淺析聚合物改性發泡混凝土應用常見問題及解決辦法

摘要：隨著我國社會不斷進步和發展，在建筑工程方面聚合物改發性發泡混凝土在應用過程中具有輕質、保溫效果好、防水性能好等不同的優點。但是即使是這樣的材料在具體應用過程中也會出現一些問題。本篇文章對于聚合物改發性發泡混凝土應用過程中存在的問題及相關解決方法做出了一些具體分析和討論。

關鍵詞：聚合物改性；發泡混凝土；常見問題；解決方法；

1、前言

最近這些年我國社會在建筑方面關于節能減排越來越重視，并且隨著科學技術的不斷發展在建筑材料改革方面已經取得了非常顯著的效果。在聚合物改發性發泡混凝土的應用方面我國起步較晚，對于生產技術和相關研究也沒有進行很好的掌握。因此以下將對于聚合物改發性發泡混凝土應用做出具體闡述。

2、聚合物改發性發泡混凝土特點

聚合物改發性發泡混凝土早在20世紀初期就已經在發達國家得到了應用，最近這些年我國對于節能減排方面的工作正在逐漸受到重視，隨著建筑工程方面正在逐漸和全世界的建筑領域進行接軌一些節能新型材料在建筑方面也在我國得到了非常廣泛的應用。并且隨著科學技術的不斷發展，對于這項材料技術的發展也正在逐漸重視。聚合物改發性發泡混凝土的應用具體性能主要表現在以下幾個方面。首先這個材料在應用過程中具有密度低和低質量的優點。聚合物改發性發泡混凝土的應用密度大約為300～1200 kg/m之間。此材料比日常應用的材料在質量方面輕大約百分之三十作用。這樣的質量條件下可以有效降低整體建筑結構和基礎報價的設立。并且在整體建筑應用的減震方面也具有非常良好的性能。其次這個材料的應用具有很好的保溫性和隔熱性，這是因為這種材料內部有著許多獨立的小孔，這些小孔在內部并沒有相互連接，并且具體重量保證適當在180-1400kg/m之間時，這樣的材質的導熱一般在0.047-0.355w/之間，具有這樣性質的材料在建筑工程方面而言是非常合適的保溫并且隔涼隔熱的材料。聚合物改發性發泡混凝土在應用過程中也具有可泵性，并且也有很強的防水性能。在這樣混凝土材質中加入的是水膜性相關的泡沫，在一定比例條件下和水泥進行混合時泡沫會破解從而變成水，具有這樣特性的材料具有很大的流動性，也在一定程度上加強了它的防水性能。這種混凝土材料基本上都是應用大多數工業廢物來進行攪拌和混合。這些材料主要包括煤灰、鋼渣和一些其他的材料等。這些材料的應用對于整體建筑節能和環境保護來講都有著非常重要的意義并且由于其在環境保護方面的重要意義，已經受到了全社會的廣泛關注。

3、材料當前應用現狀分析

目前聚合物改發性發泡混凝土材料這項技術以及其在建筑過程中的應用無論在國內還是國外都是以具體項目專利的形式來表現出來的。國內的混凝土生產過程中并沒有完全的設備和成熟的經驗來生產聚合物改發性發泡混凝土，并且在具體施工過程中又沒有專業的技術人員進行理論指導。所以聚合物改發性發泡混凝土材料在建筑工程施工過程中存在的優點并沒有完全的展現出來，經常在施工之后建筑物應用過程中出現混凝土強度不夠、開裂甚至漏水的各種問題，這些問題的出現已經影響了它在建筑行業的應用和推廣。

目前發泡技術在我國仍然處于起步階段，目前來講我國并沒有統一的技術和相關檢測方法，各個單位都根據其自身的標準來進行研究和發展。這就給生產廠商的生產過程和商家的購買過程造成了很大程度的不方便。混凝土的特殊能力主要體現在孔徑的分布方面，發泡劑是混凝土內部產生泡沫的關鍵。這是因為由于不同混凝土的材料不同，質量也有很大差異，主要在混凝土泥漿的穩定和孔徑方面來講對于整體穩定和硬化能力來講有很大影響。所以在發泡劑的選擇方面選擇質量好的發泡劑是提升整體聚合物改發性發泡混凝土質量的關鍵步驟。

