石英砂水泥发泡保温材料的研究

　　【摘要】石英砂水泥发泡的关键是要适时加入固相剂和稳定剂，使气泡形成后不破裂，石英砂颗粒不下沉，使固－液－气三相分离时平衡稳定。

　　【关键词】石英砂水泥发泡保温材料；固相剂；稳定剂；固相－液相-气相平衡

　　0前言

　　发泡技术在国内外无机建筑材料领域普遍被采用，如蒸压加汽混凝土，以粉煤灰、水泥为主要原料，以铝粉（膏）为发泡剂，经过高温、高压、蒸汽养护而制成建筑砌块，广泛应用于框架外墙材料。泡沫混凝土则是采用机械的方法将发泡剂制成泡沫，然后再将已制得的泡沫和硅钙质材料、菱镁材料或石膏材料所制成的料浆均匀搅拌，即制成泡沫混凝土拌和物。在蒸养或自然养护条件下，这些材料间产生水化反应，生成水化硅酸盐及水化硅酸盐胶凝物质或其他胶凝物质，使坯体逐渐变成具有一定强度和其他物理力学性能的多孔人造石材。因这种泡沫混凝土是外加的，所以人们习惯称之为外发泡。机械发泡所制的泡沫混凝土泡径的大小可以通过人工控制，它的泡径一般都小于3mm。

　　石英砂水泥发泡使以石英砂（或磷渣、水渣）、水泥为主要材料，以自主研发的固相剂、稳定剂为辅助料，在常温常压下发泡成型的保温材料。

　　1  原材料

　　1.1 石英砂（或磷渣、水渣）

　　颗径0.1-1.5㎜，粘土含量＜3%。

　　1.2  硫铝酸盐水泥或铁铝酸盐水泥

　　应符合JC714-1996、JC435-1996标准。

　　1.3  固相剂、稳定剂为有机与无机复合外加剂（自制）

　　1.4  水

　　主要用于水泥水化和形成气泡介质，调节料浆稠度及制品性能。

　　2  石英砂水泥发泡保温砌块的主要性能指标

表1    砌块的干密度

表2   砌块的强度级别

表3    干燥收缩、抗冻性和导热系数

　　三、石英砂水泥发泡机理

　　固相剂、稳定剂是石英砂水泥发泡的关键技术，在未加入固相剂和稳定剂之前，石英砂水泥发泡料浆是固－液相共存体系，当加入发泡剂后产生气体，气体体积不断膨胀形成了气－界面。气体通过液体时，由于表面张力的作用，液体表面自动收缩，形成了液体薄膜包围气体，当发泡气体压力大于液体表面张力时，泡体破裂，气体逸出。特别是石英砂水泥料浆是在常温常压下发泡，液体表面张力很小，给气泡气体压力很大，泡体很容易破裂，气体要逸出，固体要沉降，水分要泌出，不能形成均匀的多孔分散体系，当加入固相剂、稳定剂后，石英砂水泥料浆液－气界面压力降低，使气泡稳定，提高了料浆的保气能力，固体颗粒在固相剂的作用下，向气泡粘聚，避免了固体颗粒因沉降而产生逸气；同时，固体颗粒在气泡周围形成一层有一定强度的薄膜后，通过稳定剂迅速固结，形成了稳定的固―液―气三相多孔分散体系。

　　四、结语

　　（1）固相剂、稳定剂是保证石英砂水泥发泡体稳定的外加剂。

　　（2）石英砂水泥发泡不用高温高压、蒸汽养护、投资少、见效快，易于推广。

　　（3）石英砂水泥发泡砌块是加气混凝土砌块的升级换代产品。

　　【作者简介】黄圣焱（1942-），男，贵州晨煦新型建材科技发展有限公司总工程师。