蛋白质类发泡剂的改性研究及其在泡沫混凝土中的应用

摘要

泡沫混凝土是通过发泡机的发泡系统将发泡剂用机械方式充分发泡，并将泡沫与水泥浆均匀混合，然后经过发泡机的泵送系统进行现浇施工或模具成型，经自然养护所形成的一种含有大量封闭气孔的新型无机保温建材材料，具有质量轻、保温隔热好、防火性能优良等特点，已在我国建筑工程中得到广泛应用。然而，泡沫混凝土这种保温材料目前在制备过程中却面临着在提高强度的同时，还需要尽可能地降低干密度和降低导热系数这一难题。
　　本论文主要对泡沫混凝土的相关技术进行了研究，包括蛋白质类发泡剂的合成与改性及其在泡沫混凝土中的应用。首先对蛋白质类发泡剂的合成以及改性进行了研究。在分析发泡剂的起泡能力和泡沫稳定性的基础上，确定了蛋白质类发泡剂的最佳合成方案。
　　试验结果表明：采用Ca(OH)2水解法制备的发泡剂母液的发泡性能和稳泡性能最佳。蛋白质类发泡剂母液的合成条件为：水160ml，毛发10g，Ca(OH)23.5g，NaHSO31.0g，恒温水浴4～5h再进行浓缩，密度为1.10g/cm3。
　　通过对蛋白质类发泡剂的改性试验发现，起泡剂十二烷基苯磺酸钠的掺量为0.2g/10ml时，初始泡沫高度为125mm，发泡倍数达到11倍；甲醇的掺量为15滴/10ml时，初始泡沫高度为120mm，发泡倍数达到9倍：稳泡剂明胶掺量为1.0g时，初始泡沫高度为115mm，发泡倍数达到10.5倍；三乙醇胺掺量为0.10ml/30ml时，初始泡沫高度为132mm，发泡倍数达到16倍；0.15g阿拉伯胶和0.15ml/30ml三乙醇胺复合使用时，发泡剂的起泡性能和稳泡性能都得到提高，初始泡沫高度达到110mm，稳泡时间长达220min。
　　用改性蛋白质发泡剂制备泡沫混凝土的应用研究结果表明，泡沫混凝土干密度为0.72～0.76g/cm3，28d抗压强度5.8MPa，导热系数范围约0.18～0.22W/m·K，吸水率13.88％。