4、影響混凝土質量和性能的因素

混凝土的具體性能受到多種因素的影響，比如說作為原材料的不同物質水泥和一些其他的輔助材料等。

4.1水灰比影響混凝土性能

混凝土在水灰比配合不當的情況下由于大泡沫的比例是很大的，這樣所以內部孔隙是很大的，所以就應用強度來講可以滿足大多數的建筑工程要求需要。它但是目前我國的聚合物改發性發泡混凝土技術正在逐漸發展和進步，已經有相關企業將混凝土強度提升在2.5兆帕作用。這樣混凝土表面可能發生破解并且也可以吸收外界的水分。這樣混凝土中的泡沫增加，孔隙增加，所以混凝土的質量將會減小，所以隔溫效果的特性也將逐漸顯現出來。但是這樣的情況下所需要付出的代價是強度減少。如果想要使混凝土強度和其所具有的內部性能之間得到一個有效的平衡，這個意愿需要表達的意思是在減少整體質量的條件下盡可能增加混凝土的硬度。有許多工作人員在進行過去的研究過程中，如果在其中加入煤灰的量增加，整體抗壓能力也會進行減少。這是因為在煤灰增加的過程中，水泥的量需要進行減少，這就會造成混凝土的強度有一個很大的下降。但是煤灰在建筑物逐漸應用的過程中，由于其內在特性在堿性環境的相關條件下，隨著使用年限的逐漸增加因此抗壓強度也正在逐漸提升。聚合物改發性發泡混凝土的強度也會有著明顯的提升。提升相關混凝土的硬度方面主要是通過技術來進行，通過選擇合適的配比來保證整體強度的提升。

4.2發泡劑的使用影響混凝土性能

通過大量的研究和分析結果小時，發泡劑的能力和泡沫的持久存在性主要是影響整體的流動性和穩定性。這對于聚合物改發性發泡混凝土的性能來講是最為關鍵的技術。目前發泡劑品種主要有松香型發泡劑、表面活性劑類發泡劑、植物類發泡劑、動物類發泡劑和復合類發泡劑。傳統松香型發泡劑的優點是價格低廉，蛋白質型發泡劑，由于合成技求要求高，至今都難以達到國外產品的質量，目前只有少量應用，而且成本高，但其發泡性和泡沫的穩定性都較好。總體上，我國發泡劑功能偏少，盡管有些發泡倍數大，但泡沫穩定性、均勻性、分散性都不理想，制品的強度也不理想。所以，應著重于發泡技術的研究，使得制出泡沫的綜合性能有所改進，進而促進發泡劑獲得大范圍應用。可以選擇高效的發泡劑來增加內部粘合程度。也可以通過對混凝土進行早期養護并且加強防水減小收縮作用，并且防止開裂和吸收外界的水分被吸收。在發泡技術方面混凝土的里面仍然出于一個基礎發展的水平。需要研究出具有更優質綜合性能的優質材料的機理有著非常重要的含義。

4.3攪拌方面的影響

整體的強度主要是不同的凝膠材料內部的粘合力，這樣的凝膠材料應用的過程中具有很大的凝固性，尤其是這樣具有高空隙的產品，因此一般將含有百分之八十至百分之八十五的水泥作為內部粘合材料，在進行攪拌的過程中也可以應用具有高強度的石膏來進行粘度修補，所以在這個方面所包涵的技術分為三個部分，首先需要保證凝膠材料的用量，其次其所含混凝土量需要大于百分之五十，在凝膠力的控制方面要保證具有強度好的特點。這樣混凝土的材料主要是通過增強混凝土內部的孔隙來逐漸增加內部強度也在逐漸增加，這樣的混凝土的抗壓強度一般小于2兆帕。

5、施工中常見的問題和解決方法

5.1 混凝土的質量粗糙、密度不均勻，強度較低

這種材料的強度是跟施工過程中進入材料內部的氣泡數量息息相關的，進入材料的氣體越多，材料內部的空隙就會越大，會影響材料的質量和強度。因為相關工程機械在工作中盡管機械條件相同，但外部條件不一定能保證完全的相同，所以在實際工作中會因為泡沫接觸到材料然后產生或大或小的氣泡。

在解決這個問題時，主要可以通過合理控制水灰配合比，并使用相關的制劑控制合適的水灰配比，配比盡量低保證氣泡較少，對使用的發泡劑的質量要嚴格要求，生產廠家必須具備生產資格和相關資質，不能選用三無產品，在施工時要注意工程早期的保護工作，對養護工作制定嚴格規范的細則，約束施工者符合相關規定進行施工， 在完成后要進行水資源的補充，盡量保證混凝土材料不收縮，使用適當數量的膨脹水泥，保證工程的質量。

5.2 表面容易開裂

因此這種材料的自身特性，內部結構因為攪拌和相關處理受外界環境的影響和自身性質，內部結構可能會不均勻，材料的剛性過強，在遇到撞擊等情況時會導致破裂，材料受氣溫影響，可能會有熱脹冷縮現象，所以在施工后的使用中存在開裂的風險。

