水泥基发泡混凝土的生产与应用_王武祥

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1、新型墙材NewWallMaterials水泥基发泡混凝土的生产与应用*王武祥张磊蕾王爱军廖礼平（中国建筑材料科学研究总院，北京100024）[摘要]水泥基发泡混凝土是以水泥为主要胶凝材料，通过化学发泡工艺制成的轻质多孔材料。其中含有大量均匀分布的孔隙，因而表现出良好的物理力学性能，即轻质、保温、隔热、耐火、隔音、防潮等。水泥基发泡混凝土的应用有两种方式：一种是现场制备，就地浇注；另一种是在工厂预制成各种建筑构件和节能制品，再应用于建(构)筑物。介绍水泥基发泡混凝土的生产与应用，指出水泥基发泡混凝土是一种具有良好应用前景的节能型轻质建筑材料，应大力开发和推广。[关

2、键词]发泡混凝土；性能；生产；应用产原料、结构形成过程、技术特性、生产与应用。1前言2发泡混凝土的生产原料近十年来，我国持续贯彻执行建筑节能政策，发展绿色建筑和循环经济，节能型轻质建筑材料的研发水泥基发泡混凝土的生产原料包括：水泥、发泡和应用受到高度重视。多孔混凝土是内部均匀分布着剂、骨料、外掺料、改性剂和水等。大量微小气泡的轻质材料，具有质轻、保温、隔热、耐2.1水泥火、隔音、防潮等特性，在建筑工程和建筑节能领域发胶凝材料的品种、强度等级和用量是影响发泡混挥着越来越重要的作用。按气孔形成方式，多孔混凝凝土物理力学性能的关键因素。常用的胶凝材料有水土分为发泡混凝

3、土和泡沫混凝土两大类。泡沫混凝土泥、石灰等。若采用自然或常压蒸汽养护工艺，利用气是用机械方法将泡沫剂水溶液制备成泡沫，再将泡沫硬性胶凝材料石灰制作的发泡混凝土，存在强度发展加入到由水泥、骨料、外掺料、改性剂和水等制成的料缓慢、收缩大、碳化系数和软化系数小等缺点。因此，浆中，经混合搅拌、浇注成型、养护而成的轻质多孔材石灰基发泡混凝土及其制品通常采用高压蒸汽养护料，已广泛应用于轻质建筑制品（砌块、墙板、保温块）工艺。水泥基发泡混凝土通常采用自然养护工艺，为制造、复合墙体和墙体屋面保温隔热工程、地暖辐射提高劳动生产率，有时也采用常压蒸汽养护，其生产采暖系统、大型隧道和

4、地铁回填工程、建筑物轻质垫工艺总体相对简单、灵活，生产线投资小，产品适应性层、声屏障系统等[1-5]。发泡混凝土则是在水泥、骨料、强且多样化，因此水泥基发泡混凝土及其制品的生产外掺料、改性剂和水等制成的料浆中掺入发泡剂，通和应用更为广泛。过化学反应产生气体使料浆膨胀，经硬化形成多孔结生产发泡混凝土通常使用硅酸盐系列水泥。由于构所制成的轻质材料，见图1。硫铝酸盐水泥、铁铝酸盐水泥等第三系列水泥在浆体因气孔形成方式不结构形成、强度发展、结构稳定性等早期性能方面的同，发泡混凝土和泡沫混特色，在发泡混凝土及其制品方面的生产应用相继取凝土在制备技术、技术性得成功，大大推进

5、了超轻发泡混凝土的发展。现阶段，国内企业在生产发泡水泥保温板（干密度150kg/m3能、应用范围等方面存在、3显著差异。本文主要介绍250kg/m）时主要采用快硬硫铝酸盐水泥，或者与硅酸水泥基发泡混凝土的生盐系列水泥混合使用。水泥用量对发泡混凝土的抗压强度影响很大，对*国家科技支撑计划课题(2012BAJ20B01、2012BAJ20B02)。于每个原材料体系和每个密度等级发泡混凝土而言，2012.4墙材革新与建筑节能33新型墙材NewWallMaterials均存在一个最佳的水泥用量。研究表明，在净浆体系这样，铝与水的反应就能继续进行而制得氢气。（无骨料，常称

6、为发泡水泥）中，水泥用量是一个相对可见铝同碱溶液的反应实质上是铝同水的反应，碱的固定值，即发泡混凝土的强度与密度呈一一对应关存在只是起到溶解氧化铝薄膜和氢氧化铝的作用，促系，只有水泥标号对发泡混凝土强度有影响。而在非使铝与水的反应加速。因此，利用铝粉作为发泡混凝净浆体系（由骨料，常称为泡沫混凝土）中，硬化体强土的发泡剂时，可采用氢氧化钠作为其发气加速剂。度先随水泥用量增加而增大，当超过最佳水泥用量目前，铝粉主要用作蒸压加气混凝土的发气剂，后，强度又随水泥用量的继续增加而降低。为防止发在制备水泥基发泡混凝土时应用较少。泡混凝土密度的增加，必须增加发泡剂掺量。2.2

7、.2过氧化氢2.2发泡剂过氧化氢（H2O2），其水溶液俗称双氧水，外观为无用作发泡剂的物质必须产气量大，且放气速度适色透明液体，有微弱的特殊气味，是一种强氧化剂。过宜可控。国内外都曾对发泡剂做过大量研究，例如，用氧化氢在常温下可以发生分解反应生成氧气和水（缓过氧化氢或过氧化氢与次氯酸钙产生氧气，用盐酸和慢分解），在加热或者加入催化剂后能加快反应。常用碳酸氢钠产生二氧化碳，用电石制备乙炔，用硅化铁催化剂有：硫酸铜、碘化氢、二氧化铅、三氯化铁以及以及一些活泼金属（如铝、锌、镁等）制备氢气。由于生生物体内的过氧化氢酶等。产成本、产气量及工艺控制等原因，目前使用铝粉（或

8、催化剂2H2O2=2H2