摘要：隨著我國(guó)社會(huì)不斷進(jìn)步和發(fā)展，在建筑工程方面聚合物改發(fā)性發(fā)泡混凝土在應(yīng)用過(guò)程中具有輕質(zhì)、保溫效果好、防水性能好等不同的優(yōu)點(diǎn)。但是即使是這樣的材料在具體應(yīng)用過(guò)程中也會(huì)出現(xiàn)一些問(wèn)題。本篇文章對(duì)于聚合物改發(fā)性發(fā)泡混凝土應(yīng)用過(guò)程中存在的問(wèn)題及相關(guān)解決方法做出了一些具體分析和討論。

關(guān)鍵詞：聚合物改性；發(fā)泡混凝土；常見(jiàn)問(wèn)題；解決方法；

1、前言

最近這些年我國(guó)社會(huì)在建筑方面關(guān)于節(jié)能減排越來(lái)越重視，并且隨著科學(xué)技術(shù)的不斷發(fā)展在建筑材料改革方面已經(jīng)取得了非常顯著的效果。在聚合物改發(fā)性發(fā)泡混凝土的應(yīng)用方面我國(guó)起步較晚，對(duì)于生產(chǎn)技術(shù)和相關(guān)研究也沒(méi)有進(jìn)行很好的掌握。因此以下將對(duì)于聚合物改發(fā)性發(fā)泡混凝土應(yīng)用做出具體闡述。

2、聚合物改發(fā)性發(fā)泡混凝土特點(diǎn)

聚合物改發(fā)性發(fā)泡混凝土早在20世紀(jì)初期就已經(jīng)在發(fā)達(dá)國(guó)家得到了應(yīng)用，最近這些年我國(guó)對(duì)于節(jié)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(lǐng)域進(jìn)行接軌一些節(jié)能新型材料在建筑方面也在我國(guó)得到了非常廣泛的應(yīng)用。并且隨著科學(xué)技術(shù)的不斷發(fā)展，對(duì)于這項(xiàng)材料技術(shù)的發(fā)展也正在逐漸重視。聚合物改發(fā)性發(fā)泡混凝土的應(yīng)用具體性能主要表現(xiàn)在以下幾個(gè)方面。首先這個(gè)材料在應(yīng)用過(guò)程中具有密度低和低質(zhì)量的優(yōu)點(diǎn)。聚合物改發(fā)性發(fā)泡混凝土的應(yīng)用密度大約為300～1200 kg/m之間。此材料比日常應(yīng)用的材料在質(zhì)量方面輕大約百分之三十作用。這樣的質(zhì)量條件下可以有效降低整體建筑結(jié)構(gòu)和基礎(chǔ)報(bào)價(jià)的設(shè)立。并且在整體建筑應(yīng)用的減震方面也具有非常良好的性能。其次這個(gè)材料的應(yīng)用具有很好的保溫性和隔熱性，這是因?yàn)檫@種材料內(nèi)部有著許多獨(dú)立的小孔，這些小孔在內(nèi)部并沒(méi)有相互連接，并且具體重量保證適當(dāng)在180-1400kg/m之間時(shí)，這樣的材質(zhì)的導(dǎo)熱一般在0.047-0.355w/之間，具有這樣性質(zhì)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(fā)性發(fā)泡混凝土在應(yīng)用過(guò)程中也具有可泵性，并且也有很強(qiáng)的防水性能。在這樣混凝土材質(zhì)中加入的是水膜性相關(guān)的泡沫，在一定比例條件下和水泥進(jìn)行混合時(shí)泡沫會(huì)破解從而變成水，具有這樣特性的材料具有很大的流動(dòng)性，也在一定程度上加強(qiáng)了它的防水性能。這種混凝土材料基本上都是應(yīng)用大多數(shù)工業(yè)廢物來(lái)進(jìn)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(yīng)用對(duì)于整體建筑節(jié)能和環(huán)境保護(hù)來(lái)講都有著非常重要的意義并且由于其在環(huán)境保護(hù)方面的重要意義，已經(jīng)受到了全社會(huì)的廣泛關(guān)注。