通過相關技術人員長期的實地研究和相關實例的論證，發泡劑的好壞對混凝土材料的質量有很大的影響作用，制劑的功能主要體現在發泡的能力和制備泡沫的長久性和穩態，這兩個因素又同時影響著澆筑體的穩定性和相關材料的穩定性，最終對材料強度有很大的決定作用。

隨著技術的發展，新型的相關工程機械投入使用，新型機械可以對各項參數進行預先設置，通過內部的機械裝置進行控制，不會造成原有設備的泡沫破裂或長久穩態不足的情況，受外部環境的制約較小，能夠有效防止相關材料的開裂。

6、材料的未來發展應用趨勢和前景分析

這種材料具備很多相關材料沒有優勢和特性，通過聚合物對原有缺點進行優化和克服，這種材料的應用前景是非常光明的，未來應用趨勢必將是越來越好。國內外的大量專家學者和相關技術人員一直在對這種材料進行研究，通過聚合物的作用，本身的特性得到優化，可以實現保溫性能和防水效果。通過不斷的研究，材料的成本已經逐漸減小，通過部分高分子物質的作用，混凝土的柔韌性和易用性得到了一定的改善。相關學者使用PVA材料對混凝土進行性能方面的實驗時，摻入合適比例的PVA材料可以有效增強材料強度，效果比較明顯。

相關研究一直在進行，已有的研究已經充分證明了這是一種性能優越的復合型材料，具備非常好的應用前景，必定會成為相關行業研究的熱點。

6.1聚乙烯醇水溶液的制備

首先用自來水將反應釜沖洗干凈，然后把反應釜的各配件安裝好，取一定量自來水倒入反應釜，打開反應釜升溫裝置并設定溫度為75℃，打開攪拌裝置，并設定轉速為 400 轉/分鐘。將適量的聚乙烯醇倒入反應釜，隨時觀察釜內溶解情況。如出現聚乙烯醇難溶的情況，則可適當調大轉速。6 小時后，溶解基本完成。停止攪拌和加熱系統，靜置 8 小時，消除氣泡。用紗布過濾出液體中難溶物后將其裝入塑料罐中儲存。如此制備不同濃度的聚乙烯醇水溶液。

6.2聚乙烯醇對水泥凝結時間的影響

隨著溶液摻量的增加，改性水泥的凝結時間也逐漸增加。這是因為聚乙烯醇在體系中水解產生的帶正電子基團與水泥水化物相互結合形成絡合物，除此以外還會跟水泥顆粒以及相應水化物交織形成有機—無機膜結構。有文獻指出，這種膜結構由于本身的強度低，在水化過程中容易斷裂，不易形成連續相而將水泥顆粒包裹成團，妨礙了水化的進行，延緩了凝結時間。

6.3聚乙烯醇對水泥密度及含氣量的影響

隨著聚乙烯醇溶液摻量的增加，改性水泥的含氣量都逐漸上升。這是因為隨著聚乙烯醇溶液的加入，改性水泥及其水化產物的密實度降低，原本的水泥顆粒之間除了有乳液的滲入，也有部分氣體進入，故水化形成互穿網絡結構的同時也產生了微小氣泡，并且隨著聚乙烯醇摻量的提升，這種現象愈發顯著。

6.4水泥拌和與乳液的加入方法

水泥拌和方法分為兩種：手動拌和與機械拌和。手動拌和攪動速度較慢，水泥中不會產生大量氣泡；機械攪拌攪拌速度快，能夠使體系均勻分散，但是會產生大量的氣泡。所以一般在機械攪拌時會加入消泡劑，但是這樣做在某種程度上也會影響改性水泥基材料的性能。

消泡劑是能在泡沫體系之中產生穩定的表面張力不平衡，破壞發泡體系表面粘度和彈性的物質，具有低的表面張力和親水親油平衡指數值。一般來說，消泡劑可以分為兩大類。以往應用的比較多的是堿類消泡劑；近年來，由于對消泡劑效果要求的提升，易均勻地分散于介質，產生持久和均衡的消泡能力的復合型消泡劑（主要是高級醇、脂肪酸、酯類、有機膦酸酯、有機硅油與表面活性劑的混合物）大受青睞。

7、結束語

本篇文章對于聚合物改發性發泡混凝土在應用過程中的常見問題進行了具體分析和討論，并且對這些存在的問題提出了具體解決方案。希望對于未來我國建筑行業發展來講有積極影響作用。

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項目來源：

湖北工程學院科學研究項目（201602）