发泡水泥前景

发泡水泥又称发泡砼，是多孔砼的一种。它与加气砼一样，在我国的建筑里程上经历了坎坷的发展史。以往的多孔砼主要制成屋面板、内外墙板、砌块和保温制品，造价高，不能现场施工，因此在实际工程应用中，受到了较大限制。随着人们对建筑保温节能要求的日益重视，加气砼在环保节能、废物利用方面展现了一定优势，因而，在二十世纪九十年代初期得到了长足的发展，大有取代发泡水泥之势。直到近几年，由于韩国发泡水泥设备的进入，以地暖保温层为突破口，发泡水泥焕发了新的生机，又与加气砼在建筑领域各显其能、并驾齐驱了。

一、发泡水泥与发泡剂

发泡剂是发泡水泥的主要成分。以往的发泡水泥是将发泡剂在机械搅拌作用下，形成大量稳定的泡沫。所用的发泡剂通常采用松香泡沫剂及水解牲血泡沫剂。松香胶泡沫剂采用烧碱加水溶入松香粉（一般重量比为，烧碱：水：松香＝1：2：4），再与溶化的胶液（皮胶或骨胶）搅拌制成浓松香胶液，使用时再用温水稀释，用力搅拌即形成稳定的泡沫。水解牲血采用动物血加苛性钠、盐酸、硫酸亚铁、水等制成，使用时经稀释搅拌成稳定的泡沫。这两种发泡剂在目前看来，其所产生的泡沫数量及稳定性都较差，再加上采用的是机械搅拌法，泡的大小不匀，性能较差，容重一般在300－1200kg/m3之间，导热系数在0.07－0.25 W/(m?k)，与加气砼相比，并无明显优势。

近年来，发泡剂的制取有了长足发展。其种类主要形成了两大类：

1、动物性发泡剂

动物性发泡剂是以动物角质为主要原材料，加入一定量的烧碱（NaOH）、盐酸、氯化钠等化工原料，加温溶解、稀释过滤、高温脱水而生产的一种新型发泡剂。它是一种无公害、无污染的水溶性液体，具有发泡量大、泡沫强度高、持续时间长等优点。

2、植物性发泡剂

植物性发泡剂是以松香和氢氧化钠等为主要原料经过皂化反应制取。植物性发泡剂具有造价低、产泡量大、泡沫持久等优点，广州、宝鸡、上海、深圳等地有生产。

从PH值看，动物性发泡剂往往偏碱性，PH值约为7-8，；而植物性发泡剂往往偏酸性，PH值约为5-6。一般而言，发泡剂PH值为中性效果更好，因为这样既不影响水泥的性能，又可延长设备使用寿命。另外还有混合性发泡剂。不管哪种发泡剂与以往的发泡剂相比，性能上都有了较大提高，用其制取的发泡水泥的质量也有了较大改观，其各项性能指标已远远超过了同类产品——加气砼。

二、发泡水泥与发泡设备

大家知道，以往的发泡水泥的泡沫制取主要是靠机械搅拌的方法产生泡沫，再与水泥浆搅拌在一起，凝固后形成发泡砼。这种制做工艺不但难以形成大规模生产，其泡沫质量也较差，主要表现在泡沫大小不一、上下不匀，因而难以保证发泡水泥的均一性。韩国设备进入国内后，气动发泡成为主流，即在通过高压空气的作用，将一定浓度的发泡剂在发泡管内雾化，最后形成大小均一、直径适宜的泡沫。采用这种工艺后，不但可大批量连续作业，现场制备的发泡水泥的保温性能也有了较大提高。因为保温材料的保温性能与材料本身的容量和空隙率有很大关系，一般情况下，材料的容量越小，保温效果越好；孔隙率相同，空隙尺寸越小、越致密，材料内部的对流、辐射换热越小，导热系数越小。工艺的改善，质量的提高，为发泡水泥的应用开拓了广阔的市场。

1、地暖保温用发泡剂水泥制取设备

这种设备除了从韩国进口外，国内已有数家生产，其中巨虹机械：150********，在行业内比较领先，已经可以完全取代进口设备。该设备将发泡、搅拌、泵送融为一体，将制取的发泡水泥直接输送到作业面，然后刮平（主要靠自流平）做为低温辐射保暖的找平层和保温层。这种施工工艺具有施工速度快、造价低、质量好等优点，已在部分地区得到了大面积的推广和应用。

