，不仅浪费发泡剂，还会影响混凝土浆中混凝土的凝结。稀释比例过大，泡沫表面会包含更多水分子形成的易碎表面，导致泡沫破裂。另外，泡沫混凝土浆体中会分泌出过多的无用水分，也会导致泡沫混凝土表面脱落。从理论上讲，某种发泡剂的z佳稀释比例应使一定量的发泡剂产生泡沫的总面积等于其所含的表面活性剂在“头靠头，脚靠脚”紧密排列时所占的面积。
3.3选择z佳水灰比
从发泡剂泡沫与混凝土浆体的作用过程分析可以看出，水灰比越高，泡沫越容易与混凝土浆体混合，泡沫破坏率越低，明显有利于泡沫混凝土浆体的凝结。但如果过大，一方面会增加泡沫混凝土浆体的初凝时间，另一方面多余的水分会分泌出来导致泡沫混凝土表面下降。如果水灰比过小，一方面在搅拌混合时容易造成泡沫开裂，另一方面会降低泡沫混凝土浆体的流动性，造成泡沫混凝土表面粗糙。有同志建议用减水剂改善泡沫混凝土浆体的流动性。我觉得这不是个好办法。因为好的泡沫混凝土发泡剂、木质素磺酸盐、羟丙基纤维素醚等减水剂，泡沫混凝土的抗压强度z终会降低；而对于那些劣质起泡剂，使用减水剂可以降低破泡率，两者相互平衡。一般来说抗压强度是可以提高的。
3.4改进泡沫混凝土发泡机
现有的泡沫混凝土发泡机有四个缺点:一是水泥、粉煤灰的配比和水灰比由人工凭经验确定，难以保证泡沫混凝土的均匀性；二，泡沫和水泥浆的配比随着楼层的上升而变化，很难生产出300kg/m3的泡沫混凝土。三是在输送泡沫混凝土浆料的过程中，气泡率随着楼层的上升而迅速上升，导致高层楼层的泡沫混凝土产品质量难以保证；混合管设计不合理容易导致泡沫破裂，难以保证水泥浆和泡沫混合均匀。因此，可以说现有的泡沫混凝土发泡机是导致泡沫混凝土开裂的重要原因之一。
3.5做好待浇泡沫混凝土场地的表面处理工作。
对要浇筑的泡沫混凝土部位进行适当的表面处理，是防止泡沫混凝土保温层“空鼓”的有效措施。发泡剂越好，越应该注意这个问题。这是因为，劣质发泡剂制成的泡沫混凝土浆体，一旦与吸水性强的界面部位接触，会立即使泡沫破裂并离析，在这些部位形成致密的混凝土保护层，使人无法观察到“空鼓”现象，但同时泡沫混凝土的其他问题如疏松、密度不均、开裂、抗压强度低等也会随之产生。
泡沫常见的问题有表面粗糙、起泡、开裂、内部空鼓、沟纹、整体疏松或上下抗压强度差异显著、整体抗压强度低。
表面粗糙、起沟、整体疏松或上下抗压强度差异显著、整体抗压强度低的一个原因是泡沫混凝土的发泡剂质量。二个原因是发泡机的问题。开裂的根本原因是泡沫混凝土浆体的收缩远大于基材的收缩。其次，泡沫混凝土浆料本身材质不均匀，抗拉强度太低。基本对策是选择泡沫混凝土发泡剂，实用的泡沫混凝土生产运输机械，添加聚丙烯等有机短纤维。
1.1泡沫混凝土表面粗糙、起沟、密度不均、抗压强度低的原因
当泡沫单独存在时，气泡和气泡紧密排列。在水泥粉煤灰浆中，搅拌过程中容易造成泡沫破裂。在搅拌过程中，水泥或粉煤灰颗粒可能会使气泡壁向内凹陷。。即使发泡机产生的泡沫直径均匀，由于泡沫表面的环境与内部的环境不同，泡沫与水泥、粉煤灰浆接触时也会产生少量的大气泡或小气泡。相邻的小泡和大泡，由于小泡的附加压力大于大泡的附加压力，小泡会破裂，使大泡变大。气泡破裂，从而两个、三个甚至多个气泡结合成一个气泡。这个过程减少了泡沫的总表面积。由于每个气泡所处的环境和初始直径的差异，大气泡会越来越大，这就是泡沫混凝土表面粗糙、起泡、内部窜槽、空鼓的原因。泡沫破裂时，一部分表面活性剂会吸附在水泥和粉煤灰颗粒表面，影响水泥与水泥、水泥与粉煤灰之间的凝结。在低堆密度条件下，如果泡沫破裂达到50%以上，泡沫混凝土的抗压强度会显著下降，即出现整体疏松或上下抗压强度差异显著，整体抗压强度偏低。