3、材料當(dāng)前應(yīng)用現(xiàn)狀分析

目前聚合物改發(fā)性發(fā)泡混凝土材料這項(xiàng)技術(shù)以及其在建筑過(guò)程中的應(yīng)用無(wú)論在國(guó)內(nèi)還是國(guó)外都是以具體項(xiàng)目專利的形式來(lái)表現(xiàn)出來(lái)的。國(guó)內(nèi)的混凝土生產(chǎn)過(guò)程中并沒(méi)有完全的設(shè)備和成熟的經(jīng)驗(yàn)來(lái)生產(chǎn)聚合物改發(fā)性發(fā)泡混凝土，并且在具體施工過(guò)程中又沒(méi)有專業(yè)的技術(shù)人員進(jìn)行理論指導(dǎo)。所以聚合物改發(fā)性發(fā)泡混凝土材料在建筑工程施工過(guò)程中存在的優(yōu)點(diǎn)并沒(méi)有完全的展現(xiàn)出來(lái)，經(jīng)常在施工之后建筑物應(yīng)用過(guò)程中出現(xiàn)混凝土強(qiáng)度不夠、開(kāi)裂甚至漏水的各種問(wèn)題，這些問(wèn)題的出現(xiàn)已經(jīng)影響了它在建筑行業(yè)的應(yīng)用和推廣。

目前發(fā)泡技術(shù)在我國(guó)仍然處于起步階段，目前來(lái)講我國(guó)并沒(méi)有統(tǒng)一的技術(shù)和相關(guān)檢測(cè)方法，各個(gè)單位都根據(jù)其自身的標(biāo)準(zhǔn)來(lái)進(jìn)行研究和發(fā)展。這就給生產(chǎn)廠商的生產(chǎn)過(guò)程和商家的購(gòu)買過(guò)程造成了很大程度的不方便。混凝土的特殊能力主要體現(xiàn)在孔徑的分布方面，發(fā)泡劑是混凝土內(nèi)部產(chǎn)生泡沫的關(guān)鍵。這是因?yàn)橛捎诓煌炷恋牟牧喜煌?，質(zhì)量也有很大差異，主要在混凝土泥漿的穩(wěn)定和孔徑方面來(lái)講對(duì)于整體穩(wěn)定和硬化能力來(lái)講有很大影響。所以在發(fā)泡劑的選擇方面選擇質(zhì)量好的發(fā)泡劑是提升整體聚合物改發(fā)性發(fā)泡混凝土質(zhì)量的關(guān)鍵步驟。

4、影響混凝土質(zhì)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(shuō)作為原材料的不同物質(zhì)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(dāng)?shù)那闆r下由于大泡沫的比例是很大的，這樣所以內(nèi)部孔隙是很大的，所以就應(yīng)用強(qiáng)度來(lái)講可以滿足大多數(shù)的建筑工程要求需要。它但是目前我國(guó)的聚合物改發(fā)性發(fā)泡混凝土技術(shù)正在逐漸發(fā)展和進(jìn)步，已經(jīng)有相關(guān)企業(yè)將混凝土強(qiáng)度提升在2.5兆帕作用。這樣混凝土表面可能發(fā)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(zhì)量將會(huì)減小，所以隔溫效果的特性也將逐漸顯現(xiàn)出來(lái)。但是這樣的情況下所需要付出的代價(jià)是強(qiáng)度減少。如果想要使混凝土強(qiáng)度和其所具有的內(nèi)部性能之間得到一個(gè)有效的平衡，這個(gè)意愿需要表達(dá)的意思是在減少整體質(zhì)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(jìn)行過(guò)去的研究過(guò)程中，如果在其中加入煤灰的量增加，整體抗壓能力也會(huì)進(jìn)行減少。這是因?yàn)樵诿夯以黾拥倪^(guò)程中，水泥的量需要進(jìn)行減少，這就會(huì)造成混凝土的強(qiáng)度有一個(gè)很大的下降。但是煤灰在建筑物逐漸應(yīng)用的過(guò)程中，由于其內(nèi)在特性在堿性環(huán)境的相關(guān)條件下，隨著使用年限的逐漸增加因此抗壓強(qiáng)度也正在逐漸提升。聚合物改發(fā)性發(fā)泡混凝土的強(qiáng)度也會(huì)有著明顯的提升。提升相關(guān)混凝土的硬度方面主要是通過(guò)技術(shù)來(lái)進(jìn)行，通過(guò)選擇合適的配比來(lái)保證整體強(qiáng)度的提升。