2、屋面保温用发泡水泥制造设备

上述设备由于体积较大，搬运比较困难，一般适用于较大面积施工，且制备的发泡水泥稠度低、容量大，使用范围受到了限制。为改变上述设备的不足，有些企业又自主研发了小型设备，其重量仅100－200kg，可抬到屋面、室内进行施工。这种小型设备由于不装配输送装置，制取的发泡水泥质量又有了进一步提高：容量更小、保温性能更好，而且可根据需要直接在屋面上找出一定坡度。用这种小型设备所做的屋面保温层除有良好的保温性能外，还有较好的防水性能，有些屋面在没做防水层的情况下，经24小时蓄水试验，可达到不渗不漏的效果。

三、发泡水泥的发展前景

发泡水泥在低温地板辐射采暖中作为保温层已得到了广泛的应用，但从整个建筑市场来看，它所占得比例很小。依据其良好的保温等特有性能，它应该在建筑节能方面发挥更大的作用。

（一）设备的进一步改善，可进一步扩大其应用领域。

目前应用最广的就是楼层间保温，不远的将来，其应用领域将扩展到地面、屋面以及外墙的外保温，还可直接用于浇注隔墙。

（二）选用开发一些新型添加剂，改变发泡水泥的性能。

1、改性剂：改变其流动性，抗垂性，以适应不同场所的需要。

2、防水剂：尤其在屋面保温中，增加抗渗性，也就提高了性能价格比。

3、工程纤维：细小的工程纤维添加到发泡砼内，可明显改善发泡砼性能，增加抗裂、抗渗性。

4、特性材料：

（1）水泥：随着水泥行业生产技术水平的进步，水泥的平均标号也在大幅提高。二十世纪六十年代，美国砼的平均强度为28 MPa，七十年代达到42 MPa，2000年强度为70 MPa的砼已被视为普通砼。在我国，九十年代275号的低标号水泥已被淘汰，根据国家标准《硅酸盐水泥、普通硅酸盐水泥》，(GB175-1999)规定，硅酸盐水泥分425R、525、525R、625、625R、725R六个标号，普通酸盐水泥分为325、425、425R、525、525R、625、625R七个标号。较高标号水泥的推广应用，对提高发泡水泥的品质起到了关键作用。比如，用标号为525的水泥制作的发泡水泥制品，在容量不足300 kg/m3的情况下，抗压强度可达4MPa以上，其优良性能可见一斑。

（2）其它填料：根据不同需要，填加砂石、炉渣、保温颗粒、甚至稻草等物料，达到不同的性能，满足不同的需求。

总之，作为一种具备质量轻、强度高、保温隔音、防水抗渗等优良性能的节能产品，发泡水泥将会被越来越多的人们所认可。可以预见，发泡水泥在向高强轻质、复合和节能方向发展的同时，其应用领域将会得以不断拓宽。

作为换代产品的“液压”式水泥发泡机是2006年走进市场的，它取代了我们称为第二代水泥发泡机的“螺杆泵送”方式，而新一代的发泡机最大的卖点就是提出了节省发泡剂用量的概念，这对于追求利润最大化的施工企业来说，无疑是一个很诱人的购买理由，因为节省成本不光是施工企业追求的，也是加工企业在追求的目标。而这两年随着一些设备生产厂家宣称的设备改进，每立方发泡水泥的发泡剂用量也是一减再减。从06年的一立方发泡水泥使用0.8KG到以后的0.4KG/立方，再到现在的0.3KG/立方，使施工成本不断下降，而设备生产厂家对此的唯一解释就是设备改进的结果。

螺杆泵送式发泡机的工作方式是将水与发泡剂按比例混合成发泡液，然后由发泡机中

的气动部分打成泡沫输出到混合器中，同时按比例将水与水泥输入搅拌机搅拌成浆料送至混合器中，与泡沫利用混合器的叶片结构形成发泡水泥并由螺杆泵推进至施工浇注位置。

在此前还有一种类似的方式是将水与发泡剂混合成发泡液后由气动部分制成泡沫后直接打进搅拌机内，而搅拌机内也同步进行浆料搅拌，这样在搅拌过程中形成发泡水泥。然后进行泵送或现场浇注。这里的一点区别就是去掉了在混合器中形成发泡水泥的环节。但总的形成发泡水泥的原理则没有改变。

