摘要：随着我国社会不断进步和发展，在建筑工程方面聚合物改发性发泡混凝土在应用过程中具有轻质、保温效果好、防水性能好等不同的优点。但是即使是这样的材料在具体应用过程中也会出现一些问题。本篇文章对于聚合物改发性发泡混凝土应用过程中存在的问题及相关解决方法做出了一些具体分析和讨论。
关键词：聚合物改性；发泡混凝土；常见问题；解决方法；
1、前言
最近这些年我国社会在建筑方面关于节能减排越来越重视，并且随着科学技术的不断发展在建筑材料改革方面已经取得了非常显著的效果。在聚合物改发性发泡混凝土的应用方面我国起步较晚，对于生产技术和相关研究也没有进行很好的掌握。因此以下将对于聚合物改发性发泡混凝土应用做出具体阐述。
2、聚合物改发性发泡混凝土特点
聚合物改发性发泡混凝土早在20世纪初期就已经在发达国家得到了应用，最近这些年我国对于节能减排方面的工作正在逐渐受到重视，随着建筑工程方面正在逐渐和全世界的建筑领域进行接轨一些节能新型材料在建筑方面也在我国得到了非常广泛的应用。并且随着科学技术的不断发展，对于这项材料技术的发展也正在逐渐重视。聚合物改发性发泡混凝土的应用具体性能主要表现在以下几个方面。首先这个材料在应用过程中具有密度低和低质量的优点。聚合物改发性发泡混凝土的应用密度大约为300～1200 kg/m之间。此材料比日常应用的材料在质量方面轻大约百分之三十作用。这样的质量条件下可以有效降低整体建筑结构和基础报价的设立。并且在整体建筑应用的减震方面也具有非常良好的性能。其次这个材料的应用具有很好的保温性和隔热性，这是因为这种材料内部有着许多独立的小孔，这些小孔在内部并没有相互连接，并且具体重量保证适当在180-1400kg/m之间时，这样的材质的导热一般在0.047-0.355w/之间，具有这样性质的材料在建筑工程方面而言是非常合适的保温并且隔凉隔热的材料。聚合物改发性发泡混凝土在应用过程中也具有可泵性，并且也有很强的防水性能。在这样混凝土材质中加入的是水膜性相关的泡沫，在一定比例条件下和水泥进行混合时泡沫会破解从而变成水，具有这样特性的材料具有很大的流动性，也在一定程度上加强了它的防水性能。这种混凝土材料基本上都是应用大多数工业废物来进行搅拌和混合。这些材料主要包括煤灰、钢渣和一些其他的材料等。这些材料的应用对于整体建筑节能和环境保护来讲都有着非常重要的意义并且由于其在环境保护方面的重要意义，已经受到了全社会的广泛关注。
3、材料当前应用现状分析
目前聚合物改发性发泡混凝土材料这项技术以及其在建筑过程中的应用无论在国内还是国外都是以具体項目专利的形式来表现出来的。国内的混凝土生产过程中并没有完全的设备和成熟的经验来生产聚合物改发性发泡混凝土，并且在具体施工过程中又没有专业的技术人员进行理论指导。所以聚合物改发性发泡混凝土材料在建筑工程施工过程中存在的优点并没有完全的展现出来，经常在施工之后建筑物应用过程中出现混凝土强度不够、开裂甚至漏水的各种问题，这些问题的出现已经影响了它在建筑行业的应用和推广。
目前发泡技术在我国仍然处于起步阶段，目前来讲我国并没有统一的技术和相关检测方法，各个单位都根据其自身的标准来进行研究和发展。这就给生产厂商的生产过程和商家的购买过程造成了很大程度的不方便。混凝土的特殊能力主要体现在孔径的分布方面，发泡剂是混凝土内部产生泡沫的关键。这是因为由于不同混凝土的材料不同，质量也有很大差异，主要在混凝土泥浆的稳定和孔径方面来讲对于整体稳定和硬化能力来讲有很大影响。所以在发泡剂的选择方面选择质量好的发泡剂是提升整体聚合物改发性发泡混凝土质量的关键步骤。
4、影响混凝土质量和性能的因素
混凝土的具体性能受到多种因素的影响，比如说作为原材料的不同物质水泥和一些其他的辅助材料等。
4.1水灰比影响混凝土性能