实验证明，大气泡的上升力远大于小气泡的上升力。当大气泡大到它的上升力足以克服它的阻力时，它就会浮起来。如果上浮过程较慢，即混凝土浆初凝后，大气泡仍未到达混凝土浆表面，虽然不会出现“崩模”，但会出现泡沫混凝土上下两部分抗压强度差异的问题。
1.2泡沫混凝土“起泡”和“空鼓”的原因
泡沫混凝土的“空鼓”，说到底是由于浇注的泡沫混凝土表面不平整，或者吸水能力差异大，或者灰尘清理不干净，甚至是地板、屋顶泡沫混凝土浇注前的油污造成的。当浇注面被水打湿时，浇注面较高的地方或灰尘较多的地方往往吸收不到足够的水。所以在泡沫混凝土浆体浇注后，这些部位会继续从泡沫混凝土浆体中吸水，排出里面的空气。如果空气排出很快，就会出现“冒泡”；如果排气过程的时间超过泡沫混凝土浆体的初凝时间，将不可避免地出现“空鼓”。
2泡沫混凝土开裂原因分析
普通水泥制品，如果不用砂，还是有开裂问题；如果只用沙子不用石头，经过几年的冬夏变化，还是会开裂。如果用沙子、石头代替钢筋，几十年后开裂并不罕见。可见开裂是硅酸盐等胶凝材料经不起恶劣天气影响的特征之一。但对于3 ~ 4级泡沫混凝土的内部结构，形成泡沫墙的混凝土厚度一般为十分之几毫米，许多相互连接的泡沫墙形成曲折的结构。据说低标号泡沫混凝土应该比普通混凝土有更好的膨胀收缩性能。对此，实验室冷热试验(-15 ~ 50℃，400次)也表明，3 ~ 4级泡沫混凝土确实具有良好的冷热抗冲击性能。那么，在实际生产中，为什么泡沫混凝土总是会开裂呢？人们首先想到的是“实验室的泡沫混凝土太小了”。如果是这种情况，应该在排除其他影响因素后再讨论。哪个等级，什么尺寸范围内的泡沫混凝土抗裂性比较好。其实材料的不均匀性，柔韧性，内应力，干缩，冷热冲击，结晶都是它开裂的原因。其中冷热冲击是材料须面对的环境因素，而柔韧性、内应力、干缩、结晶是材料的固有特性。对于地暖和屋面泡沫混凝土保温层，其开裂的重要原因是泡沫混凝土终凝后，与其附着的基材相比，仍有较大的收缩比。因此，为了减少或消除泡沫混凝土的开裂，只能配制均匀的泡沫混凝土料浆，并添加抗裂材料。
3泡沫混凝土常见问题的解决方法
3.1选择z佳发泡剂是解决表面粗糙、起沟、密度不均、抗压强度低等问题的关键。
要保证泡沫混凝土的质量，发泡剂的选择首先要看泡沫在混凝土浆体中的稳定性，然后再看发泡倍数是否足够大。这是因为混凝土浆体中泡沫相对稳定，意味着泡沫破裂少，气泡直径增长非常缓慢，气泡上升力无法克服其阻力，形成整体密度均匀的混凝土浆体，避免了发泡剂引起的泡沫混凝土常见问题，如起泡、内沟、空鼓、上下密度差等。虽然泡沫在水泥粉煤灰浆中混合稳定，但是发泡剂本身的发泡倍数很低，所以单位质量发泡剂的泡沫混凝土产量肯定上不去。