再来分析一下“液压”式水泥发泡机的工作流程：将发泡剂按比例加水，然后加气发泡定量后输送到混合器中，同时按比例将水与水泥输入搅拌机搅拌成浆料送至混合器中，与已形成的泡沫利用混合器的叶片结构形成发泡水泥，并由液压传动系统带动柱塞泵输送至施工浇注位置。

从以上过程中可以看出，使用柱塞泵取代螺杆泵在本质上并没有什么变化。现在再比较一下两种泵的技术性能：柱塞泵是同条件下传输功率最高，泵压也是各种泵中最高的，因此不管在液压领域还是在输送领域，超高压的泵都是柱塞泵。但是柱塞泵最大的缺点是流量波动大，并且也是各种泵中最大的。以上优缺点都是由泵的结构决定的，无法从根本上改变。同样螺杆泵的结构特点也决定了其使用特点：优点是流量波动是各种泵中最小的，输出流量最大，对介质黏度适应性强，缺点是容积效率低，仅适用于低压系统；结构笨重，功率密度低。再分析一下两种泵在发泡机上的使用：一、柱塞泵采用双缸进料交替进料和出料，并且缸径很大，在同流量的前提下大缸径的泵可取低速度使得排料过程比较稳定还能减少输送管路流量波动，对抑制泡沫的破损有定作用，另外液压传动产量大，效率高，这些是它的长处。但柱塞泵的流量波动是无法消除的，而因流量波动引起的压力波动是泡沫破损的主要原因之一；二、螺杆泵采用连续进料，出口流量波动很低，泡沫的破损也很低，但其压力低，造成扬程偏小，高层输送困难。螺杆泵有维修方便的优势，而以前人们对螺杆泵感觉最大的弊端是泡破损率高，这其实是一个误区，泡沫的破损有两个原因：一是泡沫本身的强度，这由发泡剂的性质决定，与发泡设备无关。二是泡沫所在的空间位置，进一步说就是泡沫受到的压力大小，这是由设备决定的。而这几年随着发泡剂不断的改进，使得发泡剂强度得到很大提高，这使得原先因发泡剂的不足引起的泡沫破损得到很大改观。再看设备，现在使用的设备除早期泡沫与浆料同时搅拌再泵送的旧机器外，不管是液压还是螺杆设备都是泵后混合器进泡，泡沫根本不进泵。泡沫的破损实际上是取决于在垂直高度上管路里原料的重量所产生的压力和压力波动产生的对泡沫的冲击力。这也是为什么输送楼层越高，料内泡沫越少的原因。所以使用螺杆泵并不会使破损增加。综上所述：我们只能说两种泵送方式各有所长。但作为针对发泡水泥的工艺，从设备工作原理上说，这两种泵送方式在泡的使用量上没什么大的区别。既然是这样，那新款设备可以节省发泡剂用量的依据又是什么？我们从2004年接触该行业，先后购买使用过早期的发泡机及发泡剂。2005年初，威海最早从事这个行业的双杰新型建材公司曾为办理新技术推广证书而委托山东省建筑工程质量监督检测测试中心对所做发泡水泥试块进行过干体积密度、抗压强度、导热系数等标准检测，当时的监测数据为干体积密度400KG/立方、导热系数0.087W/(m?k)，送检的试块使用的发泡剂用量换算下来是每立方在2.5KG，早期的发泡剂的质量确实还达不到现在一些优质发泡剂的水平，但总的来说，当时做的发泡水泥还是比较稳定的。后来在发泡剂的用量随着发泡剂的改进做过几次调整，在05年7月份由烟台威海等地区一些企业出去施工的用量配比稳定在每立方发泡水泥发泡剂用量在 1.2KG。用这个比例做出的发泡水泥经过几次工地采样送检，得出的数据与山东省颁发的“山东省低密度发泡水泥隔热层低温热水地面辐射供暖工程建设技术导则 JD-14-001-2005”