4.2發(fā)泡劑的使用影響混凝土性能

通過(guò)大量的研究和分析結(jié)果小時(shí)，發(fā)泡劑的能力和泡沫的持久存在性主要是影響整體的流動(dòng)性和穩(wěn)定性。這對(duì)于聚合物改發(fā)性發(fā)泡混凝土的性能來(lái)講是最為關(guān)鍵的技術(shù)。目前發(fā)泡劑品種主要有松香型發(fā)泡劑、表面活性劑類發(fā)泡劑、植物類發(fā)泡劑、動(dòng)物類發(fā)泡劑和復(fù)合類發(fā)泡劑。傳統(tǒng)松香型發(fā)泡劑的優(yōu)點(diǎn)是價(jià)格低廉，蛋白質(zhì)型發(fā)泡劑，由于合成技求要求高，至今都難以達(dá)到國(guó)外產(chǎn)品的質(zhì)量，目前只有少量應(yīng)用，而且成本高，但其發(fā)泡性和泡沫的穩(wěn)定性都較好?？傮w上，我國(guó)發(fā)泡劑功能偏少，盡管有些發(fā)泡倍數(shù)大，但泡沫穩(wěn)定性、均勻性、分散性都不理想，制品的強(qiáng)度也不理想。所以，應(yīng)著重于發(fā)泡技術(shù)的研究，使得制出泡沫的綜合性能有所改進(jìn)，進(jìn)而促進(jìn)發(fā)泡劑獲得大范圍應(yīng)用?？梢赃x擇高效的發(fā)泡劑來(lái)增加內(nèi)部粘合程度。也可以通過(guò)對(duì)混凝土進(jìn)行早期養(yǎng)護(hù)并且加強(qiáng)防水減小收縮作用，并且防止開(kāi)裂和吸收外界的水分被吸收。在發(fā)泡技術(shù)方面混凝土的里面仍然出于一個(gè)基礎(chǔ)發(fā)展的水平。需要研究出具有更優(yōu)質(zhì)綜合性能的優(yōu)質(zhì)材料的機(jī)理有著非常重要的含義。

4.3攪拌方面的影響

整體的強(qiáng)度主要是不同的凝膠材料內(nèi)部的粘合力，這樣的凝膠材料應(yīng)用的過(guò)程中具有很大的凝固性，尤其是這樣具有高空隙的產(chǎn)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(nèi)部粘合材料，在進(jìn)行攪拌的過(guò)程中也可以應(yīng)用具有高強(qiáng)度的石膏來(lái)進(jìn)行粘度修補(bǔ)，所以在這個(gè)方面所包涵的技術(shù)分為三個(gè)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(qiáng)度好的特點(diǎn)。這樣混凝土的材料主要是通過(guò)增強(qiáng)混凝土內(nèi)部的孔隙來(lái)逐漸增加內(nèi)部強(qiáng)度也在逐漸增加，這樣的混凝土的抗壓強(qiáng)度一般小于2兆帕。

5、施工中常見(jiàn)的問(wèn)題和解決方法

5.1 混凝土的質(zhì)量粗糙、密度不均勻，強(qiáng)度較低

這種材料的強(qiáng)度是跟施工過(guò)程中進(jìn)入材料內(nèi)部的氣泡數(shù)量息息相關(guān)的，進(jìn)入材料的氣體越多，材料內(nèi)部的空隙就會(huì)越大，會(huì)影響材料的質(zhì)量和強(qiáng)度。因?yàn)橄嚓P(guān)工程機(jī)械在工作中盡管機(jī)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(shí)際工作中會(huì)因?yàn)榕菽佑|到材料然后產(chǎn)生或大或小的氣泡。

在解決這個(gè)問(wèn)題時(shí)，主要可以通過(guò)合理控制水灰配合比，并使用相關(guān)的制劑控制合適的水灰配比，配比盡量低保證氣泡較少，對(duì)使用的發(fā)泡劑的質(zhì)量要嚴(yán)格要求，生產(chǎn)廠家必須具備生產(chǎn)資格和相關(guān)資質(zhì)，不能選用三無(wú)產(chǎn)品，在施工時(shí)要注意工程早期的保護(hù)工作，對(duì)養(yǎng)護(hù)工作制定嚴(yán)格規(guī)范的細(xì)則，約束施工者符合相關(guān)規(guī)定進(jìn)行施工， 在完成后要進(jìn)行水資源的補(bǔ)充，盡量保證混凝土材料不收縮，使用適當(dāng)數(shù)量的膨脹水泥，保證工程的質(zhì)量。

