淺析泡沫混凝土的性能與應(yīng)用

泡沫混凝土是一種人造無(wú)機(jī)剛性功能泡沫材料，是繼塑料泡沫、橡膠泡沫后又一新的泡沫材料。主要用于耐火、絕熱、隔熱、隔聲、保溫、屏蔽電磁波。

泡沫混凝土的特點(diǎn)和性能己脫離混凝土的標(biāo)準(zhǔn)，質(zhì)輕，不燃、隔熱保溫、隔聲、防水，能耐高達(dá)1200℃-2700℃高溫的物理特點(diǎn)。它采用的材料是水泥，助劑是由天然材料生產(chǎn)，不使用甲醛、甲苯劑，無(wú)毒，在長(zhǎng)期使用中不產(chǎn)生資源短缺，生產(chǎn)和使用中對(duì)環(huán)境不產(chǎn)生污染。生產(chǎn)加工方便簡(jiǎn)單，使用壽命與普通混凝土其本相同，而且可重復(fù)使用，不產(chǎn)生建筑垃圾是一種綠色環(huán)境工藝工程材料。

泡沫混凝土采用水解的天然樹(shù)脂發(fā)泡劑直接加入水泥混凝土中或預(yù)制引入大量的泡沫，不需要加入珍珠巖聚丙塑料粒等材料制得，這種泡沫混凝土的泡沫最主要的特征是吸水率<5%,封閉的泡沫，氣孔之間不相通，三維泡沫，一壁三孔，孔壁光滑無(wú)破裂，直徑在1mm-0.05mm以內(nèi)，占混凝土的60%-85%.每立方米泡沫數(shù)量高達(dá)十億個(gè)以上。

泡沫混凝土的阻燃、耐高溫、耐低溫等特點(diǎn)優(yōu)于橡膠、塑料泡沫材料。泡沫混凝料土具有隔熱保溫、隔聲的性能是一種熱與材料能量轉(zhuǎn)換的物理現(xiàn)象。熱是用熱振、幅射方式傳遞，溫度越高機(jī)械能越大，熱在傳遞過(guò)程中在泡沫材料表面產(chǎn)生振動(dòng)，泡沫中的空氣受到擠壓，轉(zhuǎn)換的機(jī)械能被泡沫與氣孔中空氣吸收，傳遞受阻和減弱直至靜止，達(dá)到隔熱、絕熱、保溫效果，這種隔熱保溫效果的前置條件是，含水量低，材料耐水、不氧化、不燃、耐高溫，具有彈性高密度的聚合混凝土，泡沫的直徑小、氣泡園整封閉，即泡沫的封閉率越高、直徑越小、氣孔壁堅(jiān)軔具有機(jī)械彈性，厚度越薄，隔熱、絕熱、保溫、隔聲效果越好。

泡沫混凝土由于采用的水泥是耐高溫的材料，泡沫全封閉才具有耐高溫、絕熱、隔熱、隔聲，在常溫常壓中泡沫不受破壞，發(fā)泡劑和泡沫與分散水泥凝膠聚合后卷縮形成“脂鈣泡沫”,這種聚合泡沫水泥凝膠粘度高，泡沫堅(jiān)韌，氣孔是全封閉，直徑在1mm左右，泡沫均衡，可耐1000℃-2700℃的高溫，在高溫中具有絕熱，常溫中隔熱。泡沫混凝土的耐高溫、隔熱、絕熱性處于熱塑泡沫和礦巖纖維之間，已被人類逐漸認(rèn)識(shí)和廣泛使用。隨著地球能源減少，人們提出使用節(jié)省能源的材料，泡沫混凝土應(yīng)用于建筑的墻體、頂部、地面可以節(jié)省大量能源，減少空氣污染。最具代表性的是美國(guó)航天機(jī)構(gòu)通過(guò)長(zhǎng)期的研究得出結(jié)果，硅酸鹽泡沫材料可以應(yīng)用和已應(yīng)用在航天飛機(jī)作為絕熱層，在短時(shí)間能耐2千多度的高溫，隔熱性能保障航天飛機(jī)不受破壞，保障衛(wèi)星及宇航飛機(jī)往返安全。隨著美國(guó)“9.11”事件發(fā)生后，該技術(shù)已轉(zhuǎn)化應(yīng)用到銀行、證券、檔案、文物、圖書(shū)館的防火設(shè)施中，保障在大火中使企業(yè)的文字資料、光盤(pán)不被破壞，不影響企業(yè)的正常營(yíng)業(yè)。泡沫混凝土依賴良好的水泥發(fā)泡劑制造。機(jī)械是量化生產(chǎn)的輔助工具。

采用特殊的工藝使天然樹(shù)脂水解成為水性溶劑，掌握這種技術(shù)國(guó)家不多，它具有極性的三維狀分子構(gòu)造，具有極性發(fā)泡性，能在水泥中直接引入均勻、封閉豐富泡沫。如在機(jī)械的輔助下能在水泥漿中引入50%-90%封閉的泡沫。這種水泥劑制造的泡沫混凝土的容重最輕可達(dá)250公斤左左，泡沫氣孔封率高達(dá)90%,它的隔熱保溫、隔聲的物理性能最高。

應(yīng)用于制造泡沫混凝的助劑是一種水解發(fā)泡材料，具有分子量大和耐氧化，它可以直接加入或預(yù)制泡沫與水泥漿，吸附水泥表面、浸潤(rùn)、分散、聚合卷縮成泡沫制得穩(wěn)定封閉的泡沫混凝土?；瘜W(xué)表面活性劑中有很多材料在空氣和空氣中具有易發(fā)泡和制得豐富泡沫，這類發(fā)泡劑采用植物脂肪或動(dòng)物脂肪制得，是一種小分子線型結(jié)構(gòu)的表面活性劑，在水中、空間產(chǎn)生泡沫，主要用于民用洗滌用品，它對(duì)小量油脂乳化、分散洗潔作用。不是任何發(fā)泡及有粘性材料都可以制造泡沫水泥，略有些化學(xué)常性的人都知道。普通的發(fā)泡劑和動(dòng)物膠制得的泡沫極易氧化，引入極性性質(zhì)水泥漿中，被水泥堿化，泡沫產(chǎn)生鹽折，造泡沫泥漿物料產(chǎn)生離折、分層，失去浮懸力，重質(zhì)物料下沉，水泌出，空氣大量逸出，得到的是不規(guī)則、氣孔開(kāi)放相通、物料分層的豆腐渣混凝土。這種混凝土不具備隔熱保溫的物理性，抗壓強(qiáng)度低。何況動(dòng)物膠在空氣中易變質(zhì)發(fā)出惡臭污染環(huán)境，不能用于民用隔熱保溫建筑材料。