中的数据基本一致。05年10月份，双杰公司尝试着将发泡剂的用量减到每立方发泡水泥使用0.8KG（使用螺杆式泵送设备，水、水泥、发泡剂及其他外加剂和填料严格定量），但在工地取样看，保温层的效果已经明显不如使用1.2KG所做的效果了。

直至“液压”式设备的出现，发泡剂的用量再一次的出现了较大的改动，最少的用量甚至减少到每立方发泡水泥使用0.3KG发泡剂。那么根据我前面对设备工作原理的对比，我们可以知道这两种发泡机工作原理上并没有本质上的改观。同时在这里还需要重新提一下作为一个关键因素的发泡剂的质量，在目前市面上我们见到的各种种类的发泡剂中，除了极少数厂家推出的复合型发泡剂在发泡倍数及强度上有一定改观外，其他多数产品很难说好。由于这里没有一个权威的评定标准，我们只能采用产品对比的方式来确定好与不好的界限。但即使现在这些复合型的发泡剂，对比双杰公司稳定后的产品，也没有明显的质量提高。

在这些前提下，省泡的依据究竟是什么？严格的说，至今为止，仍未有任何一个人可以给出一个让我信服的答复，大家都反复谈到是因为改进设备的性能，但究竟如何改进，似乎没有人可以说的很透彻。那么我们只能理解这是一个毫无根据，完全凭主观意识，或作为一种营销手段为增加设备卖点来调整发泡剂的用量。因为我们面对的是一个正走在探索期的项目，没有什么太多的标准和规范作为参考，这个行业中的任何一方都处在模糊认知和探索阶段。对于没有标准和规范的市场，我们自然无法对其中的某个环节严格控制。所以现在所做的保温层是否合格，多数施工方及工程验收的人员心里并不清楚，在工地现场没有一个明确的界定标准，虽然山东、河北等省已经有了相关的规范，但因为很多因素，并未被贯彻到施工验收中。可是针对以后将要出台的国家标准，现在的地方标准中的检测数据应该作为我们施工中严格遵守的部分。如果本着一种急功近利或盲从的心态，那么将直接导致对质量的忽略。

施工企业不是科研机构，他们追求利润最大化是无可厚非的，但作为设备加工企业，在出售设备的同时，应该提供出针对发泡水泥制作的合理配比，而这个配比的诞生是应该由加工企业参照企业或地方标准，结合着实践中的施工工艺来制定，而对里面任何一个环节的数据都应该是以检测出来的数据为准。

由于人们对发泡水泥的认识不足，导致施工企业在施工中无法将发泡水泥的优势完全发挥出来，现在一些验收单位往往只关注强度，结果对强度低的保温层不予以通过验收，其实验收单位忽略了发泡水泥是作为保温产品出现的。在以前并没有人对苯板做出强度方面很苛刻的要求，那么在使用发泡水泥的时候就请不要按砂浆找平层的眼光去要求它。毕竟，发泡水泥不是普通的混凝土，它的出现也不是为了承重。用看待保温材料的眼光去看待和使用它才能最大的发挥它在保温领域的功能。

在对待发泡水泥的验收上，因为它是保温产品，所以检测的第一要素应该是导热系数，其次是抗压强度及干体积密度等，但有一个事实是现在各地检测站对于抗压强度及干体积密度的检测是比较容易给出数据的，而关键的导热系数由于检测手段等因素的制约使得多数地区无法对该项数据出结果，即使到一些可以检测的大一些的检测机构，该项检测的费用也相对较高，所以人们是在有意无意中对这最关键的一个要素反而忽略了。

作为换代产品的“液压”式水泥发泡机是2006年走进市场的，它取代了我们称为第二代水泥发泡机的“螺杆泵送”方式，而新一代的发泡机最大的卖点就是提出了节省发泡剂用量的概念，这对于追求利润最大化的施工企业来说，无疑是一个很诱人的购买理由，因为节省成本不光是施工企业追求的，也是加工企业在追求的目标。而这两年随着一些设备生产厂家宣称的设备改进，每立方发泡水泥的发泡剂用量也是一减再减。从06年的一立方发泡水泥使用0.8KG到以后的0.4KG/立方，再到现在的0.3KG/立方，使施工成本不断下降，而设备生产厂家对此的唯一解释就是设备改进的结果。

