泡沫混凝土结构缺陷与抗压强度偏低的原因分析


1.1 泡沫混凝土表面粗糙、窜孔、密度不匀、抗压强度偏低的原因


当泡沫单独存在时，泡与泡是紧密排列的，如图1（a）所示。在泡沫内部，立体几何知识告诉我们，就某个气泡而言，在紧密排列的情形下，在该泡周围、泡心与该气泡泡心共面的气泡可有6个、并且只能有6个；而在该平面上方或下方，都分别只能有3个气泡与中心气泡紧密接触。这表明在泡沫中，没有一个泡是真正的球形，而是一个正十二面体。在水泥、粉煤灰浆料中，见图1（b）， 必须有足够的水满足下列需要：①充分润湿水泥、粉煤灰颗粒表面；


②水泥初期快速水化所需的水分；


③泡沫表面吸附水分。否则，在搅拌过程，易导致泡沫破裂。 就泡沫与水泥、粉煤灰浆料的混合过程而言，由于泡沫和水泥、粉煤灰浆料的连续相均为水相，因而水在这里起着“桥梁作用”，见图1（c）。 在混合过程中，水泥或粉煤灰颗粒完全可能使泡壁向内凹陷。如果是简单的小分子表面活性剂，物理化学原理告诉我们，这种泡沫容易破裂；如果添加高聚 物作为稳泡剂，那么高聚物分子的两端完全有可能同时吸附在两个或多个泡表面，它势必阻挡水泥、粉煤灰颗粒进入这些泡之间，强行搅拌，就难免将泡拉破。


告诉我们，即使发泡机生产的泡沫泡径再均匀，由于泡沫表面的泡与其内部的泡所处环境不同，致使泡沫接触水泥、粉煤灰浆料后必定会产生少量的大泡或小泡。表 面化学原理告诉我们，相邻的小泡和大泡，由于小泡的附加压力大于大泡的附加压力，故小泡会破裂，使大泡更大。泡沫破裂，使2个、3个、 以致多个气泡合成一个气泡。这个过程使泡沫的总表面积不断缩小。由于每个气泡所处的环境以及它们的初始直径差异，大泡会越变越大，这就是泡沫混凝土表面粗 糙、鼓泡、内部窜孔、空鼓产生的原因。泡沫破裂在形成大泡的同时，必有一部分表面活性剂被吸附在水泥、粉煤灰颗粒表面，从而影响水泥与水泥、水泥与粉煤灰 之间的凝结。这种情况，在高容重的情况下，由于因吸附表面活性剂而全部或部分失去凝结能力水泥、粉煤灰颗粒相对较少，因而对水泥与水泥、水泥与粉煤灰之间 的凝结影响也较小。然而在低容重的情况下，如果泡沫破裂达到50％以上，则泡沫混凝土的抗压强度将显著下降，即出现整体疏松或上下抗压强度差异显著以及总体抗压强度偏低的问题。