5.2 表面容易開(kāi)裂

因此這種材料的自身特性，內(nèi)部結(jié)構(gòu)因?yàn)閿嚢韬拖嚓P(guān)處理受外界環(huán)境的影響和自身性質(zhì)，內(nèi)部結(jié)構(gòu)可能會(huì)不均勻，材料的剛性過(guò)強(qiáng)，在遇到撞擊等情況時(shí)會(huì)導(dǎo)致破裂，材料受氣溫影響，可能會(huì)有熱脹冷縮現(xiàn)象，所以在施工后的使用中存在開(kāi)裂的風(fēng)險(xiǎn)。

通過(guò)相關(guān)技術(shù)人員長(zhǎng)期的實(shí)地研究和相關(guān)實(shí)例的論證，發(fā)泡劑的好壞對(duì)混凝土材料的質(zhì)量有很大的影響作用，制劑的功能主要體現(xiàn)在發(fā)泡的能力和制備泡沫的長(zhǎng)久性和穩(wěn)態(tài)，這兩個(gè)因素又同時(shí)影響著澆筑體的穩(wěn)定性和相關(guān)材料的穩(wěn)定性，最終對(duì)材料強(qiáng)度有很大的決定作用。

隨著技術(shù)的發(fā)展，新型的相關(guān)工程機(jī)械投入使用，新型機(jī)械可以對(duì)各項(xiàng)參數(shù)進(jìn)行預(yù)先設(shè)置，通過(guò)內(nèi)部的機(jī)械裝置進(jìn)行控制，不會(huì)造成原有設(shè)備的泡沫破裂或長(zhǎng)久穩(wěn)態(tài)不足的情況，受外部環(huán)境的制約較小，能夠有效防止相關(guān)材料的開(kāi)裂。

6、材料的未來(lái)發(fā)展應(yīng)用趨勢(shì)和前景分析

這種材料具備很多相關(guān)材料沒(méi)有優(yōu)勢(shì)和特性，通過(guò)聚合物對(duì)原有缺點(diǎn)進(jìn)行優(yōu)化和克服，這種材料的應(yīng)用前景是非常光明的，未來(lái)應(yīng)用趨勢(shì)必將是越來(lái)越好。國(guó)內(nèi)外的大量專家學(xué)者和相關(guān)技術(shù)人員一直在對(duì)這種材料進(jìn)行研究，通過(guò)聚合物的作用，本身的特性得到優(yōu)化，可以實(shí)現(xiàn)保溫性能和防水效果。通過(guò)不斷的研究，材料的成本已經(jīng)逐漸減小，通過(guò)部分高分子物質(zhì)的作用，混凝土的柔韌性和易用性得到了一定的改善。相關(guān)學(xué)者使用PVA材料對(duì)混凝土進(jìn)行性能方面的實(shí)驗(yàn)時(shí)，摻入合適比例的PVA材料可以有效增強(qiáng)材料強(qiáng)度，效果比較明顯。

相關(guān)研究一直在進(jìn)行，已有的研究已經(jīng)充分證明了這是一種性能優(yōu)越的復(fù)合型材料，具備非常好的應(yīng)用前景，必定會(huì)成為相關(guān)行業(yè)研究的熱點(diǎn)。

6.1聚乙烯醇水溶液的制備

首先用自來(lái)水將反應(yīng)釜沖洗干凈，然后把反應(yīng)釜的各配件安裝好，取一定量自來(lái)水倒入反應(yīng)釜，打開(kāi)反應(yīng)釜升溫裝置并設(shè)定溫度為75℃，打開(kāi)攪拌裝置，并設(shè)定轉(zhuǎn)速為 400 轉(zhuǎn)/分鐘。將適量的聚乙烯醇倒入反應(yīng)釜，隨時(shí)觀察釜內(nèi)溶解情況。如出現(xiàn)聚乙烯醇難溶的情況，則可適當(dāng)調(diào)大轉(zhuǎn)速。6 小時(shí)后，溶解基本完成。停止攪拌和加熱系統(tǒng)，靜置 8 小時(shí)，消除氣泡。用紗布過(guò)濾出液體中難溶物后將其裝入塑料罐中儲(chǔ)存。如此制備不同濃度的聚乙烯醇水溶液。

