水泥发泡剂及发泡技术浅谈

发泡水泥技术在我国出现的不算晚，根据笔者了解，山东省在12年前即有人成功的使用该技术应用于屋面保温，后来因为种种原因被搁浅。在近几年的节能环保的大趋势下，该技术又得以重新被大家所重视。
现在市面上多见的发泡剂有动物性、植物性、混合性三种，其中无论是韩国进口还是国产的都以植物性居多，这主要是因为植物性发泡剂配方相对好研发一些，同时成本较其他发泡剂要低的原因。在实际施工中应该看到动物性发泡剂由于采用动物蛋白为主要原料，其泡沫强度、均匀度均优于同类产品。
水泥发泡剂基本组成是以合成表面活性物质为主，目前国内除个别省份出台了相关规范标准外，多数地区对该技术仍为空白，这就只能让企业自己制定企业标准，而市场始终缺乏一套完整的规范体系给各施工单位做参考。
广东省曾经推出一种复合型发泡剂，在里面加入了稳泡剂及防腐剂等原料，较好的控制了泡沫稳定性。而在国外，发泡水泥技术已经比较成熟，例如美国、德国、韩国、意大利等国家都有相对完备的技术规范。国外的发泡剂以动物蛋白质为主。其做法固定，技术指标及测试方法成熟，通常主要表现在如下几个方面：
1、发泡倍数：泡沫体积大于发泡剂水溶液体积的倍数。
2、沉降距：泡沫柱在时间内沉陷的距离。
3、泌水量：泡沫破坏后所产生发泡剂水溶液体积。
在发泡剂的检测方面，一般我们是在发泡剂的性能检验中采用泡沫沉陷距衡量泡沫稳定性；用泡沫高度衡量起泡力；同济大学也曾研制过高性能混凝土引气剂，引气剂的起泡性能根据引气剂溶液的起泡高度及消泡时间来进行判定。这些都为我们进一步发展更好的水泥发泡剂提供了宝贵经验与依据。
目前国内与国外技术指标及测试方法上还存在着较大差异，国外发泡剂采用的技术指标是：发泡倍数、沉降距和泌水量；同时有相应的测试方法。而国内尚处于研制阶段，各个研制单位都根据自己的情况设计出相应的技术指标及测试方法，如广东工业大学采用的指标是：泡沫稳定性、起泡力，相应有自己的测试方法；国家建筑材料科学研究院采用的指标是： 稳泡时间、45值、发泡高度、泡沫剂发泡量，相应有自己的测试方法；同济大学采用的指标是：起泡高度、消泡时间，且采用了一套自己的测试方法。由此可见，尽早的出台一系列标准规程对于混凝土发泡剂的研制与应用是十分有必要的，对使用用户来说，也有了一套导则依据，因此我们呼吁国标的出台应加快步伐。
在采用我公司生产的CEX动物性水泥发泡剂及威海双杰公司生产的WSD动物性水泥发泡剂与韩国两家企业同类产品比较中发现在发泡倍数及泡沫强度上已高于韩国产品，说明在近两年的探索过程中我们已经逐步摆脱了技术落后的局面。
目前国内一些植物性发泡剂多采用松香树脂、烷基硫、酸盐和烷基苯磺酸盐等为主要原料、其产品主要缺陷为稳泡性能较差，制品强度不高。但动物性发泡剂由于原料来源少，生产成本高而导致价格较植物泡偏高。但应该看到，动物性发泡剂由于具有强烈的分散性与流动性：从而具备强烈的分散性，能够形成均匀独立的气泡（0.1~0.3m/m）。 低吸收率：气泡强韧而独立，吸收率在25%以内，具备防潮、抗渗的优点，这些特性使动物性发泡剂可在长期潮湿的环境下不变形，对工程质量无影响的优点。
由于建筑业主要是在现场进行浇灌，使用发泡水泥现场浇灌，能有效的减少预算成本，提高使用功能。特别是在浇灌地暖隔热层轻量发泡砼中，发泡剂的选择很大程度上影响着底面吸收、水泥耗量、早期过程干燥收缩等。
关于外来添加剂的问题，根据我们的施工经验，在非特殊作业环境下，不建议采用添加剂，同时针对地暖及屋面保温工程对于在发泡水泥中加入粉煤灰、石灰膏、沙等成分都感觉没有很大必要。
在发泡技术过程中我们建议采用利用压缩空气将发泡剂溶液和压缩空气在混合室内进行混合，然后在压缩空气的作用下，穿过发泡筒制取发泡水泥而不是采用原始的高速搅拌机的方式制取。采用压缩空气发泡，一方面发泡效率高，将发泡剂溶液完全吹制成泡沫，通过发泡筒后其泡径均匀，另一方面，可以将泡沫直接吹入搅拌好的水泥浆中，减少了中间环节，更好地防止了中间环节导致的泡沫破灭。随着新型设备的出现，发泡技术的过程更加趋于完善，新一代设备已经在水泥、水、发泡剂的流量上可以严格控制，使产品各类指数由原来的人工凭经验测定改为设备控制，从而更好的保证了施工质量。同时也为我们今后的发展积累着更多更广的经验。