泡沫混凝土的主要原材料为水泥、石灰、具有一定潜水硬性的挚合料、发泡剂及对泡沫有稳定作用的稳泡剂,必要时还应拍加早强剂等外加剂。

1.发泡剂

    发泡剂也称泡沫剂,是配制泡沫混凝土最关键原料,发泡剂关系到在混凝土中的发泡数量、形状、结构,必然会影响泡沫混凝土结构构件的质量。

    (1)泡沫剂的种类 泡沫混凝土常用的泡沫剂有松香胶泡沫剂、废动物毛泡沫剂和其他泡沫剂。

    ①松香胶泡沫剂。松香胶泡沫剂是用碱性物质定量中和松香中的松脂酸,使其生成松香皂,加入适量的稳定剂——胶溶液,再加入适量的水熬制而成,这是一种液体状的泡沫剂,配制泡沫混凝土非常方便。

    ② 废动物毛泡沫剂。废动物毛泡沫剂是将废动物毛溶于沸腾的氢氧化钠溶液中,用硫酸中和酸化后滤得红棕色液体,再经过浓缩、干燥、粉磨而制成的粉状物质。这种泡沫剂是动物毛在水解过程中产生的中间体的混合物,是一种表面活性物质。

    其他泡沫剂。其他泡沫剂主要是指树脂皂素泡沫剂、石油硫酸铝泡沫剂和水解血胶泡沫剂。树脂皂素泡沫剂是用皂素的植物制成;石油硫酸铝泡沫剂是由煤油促进剂、硫酸铝和苟性钠配制而成;水解血胶泡沫剂是由新鲜(未凝结)动物血、荷性钠、硫酸亚铁和氣化钩配制而成。

    (2)泡沫剂的制备

    ①胶液的配制。将胶擦拭干净,用锤砸成4~6cm大小的碎块,经天平称量后,放入内套锅内,再加入计算用水量(同时增加耗水量2.5%~4.0%)浸泡2000h,使胶体全部变软,连同内套锅套入外套锅内隔水加热,加热中随熬制随搅拌,待全部溶解为止,熬煮的时间不宜超过2h。

    ②松香碱液的配制。将松香碳压成粉末,用100号的细筛过筛,将碱配制成碱液装入玻璃容器中。称取定量的碱液盛入内套锅中,待外套锅中水温加热到90~100℃时,再将盛碱液的内套锅套入外套锅中继续加热,待碱液温度为70~80℃时,将称好的松香粉末徐徐加入,随加入随搅拌,松香粉末加完后,熬煮2~4h,使松香充分皂化,成为黏稠状的液体。在熬煮时,应当充分考虑到蒸发掉的水分。

    ③泡沫剂的配制。待熬好的松香碱液和胶液冷却至50℃左右时,将胶液缓慢加入松香碱液中,并快速地进行搅拌,至表面有漂浮的小泡为止,即配制成泡沫剂。

    (3)泡沫的质量鉴定 泡沫的质量如何直接影响着泡沫混凝土的质量,对泡沫的质量应当从坚韧性、发泡倍数、泌水量等指标来鉴定。

    ①泡沫的坚韧性。泡沫的坚韧性就是泡沫在空气中在规定时间内不致破坏的特性,常以泡沫柱在单位时间内的沉陷距离来确定。规范规定:1h后泡沫的沉陷距离不大于10mm时,才可用于配制泡沫混凝土。

    ②发泡倍数。发泡倍数是泡沫体积大于泡沫剂水溶液体积的倍数。规范规定:泡沫的发泡倍数不小于20时才可用于配制泡沫混凝土。

    ③泌水量。泌水量是指泡沫破坏后所产生泡沫剂水溶液体积。规范规定:泡沫的1h的泌水量不大于80mL时,才可用于配制泡沫混凝土。

2.水泥

    配制泡沫混凝土,一般可采用硅酸盐系列的水泥,如硅酸盐水泥、普通硅酸盐水泥、矿渣硅酸盐水泥、火山灰硅酸盐水泥、粉煤灰硅酸盐水泥和复合硅酸盐水泥等;也可根据实际情况采用硫铝酸盐水泥和高铝水泥。

    泡沫混凝土根据养护方法的不同,所采用的水泥品种和强度等级也不应相同。当采用自然养护时,应采用早期强度高、强度等级也高的水泥,如早强型(R型)硅酸盐水泥、R型普通硅酸盐水泥、硫铝酸盐水泥及高铝水泥;当采用蒸汽养护时,可采用一些掺混合材的硅酸盐水泥,对水泥的强度等级也无特殊要求。但应特别注意,当采用蒸汽养护时千万不能选用高铝水泥。

3.石灰

    如果泡沫混凝土采用蒸汽养护,可掺加适量的石灰代替水泥作为钙质原料,所用石灰的质量应符合加气混凝土中提出的标准。

4. 掺合料

    用于配制泡沫混凝土的掺合料,主要有粉煤灰、沸石粉和矿渣粉。粉煤灰的质量同加气混凝土中的要求,对于沸石粉和矿渣粉的质量要求,主要包括以下2个方面:a.化学成分应当符合水泥混合材料对矿渣和沸石的要求;b.配制泡沫混凝土矿渣和沸石的细度,其比表面积应大于或等于3500cm2/g。

    在某些情况下,也可以用石英粉作为硅质拨合料,但掺用石英粉时的泡沫混凝土,必须采用蒸压养护,其配料基本上类似于加气混凝土。

5.稳泡剂

    为确保泡沫混凝土中的泡沫数量和稳定,在制备泡沫时可以加入适量的稳泡剂,所用稳泡剂的品种与加气混凝土相同。