[发明专利]一种制备保水型泡沫混凝土用泡沫剂

说明书

一、技术领域

本发明涉及土建领域，具体说就是一种用于制备保水型泡沫混凝土用泡沫剂。

二、背景技术

泡沫混凝土是采用水泥、水、泡沫(必要时可掺入粉煤灰、细砂、砂性土、外加剂)等 材料，按一定比例混合搅拌、凝固成型的一种轻质水泥类环保型新型材料，具有轻质性、高 流动性、低渗透性、固化后的自立性、低弹减震性、强度可调节性、隔热性、耐久性等一系 列普通混凝土所不具备的特殊性能，成为一种引人注目的建筑新材料，目前已广泛地应用于 房建保温隔热建筑领域，并且在桥台台背回填、软基路段填筑、隧道空洞回填等工程项目中 也有所应用。

最近几年，随着我国高速公路网的进一步完善，高速公路路线设计选择的空间越来越有 限，但部分地区由于日益膨胀的交通状况，需要对现有高速公路进行拓宽改造。在扩建工程 中，传统的新老路基的拼接施工方法易出现差异沉降，导致路面及路堤两侧附近的结构物被 拉裂破坏，而大大增加公路营运后的维护费用，特别是我国东南沿海一带，水网发达，软土 地基普遍，工后沉降现象严重，为解决这个问题需要对软土地基进行必要的处理，泡沫混凝 土凭借其轻质低弹的优点被尝试着用来解决这个问题并已经拥有了成功的案例，目前采用泡 沫混凝土解决沉降问题的方法在高速公路拓展工程建设中已呈现推广趋势。但是由于泡沫混 凝土孔隙率高导致其内部水分很容易散失，特别是在炎热的夏天，户外浇注的泡沫混凝土内 部水分损失严重，按照水泥水化规律，水分损失达到20％以上水泥水化将停止，强度不再增 加。浇筑完成后缺乏后续养护或者养护不及时的泡沫混凝土强度将严重下降，甚至没有强度。 因此在高速公路拓展工程或其他野外作业工程中浇筑普通泡沫混凝土，由于用水条件的困难， 其后续的养护成为一个难题正制约着大规模应用。如果利用本发明泡沫剂浇筑保水型泡沫混 凝土，则由于保水型泡沫混凝土能够较长时间的吸附内部水分而不让其散失，从而保证水泥 水化的正常进行，因此保水型泡沫混凝土能够获得好的力学性能，彻底解决野外作业工程浇 筑泡沫混凝土带来的后期养护难的问题。

制备保水型泡沫混凝土的关键就是泡沫剂，但目前市面上仅有制备普通泡沫混凝土的泡 沫剂，并且品种少、产量低，且由此泡沫剂所生成的泡沫稳定性、均匀性及分散性都不理想， 与水泥的结合性也不好，更是缺乏制备保水型泡沫混凝土的泡沫剂。所谓制备保水型泡沫混 凝土的泡沫剂是指这样一类泡沫剂，当泡沫混凝土初凝后，残留在泡孔中的泡沫剂组分能够 通过功能基团较长时间的吸附水分子，而避免其散失到空气中，从而保证水泥的后续水化。 利用本发明泡沫剂制备的保水型泡沫混凝土无需经过后续严格的养护也能够保证较高的强 度，彻底解决缺水条件下泡沫混凝土养护问题。

三、发明内容

本发明的目的在于提供一种泡沫稳定、用于制备保水型泡沫混凝土用泡沫剂。

本发明的泡沫剂是阴离子和非离子表面活性剂作为主要成分，同时复配亲水性聚合物， 从而提高泡沫的稳定性兼具保水功能。阴-非离子表面活性剂协同增效作用，使液膜上吸附层 中分子间相互作用增强，表面活性剂分子在液膜上排列紧密，使表面吸附增加。由于吸附层 中分子排列紧密以及分子之间较强的相互作用使表面黏度增大、表面膜机械强度增加，使之 受外力作用时不易破裂，从而增加了液膜的强度，降低透气性，使溶液产生的泡沫泡径小、 泡壁厚，泡沫稳定性好。复配的亲水性聚合物的分子结构与阴离子表面活性剂分子结构有相 似之处，根据“相似相容”原理，两种聚合物分子之间也能够紧密结合相互缠绕，更进一步 提高液膜的机械强度，并且亲水性聚合物分子链上部分基团能够与水分子氢键相结合，使得 泡沫剂水分能够被吸附在泡沫液膜上不流失，降低泡沫泌水率提高泡沫稳定性；当水泥固化 气泡破灭后，泡沫剂的亲水性聚合物能够与水泥的主要成分硅酸三钙反应，从而被固定到保 水型泡沫混凝土孔壁上，其亲水基团能够吸附大量水分子，避免水分从孔缝之间蒸发出去从 而保证水泥后续水化。

本发明与现有的技术相比，有以下优点：

1、采用本发明泡沫剂制备的保水型泡沫混凝土保水效果特别好。在夏季，利用该泡沫剂 制备的保水型泡沫混凝土砌块放置户外连续暴晒七天后测试失水率，其平均值不超过10％， 而相同测试条件下普通泡沫混凝土的平均失水率为55％。