摘要 以硅酸盐水泥和粉煤灰为主要原料，采用化学发泡剂发泡和矿物发泡剂发泡相结合的复合发泡方式，用预发泡的方法制备免蒸养泡沫混凝土。研究了矿物发泡剂的发泡原理及掺量的确定，并研究了发泡剂掺量、减水剂、水灰比以及粉煤灰等对泡沫混凝土性能的影响规律。研究结果表明：采用高浓萘系减水剂和磨细粉煤灰可以大幅度增加泡沫混凝土的强度；水灰比对泡沫混凝土的影响规律不同于一般水泥混凝土；要达到一定容重的泡沫混凝土，其泡沫掺量具有一定的范围。

关键字 泡沫混凝土 普通硅酸盐水泥 矿物发泡剂

0 前言

　　随着我国墙体材料改革与建筑节能政策的推行，节能型建筑材料的开发和应用受到广泛的重视，国内大力发展节能、利废、保温、轻质、隔热等新型材料[1,2],其中，泡沫混凝土砌块在非承重墙体材料中，占有重要的地位。泡沫混凝土通常是用机械或压缩空气的方法将泡沫剂的水溶液制备成泡沫，再将泡沫加入到含硅质材料、钙质材料、水及各种外加剂等组成的料浆中，经混合搅拌、浇注成型、养护而成的一种内部含有大量封闭气孔的混凝土[3,4]。这种混凝土由于多孔轻质，使其具有较低的热膨胀系数、较好的隔热、隔音以及耐火性能[5-7]。

　　目前，国内制备泡沫混凝土的基体材料主要选用早强、快硬特种水泥(如硫铝酸盐水泥、铝酸盐水泥等) [8,9]，但这类特种水泥价格昂贵且产量小、分布不广，限制了这些成果的转化；并且国内外制备泡沫混凝土一般采用传统的表面活性剂物理发泡。针对免蒸养工艺，本研究选用价格低廉、分布普遍的普通硅酸盐水泥作基材，选择传统的表面活性剂物理发泡与矿物材料物理发泡相结合的新型发泡模式，采用预发泡的方法制备泡沫混凝土。

1 实验部分

1.1 实验原料

　　普通硅酸盐水泥，42.5R，四川双马集团；粉煤灰，原灰，江油巴蜀火电厂；矿物发泡剂，工业基，市售；发泡剂，混合型，市售；FDN高效减水剂，市售。

1.2工艺流程

　　将普通硅酸盐水泥、粉煤灰以及外加剂等计量后加水预混均匀，然后按比例加入制备好的泡沫搅拌，制成均匀流态浆，浇注成型。试件尺寸100×100×100（mm）3，标准养护相应龄期参照GB/T11969测试泡沫混凝土的体积密度、吸水率和抗压强度。具体工艺流程见图1。

2 结果与讨论

　　2.1矿物发泡剂发泡原理及掺量的确定 本研究采用传统的表面活性剂物理发泡与矿物材料物理发泡相结合的新型发泡模式，这种发泡方式充分利用了表面活性剂发泡迅速、发泡效率高的特点和矿物发泡剂发泡稳定性好、容易形成孤立、封闭的气孔的优点。至今，这种发泡方式的相关技术国内外没有相关的报道。矿物材料发泡的原理是利用矿物材料遇水膨胀的特性，根据所采用矿物材料的膨胀性能及所需形成的气孔的尺寸大小，将一定粒度的矿物发泡材料掺入泡沫混凝土内，使泡沫混凝土浆体的体积产生膨胀。由于此时的浆体尚处于可塑阶段，产生的膨胀不产生破坏作用。当泡沫混凝土硬化后，矿物发泡材料在泡沫混凝土体系内的存在还赋于了泡沫混凝土具有一定的湿度调节功能。由于矿物发泡剂具有优越的物理化学性能,如吸水率和膨胀倍数高，阳离子交换容量高,其胶体悬浮液触变性、粘度、润滑性好,热稳定性能好,并具有较强的可塑性和粘接性等。表1为不同掺量矿物发泡剂对泡沫混凝土基体材料强度的影响。

　　由表1可以看出，随着矿物发泡剂掺量的增加（