混凝土在水灰比配合不当的情况下由于大泡沫的比例是很大的，这样所以内部孔隙是很大的，所以就应用强度来讲可以满足大多数的建筑工程要求需要。它但是目前我国的聚合物改发性发泡混凝土技术正在逐渐发展和进步，已经有相关企业将混凝土强度提升在2.5兆帕作用。这样混凝土表面可能发生破解并且也可以吸收外界的水分。这样混凝土中的泡沫增加，孔隙增加，所以混凝土的质量将会减小，所以隔温效果的特性也将逐渐显现出来。但是这样的情况下所需要付出的代价是强度减少。如果想要使混凝土强度和其所具有的内部性能之间得到一个有效的平衡，这个意愿需要表达的意思是在减少整体质量的条件下尽可能增加混凝土的硬度。有许多工作人员在进行过去的研究过程中，如果在其中加入煤灰的量增加，整体抗压能力也会进行减少。这是因为在煤灰增加的过程中，水泥的量需要进行减少，这就会造成混凝土的强度有一个很大的下降。但是煤灰在建筑物逐渐应用的过程中，由于其内在特性在碱性环境的相关条件下，随着使用年限的逐渐增加因此抗压强度也正在逐渐提升。聚合物改发性发泡混凝土的强度也会有着明显的提升。提升相关混凝土的硬度方面主要是通过技术来进行，通过选择合适的配比来保证整体强度的提升。
4.2发泡剂的使用影响混凝土性能
通过大量的研究和分析结果小时，发泡剂的能力和泡沫的持久存在性主要是影响整体的流动性和稳定性。这对于聚合物改发性发泡混凝土的性能来讲是最为关键的技术。目前发泡剂品种主要有松香型发泡剂、表面活性剂类发泡剂、植物类发泡剂、动物类发泡剂和复合类发泡剂。传统松香型发泡剂的优点是价格低廉，蛋白质型发泡剂，由于合成技求要求高，至今都难以达到国外产品的质量，目前只有少量应用，而且成本高，但其发泡性和泡沫的稳定性都较好。总体上，我国发泡剂功能偏少，尽管有些发泡倍数大，但泡沫稳定性、均匀性、分散性都不理想，制品的强度也不理想。所以，应着重于发泡技术的研究，使得制出泡沫的综合性能有所改进，进而促进发泡剂获得大范围应用。可以选择高效的发泡剂来增加内部粘合程度。也可以通过对混凝土进行早期养护并且加强防水减小收缩作用，并且防止开裂和吸收外界的水分被吸收。在发泡技术方面混凝土的里面仍然出于一个基础发展的水平。需要研究出具有更优质综合性能的优质材料的机理有着非常重要的含义。
4.3搅拌方面的影响
整体的强度主要是不同的凝胶材料内部的粘合力，这样的凝胶材料应用的过程中具有很大的凝固性，尤其是这样具有高空隙的产品，因此一般将含有百分之八十至百分之八十五的水泥作为内部粘合材料，在进行搅拌的过程中也可以应用具有高强度的石膏来进行粘度修补，所以在这个方面所包涵的技术分为三个部分，首先需要保证凝胶材料的用量，其次其所含混凝土量需要大于百分之五十，在凝胶力的控制方面要保证具有强度好的特点。这样混凝土的材料主要是通过增强混凝土内部的孔隙来逐渐增加内部强度也在逐渐增加，这样的混凝土的抗压强度一般小于2兆帕。
5、施工中常见的问题和解决方法
5.1 混凝土的质量粗糙、密度不均匀，强度较低
这种材料的强度是跟施工过程中进入材料内部的气泡数量息息相关的，进入材料的气体越多，材料内部的空隙就会越大，会影响材料的质量和强度。因为相关工程机械在工作中尽管机械条件相同，但外部条件不一定能保证完全的相同，所以在实际工作中会因为泡沫接触到材料然后产生或大或小的气泡。
在解决这个问题时，主要可以通过合理控制水灰配合比，并使用相关的制剂控制合适的水灰配比，配比尽量低保证气泡较少，对使用的发泡剂的质量要严格要求，生产厂家必须具备生产资格和相关资质，不能选用三无产品，在施工时要注意工程早期的保护工作，对养护工作制定严格规范的细则，约束施工者符合相关规定进行施工， 在完成后要进行水资源的补充，尽量保证混凝土材料不收缩，使用适当数量的膨胀水泥，保证工程的质量。
5.2 表面容易开裂
因此这种材料的自身特性，内部结构因为搅拌和相关处理受外界环境的影响和自身性质，内部结构可能会不均匀，材料的刚性过强，在遇到撞击等情况时会导致破裂，材料受气温影响，可能会有热胀冷缩现象，所以在施工后的使用中存在开裂的风险。
