探究轻质隔墙板用泡沫混凝土的强度提升方法

探究轻质隔墙板用泡沫混凝土的强度提升方法

于海涛

本钢建设公司混凝土分公司  辽宁本溪  117000

摘要：该文主要通过试验探究如何提高制作轻质隔墙板所用的泡沫混凝土的强度，通过试验发现，使用动物蛋白发泡剂、添加一定量的玻璃纤维、使用适量的复合早强剂、添加一定量的硅灰和细砂均可有效提高泡沫混凝土的抗压强度，从而满足轻质隔墙板的使用要求。

关键词：轻质隔墙板；泡沫混凝土；发泡剂；纤维；早强剂；抗压强度

0引言

泡沫混凝土是用机械的方法将发泡剂水溶液制备成泡沫，再将泡沫加入含硅质材料、钙质材料、水及各种外加剂组成的浆体中，经混合搅拌、浇注成型、养护而成的一种多孔材料[1]。泡沫混凝土是一种多孔混凝土，其内部均匀分布着大量微小的气孔，泡沫混凝土与加气混凝土有相似的外观结构，其主要物理力学性能及热工性能与加气温凝土相似，主要区别是其气孔在制品内形成的方式不同。加气混凝土是在料浆里掺入发气剂，利用化学反应产生气体使料浆膨胀，经硬化后形成多孔结构。而泡沫混凝土是将物理机械作用下产生的泡沫掺入料浆中混合均匀，经硬化后形成多孔结构。目前市面上流行的轻质隔墙板主要是使用加气混凝土浇筑后经蒸压养护制作而成的ALC板。而泡沫混凝土不需蒸压养护，设备投资少，同时可以成型各种形状制品。泡沫混凝土与普通混凝土在组成材料上的最大区别在于泡沫混凝土中没有普通水泥混凝土中使用的粗集料，同时含有大量气泡。因其内部含有大量封闭的细小气泡孔，与普通混凝士相比，具有体积密度小、重量轻，保温、隔热、隔音、耐火性能好等特点。但由于在混凝土内部填充大量的气泡，混凝土的强度会大幅降低，泡沫混凝土的密度一般在300kg/m³~1400kg/m³，强度一般在5Mpa~10Mpa之间。我们主要探究干密度在700公斤左右的泡沫砼如何有效提高抗压强度。

1试验

原材料：P.O42.5水泥、S95矿粉、Ⅱ级粉煤灰、细砂、硅灰、水、植物蛋白发泡剂、动物蛋白发泡剂、稳泡剂、固体减水剂、聚丙烯纤维、玻璃纤维、硫酸钠、三乙醇胺等。

试验设备：YS-FP-20发泡剂、手持搅拌机、电子称、电子天平等。

试验设计：首先设定基准配合比，将总水胶比控制在0.4，当水胶比在0.42时，泡沫砼的流动性较好，降低水胶比则需要引入更多的泡沫，通过调整泡沫的掺入量和减水剂的量使泡沫混凝土干容重控制在700kg/m³左右。基准配合比如下表1-1

表1-1

实验过程中，保持基准配合比和湿容重不变，通过添加不同的材料进行对比，最终确定对提高泡沫混凝土抗压强度效果最好的原材料和配合比进行生产。试验配合比及7天抗压强度如下表1-2

表1-2

试验组S1与S2不同在于，S1所使用的是植物发泡剂，S2所使用的是动物蛋白发泡剂。S2与S3不同在于，S3添加了一定量的硅灰。S3与S4不同之处在于，S4添加了一定量的聚丙烯纤维，S4与S5不同在于，S5使用的是玻璃纤维。S5与S6不同之处在于，S6添加了一定量的早强剂。

2 试验结果及分析

通过S1与S2的对比可以发现，使用动物蛋白发泡剂所制得的相同湿容重的泡沫砼的7天强度比使用植物发泡剂的强度要高，这是由于动物蛋白发泡剂所制得的泡沫在混凝土中多表现为封闭气孔，而植物发泡剂多表现为开放气孔，在微观结构上封闭气孔更为坚固，所以泡沫砼强度要更高一些，但动物蛋白发泡剂也有一定缺点，其泡沫稳定性差一些，需要使用稳泡剂，发泡倍数相对低一些，需要使用的发泡剂更多一些。

通过S2与S3对比可以发现，添加了一定量的硅灰之后，泡沫砼的7天强度有所提高，这是因为硅灰本身的比表面积远大于其他胶材，硅灰的加入可以填补其他胶材的空隙，使结构更加密实，从而强度更高。

通过S3、S4与S5的对比可以发现，纤维的加入提高了泡沫砼的强度，这是因为纤维无序的分布在泡沫砼中，连接水化产物，起到了支撑骨架的作用，提高了泡沫砼的抗压强度。而玻璃纤维在提高强度的作用上优于聚丙烯纤维，应该是由于玻璃纤维的硬度比聚丙烯纤维更高，但纤维的加入，在搅拌过程中会破坏一部分泡沫，因此需要更多的发泡剂。

通过S5、S6与S7对比可以发现，添加一定量的复合早强剂和细砂可以提高泡沫砼的强度，早强剂的添加量不宜过多，否则容易产生裂缝。细砂的增加可以提高泡沫砼的耐磨性，但砂子不能过粗，否则会在泡沫砼中沉降，沉降过程中还会消泡。

3 结语

    在生产泡沫混凝土的过程中，通过使用动物蛋白发泡剂、添加一定量的纤维、使用适量的复合早强剂、添加一定量的硅灰和细砂均可有效提高泡沫混凝土的抗压强度，玻璃纤维的增强效果好于聚丙烯纤维，随着纤维和细砂的加入，会产生一定的消泡效果，需要适当提高泡沫剂的用量。在综合使用上述添加剂之后，泡沫砼的7天抗压强度提高到5.3兆帕，满足轻质隔墙板的使用要求。