螺杆泵送式发泡机的工作方式是将水与发泡剂按比例混合成发泡液，然后由发泡机中的气动部分打成泡沫输出到混合器中，同时按比例将水与水泥输入搅拌机搅拌成浆料送至混合器中，与泡沫利用混合器的叶片结构形成发泡水泥并由螺杆泵推进至施工浇注位置。

在此前还有一种类似的方式是将水与发泡剂混合成发泡液后由气动部分制成泡沫后直接打进搅拌机内，而搅拌机内也同步进行浆料搅拌，这样在搅拌过程中形成发泡水泥。然后进行泵送或现场浇注。这里的一点区别就是去掉了在混合器中形成发泡水泥的环节。但总的形成发泡水泥的原理则没有改变。

再来分析一下“液压”式水泥发泡机的工作流程：将发泡剂按比例加水，然后加气发泡定量后输送到混合器中，同时按比例将水与水泥输入搅拌机搅拌成浆料送至混合器中，与已形成的泡沫利用混合器的叶片结构形成发泡水泥，并由液压传动系统带动柱塞泵输送至施工浇注位置。

从以上过程中可以看出，使用柱塞泵取代螺杆泵在本质上并没有什么变化。现在再比较一下两种泵的技术性能：柱塞泵是同条件下传输功率最高，泵压也是各种泵中最高的，因此不管在液压领域还是在输送领域，超高压的泵都是柱塞泵。但是柱塞泵最大的缺点是流量波动大，并且也是各种泵中最大的。以上优缺点都是由泵的结构决定的，无法从根本上改变。同样螺杆泵的结构特点也决定了其使用特点：优点是流量波动是各种泵中最小的，输出流量最大，对介质黏度适应性强，缺点是容积效率低，仅适用于低压系统；结构笨重，功率密度低。再分析一下两种泵在发泡机上的使用：一、柱塞泵采用双缸进料交替进料和出料，并且缸径很大，在同流量的前提下大缸径的泵可取低速度使得排料过程比较稳定还能减少输送管路流量波动，对抑制泡沫的破损有定作用，另外液压传动产量大，效率高，这些是它的长处。但柱塞泵的流量波动是无法消除的，而因流量波动引起的压力波动是泡沫破损的主要原因之一；二、螺杆泵采用连续进料，出口流量波动很低，泡沫的破损也很低，但其压力低，造成扬程偏小，高层输送困难。螺杆泵有维修方便的优势，而以前人们对螺杆泵感觉最大的弊端是泡破损率高，这其实是一个误区，泡沫的破损有两个原因：一是泡沫本身的强度，这由发泡剂的性质决定，与发泡设备无关。二是泡沫所在的空间位置，进一步说就是泡沫受到的压力大小，这是由设备决定的。而这几年随着发泡剂不断的改进，使得发泡剂强度得到很大提高，这使得原先因发泡剂的不足引起的泡沫破损得到很大改观。再看设备，现在使用的设备除早期泡沫与浆料同时搅拌再泵送的旧机器外，不管是液压还是螺杆设备都是泵后混合器进泡，泡沫根本不进泵。泡沫的破损实际上是取决于在垂直高度上管路里原料的重量所产生的压力和压力波动产生的对泡沫的冲击力。这也是为什么输送楼层越高，料内泡沫越少的原因。所以使用螺杆泵并不会使破损增加。综上所述：我们只能说两种泵送方式各有所长。但作为针对发泡水泥的工艺，从设备工作原理上说，这两种泵送方式在泡的使用量上没什么大的区别。既然是这样，那新款设备可以节省发泡剂用量的依据又是什么？我们从2004年接触该行