传统发泡剂中发泡组分和稳泡组分之间存在矛盾。集发泡和稳泡功能于一身的泡沫混凝土用蓝色F-600发泡剂，不仅发泡倍数达到5.3m3/kg(泡沫直径0.2mm)，而且与水泥、粉煤灰浆液接触时变得更加稳定。所以它的发泡倍率高是因为这种发泡剂和常见的表面活性剂一样，可以降低水的表面张力，而不像传统的发泡剂“聚合物”，一方面稳定泡沫，另一方面增加水的表面张力，从而降低发泡倍率。
F-600发泡剂，泡沫表面亲水基团与水分子之间的“氢键力”，水泥与粉煤灰颗粒与水分子之间的“氢键力”，小于水泥与粉煤灰颗粒与泡沫表面亲水基团之间的“化学键力”。因此，F-600发泡剂泡沫易于与水泥和粉煤灰浆液混合。另外，它的羧基可以与钙离子结合，所以在水泥浆中可以在泡沫表面形成球状网络结构，从而使泡沫更加稳定。
F-600发泡剂的特殊结构和粉煤灰的加入也非常有利于提高泡沫混凝土的抗压强度，防止泡沫混凝土开裂。
3.2选择发泡剂的z佳稀释比例。
泡沫混凝土的每种发泡剂都有一个z佳稀释比。这是因为大多数表面活性剂以胶束的形式存在于起泡剂原液中。如果稀释比例过小，部分表面活性剂会残留胶束，不仅浪费发泡剂，还会影响混凝土浆中混凝土的凝结。稀释比例过大，泡沫表面会包含更多水分子形成的易碎表面，导致泡沫破裂。另外，泡沫混凝土浆体中会分泌出过多的无用水分，也会导致泡沫混凝土表面脱落。从理论上讲，某种发泡剂的z佳稀释比例应使一定量的发泡剂产生泡沫的总面积等于其所含的表面活性剂在“头靠头，脚靠脚”紧密排列时所占的面积。
3.3选择z佳水灰比
从发泡剂泡沫与混凝土浆体的作用过程分析可以看出，水灰比越高，泡沫越容易与混凝土浆体混合，泡沫破坏率越低，明显有利于泡沫混凝土浆体的凝结。但如果过大，一方面会增加泡沫混凝土浆体的初凝时间，另一方面多余的水分会分泌出来导致泡沫混凝土表面下降。如果水灰比过小，一方面在搅拌混合时容易造成泡沫开裂，另一方面会降低泡沫混凝土浆体的流动性，造成泡沫混凝土表面粗糙。有同志建议用减水剂改善泡沫混凝土浆体的流动性。我觉得这不是个好办法。因为好的泡沫混凝土发泡剂、木质素磺酸盐、羟丙基纤维素醚等减水剂，泡沫混凝土的抗压强度z终会降低；而对于那些劣质起泡剂，使用减水剂可以降低破泡率，两者相互平衡。一般来说抗压强度是可以提高的。
3.4改进泡沫混凝土发泡机
现有的泡沫混凝土发泡机有四个缺点:一是水泥、粉煤灰的配比和水灰比由人工凭经验确定，难以保证泡沫混凝土的均匀性；二，泡沫和水泥浆的配比随着楼层的上升而变化，很难生产出300kg/m3的泡沫混凝土。三是在输送泡沫混凝土浆料的过程中，气泡率随着楼层的上升而迅速上升，导致高层楼层的泡沫混凝土产品质量难以保证；混合管设计不合理容易导致泡沫破裂，难以保证水泥浆和泡沫混合均匀。因此，可以说现有的泡沫混凝土发泡机是导致泡沫混凝土开裂的重要原因之一。
3.5做好待浇泡沫混凝土场地的表面处理工作。
对要浇筑的泡沫混凝土部位进行适当的表面处理，是防止泡沫混凝土保温层“空鼓”的有效措施。发泡剂越好，越应该注意这个问题。这是因为，劣质发泡剂制成的泡沫混凝土浆体，一旦与吸水性强的界面部位接触，会立即使泡沫破裂并离析，在这些部位形成致密的混凝土保护层，使人无法观察到“空鼓”现象，但同时泡沫混凝土的其他问题如疏松、密度不均、开裂、抗压强度低等也会随之产生。
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