石英砂水泥發(fā)泡保溫材料的研究

　　【摘要】石英砂水泥發(fā)泡的關鍵是要適時加入固相劑和穩(wěn)定劑，使氣泡形成后不破裂，石英砂顆粒不下沉，使固－液－氣三相分離時平衡穩(wěn)定。

　　【關鍵詞】石英砂水泥發(fā)泡保溫材料；固相劑；穩(wěn)定劑；固相－液相-氣相平衡

　　0前言

　　發(fā)泡技術在國內(nèi)外無機建筑材料領域普遍被采用，如蒸壓加汽混凝土，以粉煤灰、水泥為主要原料，以鋁粉（膏）為發(fā)泡劑，經(jīng)過高溫、高壓、蒸汽養(yǎng)護而制成建筑砌塊，廣泛應用于框架外墻材料。泡沫混凝土則是采用機械的方法將發(fā)泡劑制成泡沫，然后再將已制得的泡沫和硅鈣質材料、菱鎂材料或石膏材料所制成的料漿均勻攪拌，即制成泡沫混凝土拌和物。在蒸養(yǎng)或自然養(yǎng)護條件下，這些材料間產(chǎn)生水化反應，生成水化硅酸鹽及水化硅酸鹽膠凝物質或其他膠凝物質，使坯體逐漸變成具有一定強度和其他物理力學性能的多孔人造石材。因這種泡沫混凝土是外加的，所以人們習慣稱之為外發(fā)泡。機械發(fā)泡所制的泡沫混凝土泡徑的大小可以通過人工控制，它的泡徑一般都小于3mm。

　　石英砂水泥發(fā)泡使以石英砂（或磷渣、水渣）、水泥為主要材料，以自主研發(fā)的固相劑、穩(wěn)定劑為輔助料，在常溫常壓下發(fā)泡成型的保溫材料。

　　1  原材料

　　1.1 石英砂（或磷渣、水渣）

　　顆徑0.1-1.5㎜，粘土含量＜3%。

　　1.2  硫鋁酸鹽水泥或鐵鋁酸鹽水泥

　　應符合JC714-1996、JC435-1996標準。

　　1.3  固相劑、穩(wěn)定劑為有機與無機復合外加劑（自制）

　　1.4  水

　　主要用于水泥水化和形成氣泡介質，調(diào)節(jié)料漿稠度及制品性能。

　　2  石英砂水泥發(fā)泡保溫砌塊的主要性能指標

表1    砌塊的干密度

表2   砌塊的強度級別

表3    干燥收縮、抗凍性和導熱系數(shù)

　　三、石英砂水泥發(fā)泡機理

　　固相劑、穩(wěn)定劑是石英砂水泥發(fā)泡的關鍵技術，在未加入固相劑和穩(wěn)定劑之前，石英砂水泥發(fā)泡料漿是固－液相共存體系，當加入發(fā)泡劑后產(chǎn)生氣體，氣體體積不斷膨脹形成了氣－界面。氣體通過液體時，由于表面張力的作用，液體表面自動收縮，形成了液體薄膜包圍氣體，當發(fā)泡氣體壓力大于液體表面張力時，泡體破裂，氣體逸出。特別是石英砂水泥料漿是在常溫常壓下發(fā)泡，液體表面張力很小，給氣泡氣體壓力很大，泡體很容易破裂，氣體要逸出，固體要沉降，水分要泌出，不能形成均勻的多孔分散體系，當加入固相劑、穩(wěn)定劑后，石英砂水泥料漿液－氣界面壓力降低，使氣泡穩(wěn)定，提高了料漿的保氣能力，固體顆粒在固相劑的作用下，向氣泡粘聚，避免了固體顆粒因沉降而產(chǎn)生逸氣；同時，固體顆粒在氣泡周圍形成一層有一定強度的薄膜后，通過穩(wěn)定劑迅速固結，形成了穩(wěn)定的固―液―氣三相多孔分散體系。

　　四、結語

　　（1）固相劑、穩(wěn)定劑是保證石英砂水泥發(fā)泡體穩(wěn)定的外加劑。

　?。?）石英砂水泥發(fā)泡不用高溫高壓、蒸汽養(yǎng)護、投資少、見效快，易于推廣。

　?。?）石英砂水泥發(fā)泡砌塊是加氣混凝土砌塊的升級換代產(chǎn)品。

　　【作者簡介】黃圣焱（1942-），男，貴州晨煦新型建材科技發(fā)展有限公司總工程師。