业，先后购买使用过早期的发泡机及发泡剂。2005年初，威海最早从事这个行业的双杰新型建材公司曾为办理新技术推广证书而委托山东省建筑工程质量监督检测测试中心对所做发泡水泥试块进行过干体积密度、抗压强度、导热系数等标准检测，当时的监测数据为干体积密度400KG/立方、导热系数0.087W/(m?k)，送检的试块使用的发泡剂用量换算下来是每立方在2.5KG，早期的发泡剂的质量确实还达不到现在一些优质发泡剂的水平，但总的来说，当时做的发泡水泥还是比较稳定的。后来在发泡剂的用量随着发泡剂的改进做过几次调整，在05年7月份由烟台威海等地区一些企业出去施工的用量配比稳定在每立方发泡水泥发泡剂用量在 1.2KG。用这个比例做出的发泡水泥经过几次工地采样送检，得出的数据与山东省颁发的“山东省低密度发泡水泥隔热层低温热水地面辐射供暖工程建设技术导则 JD-14-001-2005”中的数据基本一致。05年10月份，双杰公司尝试着将发泡剂的用量减到每立方发泡水泥使用0.8KG（使用螺杆式泵送设备，水、水泥、发泡剂及其他外加剂和填料严格定量），但在工地取样看，保温层的效果已经明显不如使用1.2KG所做的效果了。

直至“液压”式设备的出现，发泡剂的用量再一次的出现了较大的改动，最少的用量甚至减少到每立方发泡水泥使用0.3KG发泡剂。那么根据我前面对设备工作原理的对比，我们可以知道这两种发泡机工作原理上并没有本质上的改观。同时在这里还需要重新提一下作为一个关键因素的发泡剂的质量，在目前市面上我们见到的各种种类的发泡剂中，除了极少数厂家推出的复合型发泡剂在发泡倍数及强度上有一定改观外，其他多数产品很难说好。由于这里没有一个权威的评定标准，我们只能采用产品对比的方式来确定好与不好的界限。但即使现在这些复合型的发泡剂，对比双杰公司稳定后的产品，也没有明显的质量提高。

在这些前提下，省泡的依据究竟是什么？严格的说，至今为止，仍未有任何一个人可以给出一个让我信服的答复，大家都反复谈到是因为改进设备的性能，但究竟如何改进，似乎没有人可以说的很透彻。那么我们只能理解这是一个毫无根据，完全凭主观意识，或作为一种营销手段为增加设备卖点来调整发泡剂的用量。因为我们面对的是一个正走在探索期的项目，没有什么太多的标准和规范作为参考，这个行业中的任何一方都处在模糊认知和探索阶段。对于没有标准和规范的市场，我们自然无法对其中的某个环节严格控制。所以现在所做的保温层是否合格，多数施工方及工程验收的人员心里并不清楚，在工地现场没有一个明确的界定标准，虽然山东、河北等省已经有了相关的规范，但因为很多因素，并未被贯彻到施工验收中。可是针对以后将要出台的国家标准，现在的地方标准中的检测数据应该作为我们施工中严格遵守的部分。如果本着一种急功近利或盲从的心态，那么将直接导致对质量的忽略。

施工企业不是科研机构，他们追求利润最大化是无可厚非的，但作为设备加工企业，在出售设备的同时，应该提供出针对发泡水泥制作的合理配比，而这个配比的诞生是应该由加工企业参照企业或地方标准，结合着实践中的施工工艺来制定，而对里面任何一个环节的数据都应该是以检测出来的数据为准。

由于人们对发泡水泥的认识不足，导致施工企业在施工中无法将发泡水泥的优势完全发挥出来，现在一些验收单位往往只关注强度，结果对强度低的保温层不予以通过验收，其实验收单位忽略了发泡水泥是作为保温产品出现的。在以前并没有人对苯板做出强度方面很苛刻的要求，那么在使用发泡水泥的时候就请不要按砂浆找平层的眼光去要求它。毕竟，发泡水泥不是普通的混凝土，它的出现也不是为了承重。用看待保温材料的眼光去看待和使用它才能最大的发挥它在保温领域的功能。

在对待发泡水泥的验收上，因为它是保温产品，所以检测的第一要素应该是导热系数，其次是抗压强度及干体积密度等，但有一个事实是现在各地检测站对于抗压强度及干体积密度的检测是比较容易给出数据的，而关键的导热系数由于检测手段等因素的制约使得多数地区无法对该项数据出结果，即使到一些可以检测的大一些的检测机构，该项检测的费用也相对较高，所以人们是在有意无意中对这最关键的一个要素反而忽略了。

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