輕質(zhì)墻體材料發(fā)泡劑的選取及評(píng)價(jià)方法

張喜 孫彩嬌 王旭鋒 李智慧

摘要：本文通過(guò)測(cè)量三種發(fā)泡劑十二烷基硫酸鈉、十二烷基苯磺酸鈉、油酸鈉發(fā)泡液濃度與生成泡沫體積Vo的關(guān)系，發(fā)現(xiàn)采用十二烷基硫酸鈉作為發(fā)泡劑效果較好；經(jīng)過(guò)對(duì)十二烷基硫酸鈉的半衰期t和生成泡沫的體積Vo的試驗(yàn)研究確定了濃度為0.4%是作為墻體材料的發(fā)泡劑最佳配比。

關(guān)鍵詞：發(fā)泡液濃度；泡沫體積；墻體材料；配比；半衰期

0 引言

發(fā)泡劑產(chǎn)生的泡沫是泡沫混凝土的主要組成部分，泡沫混凝土是泡沫均勻分布于水泥漿體而形成的輕質(zhì)建筑材料。發(fā)泡劑產(chǎn)生的氣泡通過(guò)攪拌進(jìn)入水泥漿體中，然后通過(guò)水泥漿體的膠凝作用而均勻分布其中。發(fā)泡液濃度、加入量直接決定泡沫能否均勻分布水泥漿體中并且在混凝土水化過(guò)程中形成均勻、穩(wěn)定的氣泡。所以研究利用活化細(xì)粉制備泡沫混凝土的研究首先是發(fā)泡劑的濃度、加入量確定的問(wèn)題[1-3]。

1 試驗(yàn)方法與材料

本試驗(yàn)可以用發(fā)泡劑溶液在攪拌一定時(shí)間后生成泡沫的體積Vo來(lái)衡量發(fā)泡劑的發(fā)泡性，采用攪拌法來(lái)測(cè)量生成泡沫的體積Vo；用從泡沫中分離出原有液體體積一半的時(shí)間作為半衰期t來(lái)衡量發(fā)泡劑的穩(wěn)定性，本實(shí)驗(yàn)采用羅氏—邁爾斯（Ross—Miles）法來(lái)測(cè)量半衰期t。選取自來(lái)水做為溶劑，三種發(fā)泡劑十二烷基硫酸鈉、十二烷基苯磺酸鈉、油酸鈉作為溶質(zhì)[4-6]。

2.試驗(yàn)結(jié)果與分析

2.1發(fā)泡液濃度與生成泡沫體積Vo的關(guān)系

十二烷基硫酸鈉（SBS）、十二烷基苯磺酸鈉（ABS）、油酸鈉（SO）分別按照濃度0.05%、0.1%、0.2%、0.3%、0.4%、0.5%、0.6%、0.7%制備各組溶液量發(fā)泡劑濃度與生成泡沫體積Vo的關(guān)系的試驗(yàn)結(jié)果見(jiàn)圖1。

測(cè)量發(fā)泡液濃度與半衰期t的關(guān)系的試驗(yàn)結(jié)果見(jiàn)圖2。

由圖1、圖1可見(jiàn)，三種發(fā)泡劑溶液濃度在0.05?%～0.3%時(shí)，生成泡沫的體積Vo隨溶液濃度的增大而發(fā)生較大幅度增長(zhǎng)，半衰期t也隨溶液的濃度增大而發(fā)生大幅度變大；三種發(fā)泡劑溶液濃度在0.3%～0.4%時(shí)，生成泡沫的體積Vo隨溶液濃度增長(zhǎng)而緩慢增長(zhǎng)，同時(shí)半衰期t也增長(zhǎng)緩慢；當(dāng)三種發(fā)泡劑溶液濃度超過(guò)0.4%時(shí)，生成泡沫的體積Vo不再隨濃度的增長(zhǎng)而發(fā)生變化，半衰期t也趨于穩(wěn)定，基本不發(fā)生變化。

由于表面張力與發(fā)泡劑的起泡性和穩(wěn)泡性成反比，所以表面張力越低越有利于起泡性能和穩(wěn)泡性能。所以將發(fā)泡劑溶液濃度選定為0.4%。對(duì)比三種發(fā)泡劑，相同濃度下生成泡沫的體積Vo，十二烷基硫酸鈉>十二烷基苯磺酸鈉>油酸鈉，相同濃度下半衰期t，十二烷基硫酸鈉>十二烷基苯磺酸鈉>油酸鈉。綜上所述，十二烷基硫酸鈉性能要優(yōu)于十二烷基苯磺酸鈉和油酸鈉。

綜上所述，本實(shí)驗(yàn)選定發(fā)泡劑十二烷基硫酸鈉，發(fā)泡液濃度為0.4%。

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基金項(xiàng)目：

河北省科技計(jì)劃自籌經(jīng)費(fèi)項(xiàng)目資助（16213815）；華北理工大學(xué)科學(xué)研究基金資助（Z201504）

第一作者：

張喜（1985-），男，碩士研究生，研究方向：復(fù)合功能材料

通訊作者：

李智慧 職稱(chēng)：講師，研究方向：冶金固廢處理