輕質墻體材料發泡劑的選取及評價方法

張喜 孫彩嬌 王旭鋒 李智慧

摘要：本文通過測量三種發泡劑十二烷基硫酸鈉、十二烷基苯磺酸鈉、油酸鈉發泡液濃度與生成泡沫體積Vo的關系，發現采用十二烷基硫酸鈉作為發泡劑效果較好；經過對十二烷基硫酸鈉的半衰期t和生成泡沫的體積Vo的試驗研究確定了濃度為0.4%是作為墻體材料的發泡劑最佳配比。

關鍵詞：發泡液濃度；泡沫體積；墻體材料；配比；半衰期

0 引言

發泡劑產生的泡沫是泡沫混凝土的主要組成部分，泡沫混凝土是泡沫均勻分布于水泥漿體而形成的輕質建筑材料。發泡劑產生的氣泡通過攪拌進入水泥漿體中，然后通過水泥漿體的膠凝作用而均勻分布其中。發泡液濃度、加入量直接決定泡沫能否均勻分布水泥漿體中并且在混凝土水化過程中形成均勻、穩定的氣泡。所以研究利用活化細粉制備泡沫混凝土的研究首先是發泡劑的濃度、加入量確定的問題[1-3]。

1 試驗方法與材料

本試驗可以用發泡劑溶液在攪拌一定時間后生成泡沫的體積Vo來衡量發泡劑的發泡性，采用攪拌法來測量生成泡沫的體積Vo；用從泡沫中分離出原有液體體積一半的時間作為半衰期t來衡量發泡劑的穩定性，本實驗采用羅氏—邁爾斯（Ross—Miles）法來測量半衰期t。選取自來水做為溶劑，三種發泡劑十二烷基硫酸鈉、十二烷基苯磺酸鈉、油酸鈉作為溶質[4-6]。

2.試驗結果與分析

2.1發泡液濃度與生成泡沫體積Vo的關系

十二烷基硫酸鈉（SBS）、十二烷基苯磺酸鈉（ABS）、油酸鈉（SO）分別按照濃度0.05%、0.1%、0.2%、0.3%、0.4%、0.5%、0.6%、0.7%制備各組溶液量發泡劑濃度與生成泡沫體積Vo的關系的試驗結果見圖1。

測量發泡液濃度與半衰期t的關系的試驗結果見圖2。

由圖1、圖1可見，三種發泡劑溶液濃度在0.05?%～0.3%時，生成泡沫的體積Vo隨溶液濃度的增大而發生較大幅度增長，半衰期t也隨溶液的濃度增大而發生大幅度變大；三種發泡劑溶液濃度在0.3%～0.4%時，生成泡沫的體積Vo隨溶液濃度增長而緩慢增長，同時半衰期t也增長緩慢；當三種發泡劑溶液濃度超過0.4%時，生成泡沫的體積Vo不再隨濃度的增長而發生變化，半衰期t也趨于穩定，基本不發生變化。

由于表面張力與發泡劑的起泡性和穩泡性成反比，所以表面張力越低越有利于起泡性能和穩泡性能。所以將發泡劑溶液濃度選定為0.4%。對比三種發泡劑，相同濃度下生成泡沫的體積Vo，十二烷基硫酸鈉>十二烷基苯磺酸鈉>油酸鈉，相同濃度下半衰期t，十二烷基硫酸鈉>十二烷基苯磺酸鈉>油酸鈉。綜上所述，十二烷基硫酸鈉性能要優于十二烷基苯磺酸鈉和油酸鈉。

綜上所述，本實驗選定發泡劑十二烷基硫酸鈉，發泡液濃度為0.4%。

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基金項目：

河北省科技計劃自籌經費項目資助（16213815）；華北理工大學科學研究基金資助（Z201504）

第一作者：

張喜（1985-），男，碩士研究生，研究方向：復合功能材料

通訊作者：

李智慧 職稱：講師，研究方向：冶金固廢處理