6.2聚乙烯醇對(duì)水泥凝結(jié)時(shí)間的影響

隨著溶液摻量的增加，改性水泥的凝結(jié)時(shí)間也逐漸增加。這是因?yàn)榫垡蚁┐荚隗w系中水解產(chǎn)生的帶正電子基團(tuán)與水泥水化物相互結(jié)合形成絡(luò)合物，除此以外還會(huì)跟水泥顆粒以及相應(yīng)水化物交織形成有機(jī)—無(wú)機(jī)膜結(jié)構(gòu)。有文獻(xiàn)指出，這種膜結(jié)構(gòu)由于本身的強(qiáng)度低，在水化過(guò)程中容易斷裂，不易形成連續(xù)相而將水泥顆粒包裹成團(tuán)，妨礙了水化的進(jìn)行，延緩了凝結(jié)時(shí)間。

6.3聚乙烯醇對(duì)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?yàn)殡S著聚乙烯醇溶液的加入，改性水泥及其水化產(chǎn)物的密實(shí)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(jìn)入，故水化形成互穿網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)的同時(shí)也產(chǎn)生了微小氣泡，并且隨著聚乙烯醇摻量的提升，這種現(xiàn)象愈發(fā)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(dòng)拌和與機(jī)械拌和。手動(dòng)拌和攪動(dòng)速度較慢，水泥中不會(huì)產(chǎn)生大量氣泡；機(jī)械攪拌攪拌速度快，能夠使體系均勻分散，但是會(huì)產(chǎn)生大量的氣泡。所以一般在機(jī)械攪拌時(shí)會(huì)加入消泡劑，但是這樣做在某種程度上也會(huì)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(chǎn)生穩(wěn)定的表面張力不平衡，破壞發(fā)泡體系表面粘度和彈性的物質(zhì)，具有低的表面張力和親水親油平衡指數(shù)值。一般來(lái)說(shuō)，消泡劑可以分為兩大類。以往應(yīng)用的比較多的是堿類消泡劑；近年來(lái)，由于對(duì)消泡劑效果要求的提升，易均勻地分散于介質(zhì)，產(chǎn)生持久和均衡的消泡能力的復(fù)合型消泡劑（主要是高級(jí)醇、脂肪酸、酯類、有機(jī)膦酸酯、有機(jī)硅油與表面活性劑的混合物）大受青睞。

7、結(jié)束語(yǔ)

本篇文章對(duì)于聚合物改發(fā)性發(fā)泡混凝土在應(yīng)用過(guò)程中的常見(jiàn)問(wèn)題進(jìn)行了具體分析和討論，并且對(duì)這些存在的問(wèn)題提出了具體解決方案。希望對(duì)于未來(lái)我國(guó)建筑行業(yè)發(fā)展來(lái)講有積極影響作用。

參考文獻(xiàn)：

[1]張?zhí)扃?聚合物改發(fā)性發(fā)泡混凝土泵送技術(shù)研究[J]建筑機(jī)械化，2015，86.

[2]張良.聚合物改發(fā)性發(fā)泡混凝土材料技術(shù)[J]城鎮(zhèn)建設(shè)，2014，23.

[3]曹霞.聚合物改發(fā)性發(fā)泡混凝土施工技術(shù)[J]施工技術(shù)，2013，29.

[4]陳林.聚合物改發(fā)性發(fā)泡混凝土技術(shù)研究[J]建筑機(jī)械化，2016，28.

[5]任軍.回形布管法進(jìn)行高性能泵送技術(shù)[J]廣西建設(shè)分析，2016，02.

[6]蘇任霞.聚合物改發(fā)性發(fā)泡摻合料混凝土工程施工技術(shù)[J]施工技術(shù)，2013，12.

項(xiàng)目來(lái)源：

湖北工程學(xué)院科學(xué)研究項(xiàng)目（201602）