第九章+泡沫溷凝土.ppt

1、第九章混凝土发泡剂,9.1 发泡混凝土 9.2 发泡剂介绍 9.3 混凝土发泡剂工程应用,9.1 发泡混凝土 发泡混凝土是用机械方法把发泡剂水溶液制备成泡 沫 , 再将泡沫加入到含水泥、水及各种外加剂等组成的料 浆中 , 经混和搅拌、浇注成型、养护而成的一种内部含有 大量封闭气孔的“密孔”混凝土。,9.2 发泡剂介绍 发泡剂种类很多，其中多为阴离子表面活性剂。国内 发泡剂品种主要有松香胶发泡剂、废动物毛发泡剂、树脂 皂类发泡剂、水解血胶发泡剂、石油磺酸铝发泡剂等。我 国发泡剂总体上说不够理想，功能偏少，尽管有些发泡倍 数大，但稳定性差、制品强度不高。,发泡剂生成泡沫的质量以坚韧性、发泡倍数、泌

2、水量 等指标来衡量。 泡沫的坚韧性就是泡沫在空气中在规定时间内不致破 坏的特性，常以泡沫柱在单位时间内的沉陷距来确定。 发泡倍数是泡沫体积大于发泡剂溶液体积的倍数。 泌水量是指泡沫破坏后所产生发泡剂水溶液的体积。,常见发泡剂的性能,1 泡沫的稳定性及影响因素分析 泡沫的稳定性是指生成泡沫的持久性，即泡沫存在 “寿命”的长短。 这包括两个方面：一是泡沫自身的持久性，由发泡 剂的质量来决定；一是泡沫在外界环境中以及和混凝土料 浆混合时能保持不破灭的性能，它不仅和其自身性能有关， 也取决于外界因素的影响。,外界环境因素对泡沫稳定性的影响,压力和气泡大小的分布：压力越大，泡沫越稳定。压力越大， 泡沫半

3、径越小；气泡分布越窄、越均匀，泡沫越稳定。,温度的影响： 泡沫稳定性随温度升高而下降。低温时，泡沫 呈现亚稳状态，当温度特别低时，将直接影响发泡倍数；高 温时，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，因 此大多数泡沫在高温下是不稳定的。,混凝土料浆的影响：料浆中成分的颗粒形貌对泡沫的稳定 性也有重要影响。料浆中颗粒形状均匀，表面圆滑，则和 泡沫接触时可以认为是两个圆球的“面面接触”，这样泡沫 本身的“机械强度”和“弹性”特征可能很好发挥，不致产生 应力集中，有利于泡沫稳定；若颗粒形状各异，棱角分明， 则接触时为“点面接触”，这必然会刺伤

4、泡沫，产生应力集 中，从而导致泡沫破裂。,泡沫和不同颗粒形貌接触,2 、发泡剂的使用,稳泡剂的作用,稳泡剂一般为胶类物质。可使溶液在流动时产生较 大的内部磨擦，使溶液有较高的粘度。这便增加了泡沫的 液膜粘度，一则增加液膜表面强度，另则使液膜厚度变小 的速度较慢，因而延缓了液膜破裂时间，增加了泡沫的稳 定性。 加入稳泡剂后溶液的起泡高度略小于不加胶时溶液的 起泡高度。这主要是因为溶液粘度增加，增大单位表面积 的功也增大，在做同样功的情况下，增大的表面积减小， 因而起泡高度减小。,发泡剂掺入混凝土的合理方法,泡沫掺入混凝土中，即在混凝土中形成大量封闭的小孔。 影响混凝土性能的三个因素是孔的形状、孔

5、隙率和孔径分布。 混凝土气孔的形状越圆滑，受力越均匀，对混凝土强度 就越有利。在相同孔隙率下，平均孔径越小，混凝土强度越 高。 在发泡混凝土中，孔径大于 1mm的孔即属于有害孔，孔 径大于 1mm 的孔的多少，对发泡混凝土的力学性能具有很 大的影响。所以，进入混凝土的泡沫要尽量具备高坚韧性、 均匀性、分散性和小孔径性。,在混凝土中掺入泡沫时，泡沫必然产生大量损失。 为了获得理想的气孔含量或特定的混凝土容重，加入 理论计算量的 2 3 倍的泡沫。 发泡剂的掺入方式有两种：一种是在混凝土拌和物 中掺入发泡剂，使之在搅拌过程中自然发泡；另一种是 在分离的装置中预先把发泡剂制成泡沫，再掺入混凝土 拌和

6、物中。前者在混凝土中的气孔含量具有明显的变化， 难以控制；后者虽多一道工序，却可以搅拌出质量相对 较高的泡沫。,压力发泡设备工作原理 空气压缩机 2. 压力容器 3. 发泡筒 4. 气、液管路,9.3 工程应用 1 气泡轻质土,概念与制作,主要特性 几种主要土建材料的表观密度比较（ KN/m 3 ）,1 、轻质性的应用 轻质性的应用核心在于减轻荷载。 2 、自立性的应用 固化后的自立性意味着气泡轻质土可垂直填筑，其垂直 临空面侧压力为零。3 、强度特性应用 气泡轻质土的强度应用范围一般为 0.3 8 MPa ，在此 强度范围内。一方面可固化自立，另一方面，机械开挖掘进 气泡轻质土填筑体很容易作业。 4 、良好施工性的应用 气泡轻质土采用集中搅拌制作、软管泵送的方式现浇施工。,桥梁减跨工法示意图,2. 空气包裹混凝土 （一）概念与制作 气泡轻质土浆体中添加一种复合添加剂（简称可塑剂） 后，自由水与可塑剂发生化学反应生产结晶水，浆体由流 动状发展为可塑状胶体，胶体将气泡膜内的空气“密实地” 包裹着，混合料处于固态与液态的中间状态，其自身没有