通过相关技术人员长期的实地研究和相关实例的论证，发泡剂的好坏对混凝土材料的质量有很大的影响作用，制剂的功能主要体现在发泡的能力和制备泡沫的长久性和稳态，这两个因素又同时影响着浇筑体的稳定性和相关材料的稳定性，最终对材料强度有很大的决定作用。
随着技术的发展，新型的相关工程机械投入使用，新型机械可以对各项参数进行预先设置，通过内部的机械装置进行控制，不会造成原有设备的泡沫破裂或长久稳态不足的情况，受外部环境的制约较小，能够有效防止相关材料的开裂。
6、材料的未来发展应用趋势和前景分析
这种材料具备很多相关材料没有优势和特性，通过聚合物对原有缺点进行优化和克服，这种材料的应用前景是非常光明的，未来应用趋势必将是越来越好。国内外的大量专家学者和相关技术人员一直在对这种材料进行研究，通过聚合物的作用，本身的特性得到优化，可以實现保温性能和防水效果。通过不断的研究，材料的成本已经逐渐减小，通过部分高分子物质的作用，混凝土的柔韧性和易用性得到了一定的改善。相关学者使用PVA材料对混凝土进行性能方面的实验时，掺入合适比例的PVA材料可以有效增强材料强度，效果比较明显。
相关研究一直在进行，已有的研究已经充分证明了这是一种性能优越的复合型材料，具备非常好的应用前景，必定会成为相关行业研究的热点。
6.1聚乙烯醇水溶液的制备
首先用自来水将反应釜冲洗干净，然后把反应釜的各配件安装好，取一定量自来水倒入反应釜，打开反应釜升温装置并设定温度为75℃，打开搅拌装置，并设定转速为 400 转/分钟。将适量的聚乙烯醇倒入反应釜，随时观察釜内溶解情况。如出现聚乙烯醇难溶的情况，则可适当调大转速。6 小时后，溶解基本完成。停止搅拌和加热系统，静置 8 小时，消除气泡。用纱布过滤出液体中难溶物后将其装入塑料罐中储存。如此制备不同浓度的聚乙烯醇水溶液。
6.2聚乙烯醇对水泥凝结时间的影响
随着溶液掺量的增加，改性水泥的凝结时间也逐渐增加。这是因为聚乙烯醇在体系中水解产生的带正电子基团与水泥水化物相互结合形成络合物，除此以外还会跟水泥颗粒以及相应水化物交织形成有机—无机膜结构。有文献指出，这种膜结构由于本身的强度低，在水化过程中容易断裂，不易形成连续相而将水泥颗粒包裹成团，妨碍了水化的进行，延缓了凝结时间。
6.3聚乙烯醇对水泥密度及含气量的影响
随着聚乙烯醇溶液掺量的增加，改性水泥的含气量都逐渐上升。这是因为随着聚乙烯醇溶液的加入，改性水泥及其水化产物的密实度降低，原本的水泥颗粒之间除了有乳液的渗入，也有部分气体进入，故水化形成互穿网络结构的同时也产生了微小气泡，并且随着聚乙烯醇掺量的提升，这种现象愈发显著。
6.4水泥拌和与乳液的加入方法
水泥拌和方法分为两种：手动拌和与机械拌和。手动拌和搅动速度较慢，水泥中不会产生大量气泡；机械搅拌搅拌速度快，能够使体系均匀分散，但是会产生大量的气泡。所以一般在机械搅拌时会加入消泡剂，但是这样做在某种程度上也会影响改性水泥基材料的性能。
消泡剂是能在泡沫体系之中产生稳定的表面张力不平衡，破坏发泡体系表面粘度和弹性的物质，具有低的表面张力和亲水亲油平衡指数值。一般来说，消泡剂可以分为两大类。以往应用的比较多的是碱类消泡剂；近年来，由于对消泡剂效果要求的提升，易均匀地分散于介质，产生持久和均衡的消泡能力的复合型消泡剂（主要是高级醇、脂肪酸、酯类、有机膦酸酯、有机硅油与表面活性剂的混合物）大受青睐。
7、结束语
本篇文章对于聚合物改发性发泡混凝土在应用过程中的常见问题进行了具体分析和讨论，并且对这些存在的问题提出了具体解决方案。希望对于未来我国建筑行业发展来讲有积极影响作用。
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项目来源：
湖北工程学院科学研究项目（201602）
