廣西泡沫混凝土，20世紀30年代提出，同世紀50年代在美、蘇等國應用于建筑工程。我國于20世紀90年代開始引進、應用此項技術。隨著科學發(fā)展觀逐 步深入人心，我國對建筑節(jié)能的要求也在提高。輕質(zhì)泡沫混凝土由于具有質(zhì)輕、高強、節(jié)能、利廢、保溫、隔音、耐老化、不易燃等性能，因而其開發(fā)研究和應用在 國內(nèi)外受到了越來越多的重視[1-4]。然而在我國，泡沫混凝土，特別是500kg/m3以下的輕質(zhì)泡沫混凝土產(chǎn)品，由于存在表面粗糙、鼓泡、開裂，內(nèi)部 有空鼓、竄孔，整體疏松或上下抗壓強度差異顯著、總體抗壓強度偏低等問題，其應用和推廣受到很大影響[5-7]。文獻[5-7]，雖然提出了泡沫混凝土產(chǎn) 品存在的問題，但原因分析和解決對策偏重于宏觀和概念化，或者說在可操作性上尚有欠缺。為此，本文擬就泡沫混凝土生產(chǎn)中存在的這些問題進行有針對性的分 析，并力求找到相應的解決辦法。
1 泡沫混凝土結(jié)構(gòu)缺陷與抗壓強度偏低的原因分析
1.1 泡沫混凝土表面粗糙、竄孔、密度不勻、抗壓強度偏低的原因
當泡沫單獨存在時，泡與泡是緊密排列的，如圖1（a）所示。在泡沫內(nèi)部，立體幾何知識告訴我們，就某個氣泡而言，在緊密排列的情形下，在該泡周圍、泡心與 該氣泡泡心共面的氣泡可有6個、并且只能有6個；而在該平面上方或下方，都分別只能有3個氣泡與中心氣泡緊密接觸。這表明在泡沫中，沒有一個泡是真正的球 形，而是一個正十二面體。在水泥、粉煤灰漿料中，見圖1（b），必須有足夠的水滿足下列需要：①充分潤濕水泥、粉煤灰顆粒表面；②水泥初期快速水化所需的 水分；③泡沫表面吸附水分。否則，在攪拌過程，易導致泡沫破裂。就泡沫與水泥、粉煤灰漿料的混合過程而言，由于泡沫和水泥、粉煤灰漿料的連續(xù)相均為水相， 因而水在這里起著“橋梁作用”，見圖1（c）。在混合過程中，水泥或粉煤灰顆粒完全可能使泡壁向內(nèi)凹陷。如果發(fā)泡劑是簡單的小分子表面活性劑，物理化學原 理告訴我們，這種泡沫最容易破裂；如果添加高聚物作為穩(wěn)泡劑，那么高聚物分子的兩端完全有可能同時吸附在兩個或多個泡表面，它勢必阻擋水泥、粉煤灰顆粒進 入這些泡之間，強行攪拌，就難免將泡拉破。圖1（d）告訴我們，即使發(fā)泡機生產(chǎn)的泡沫泡徑再均勻，由于泡沫表面的泡與其內(nèi)部的泡所處環(huán)境不同，致使泡沫接 觸水泥、粉煤灰漿料后必定會產(chǎn)生少量的大泡或小泡。表面化學原理告訴我們，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，故小泡會破裂，使大 泡更大。泡沫破裂，使2個、3個、以致多個氣泡合成一個氣泡。這個過程使泡沫的總表面積不斷縮小。由于每個氣泡所處的環(huán)境以及它們的初始直徑差異，大泡會 越變越大，這就是泡沫混凝土表面粗糙、鼓泡、內(nèi)部竄孔、空鼓產(chǎn)生的原因。泡沫破裂在形成大泡的同時，必有一部分表面活性劑被吸附在水泥、粉煤灰顆粒表面， 從而影響水泥與水泥、水泥與粉煤灰之間的凝結(jié)。這種情況，在高容重的情況下，由于因吸附表面活性劑而全部或部分失去凝結(jié)能力水泥、粉煤灰顆粒相對較少，因 而對水泥與水泥、水泥與粉煤灰之間的凝結(jié)影響也較小。然而在低容重的情況下，如果泡沫破裂達到50％以上，則泡沫混凝土的抗壓強度將顯著下降，即出現(xiàn)整體 疏松或上下抗壓強度差異顯著以及總體抗壓強度偏低的問題。
理論推算和實驗現(xiàn)象都證明，大泡所受的上升力遠大于小泡。當大泡大到其所受上升力足以克服其所受阻力時，就會上浮。如果上浮過程較慢，即在混凝土漿料初凝后大泡仍未到達混凝土漿料表面，則雖不會出現(xiàn)“塌模”，但會出現(xiàn)泡沫混凝土上下抗壓強度差異的問題。
如果發(fā)泡劑含有如阿拉伯膠、羥丙基纖維素醚等物質(zhì)，或另外在泡沫混凝土漿料中添加此類物質(zhì)，雖然可以減少破泡率，避免破泡表面活性劑對泡沫混凝土漿料凝結(jié) 的影響，使所得泡沫混凝土抗壓強度有所提高，但這些物質(zhì)本身也會影響泡沫混凝土漿料的凝結(jié)，導致泡沫混凝土的比抗壓強度仍不能令人滿意。
1.2 泡沫混凝土產(chǎn)生“鼓泡”、“空鼓”的原因
“空鼓”現(xiàn)象的發(fā)生，不是泡沫混凝土的“專利”。一般的水泥砂漿，無論是抹墻或者是鋪地，如果水泥砂漿接觸的表面處理不好同樣會產(chǎn)生“空鼓”。泡沫混凝土 產(chǎn)生“空鼓”，說到底是在地暖和屋面泡沫混凝土澆注施工前，澆注泡沫混凝土的表面不平整，或吸水能力有較大差異、或粉塵清理不干凈，甚至有油污造成的。澆 注表面較高的地方或粉塵較多的部位，在用水灑濕澆注表面時，往往吸水不足。因而在泡沫混凝土漿料澆注后，這些部位將繼續(xù)從泡沫混凝土漿料中吸收水分并排出 其內(nèi)部的空氣。如果排出空氣的速度較快，便產(chǎn)生“鼓泡”；如果這種空氣排出過程所需的時間長于泡沫混凝土漿料初凝的時間，就必然會產(chǎn)生“空鼓”。
2 泡沫混凝土開裂的原因分析
