發泡水泥及其發展趨勢
發泡水泥又稱發泡砼，是多孔砼的一種。它與加氣砼一樣，在我國的建筑里程上經歷了坎坷的發展史。以往的多孔砼主要制成屋面板、內外墻板、砌塊和保溫制品，造價高，不能現場施工，因此在實際工程應用中，受到了較大限制。隨著人們對建筑保溫節能要求的日益重視，加氣砼在環保節能、廢物利用方面展現了一定優勢，因而，在二十世紀九十年代初期得到了長足的發展，大有取代發泡水泥之勢。直到近幾年，由于韓國發泡水泥設備的進入，以地暖保溫層為突破口，發泡水泥煥發了新的生機，又與加氣砼在建筑領域各顯其能、并駕齊驅了。
一、發泡水泥與發泡劑
發泡劑是發泡水泥的主要成分。以往的發泡水泥是將發泡劑在機械攪拌作用下，形成大量穩定的泡沫。所用的發泡劑通常采用松香泡沫劑及水解牲血泡沫劑。松香膠泡沫劑采用燒堿加水溶入松香粉（一般重量比為，燒堿：水：松香＝1：2：4），再與溶化的膠液（皮膠或骨膠）攪拌制成濃松香膠液，使用時再用溫水稀釋，用力攪拌即形成穩定的泡沫。水解牲血采用動物血加苛性鈉、鹽酸、硫酸亞鐵、水等制成，使用時經稀釋攪拌成穩定的泡沫。這兩種發泡劑在目前看來，其所產生的泡沫數量及穩定性都較差，再加上采用的是機械攪拌法，泡的大小不勻，性能較差，容重一般在300－1200kg/m3之間，導熱系數在0.07－0.25 W/(m·k)，與加氣砼相比，并無明顯優勢。
近年來，發泡劑的制取有了長足發展。其種類主要形成了兩大類：
1、動物性發泡劑
動物性發泡劑是以動物角質為主要原材料，加入一定量的燒堿（NaOH）、鹽酸、氯化鈉等化工原料，加溫溶解、稀釋過濾、高溫脫水而生產的一種新型發泡劑。它是一種無公害、無污染的水溶性液體，具有發泡量大、泡沫強度高、持續時間長等優點。威海雙杰公司、煙臺天驕保溫安裝工程有限公司生產的發泡劑即屬此類。
2、植物性發泡劑
植物性發泡劑是以松香和氫氧化鈉等為主要原料經過皂化反應制取。植物性發泡劑具有造價低、產泡量大、泡沫持久等優點，廣州、寶雞、上海、深圳等地有生產。
從PH值看，動物性發泡劑往往偏堿性，PH值約為7-8，；而植物性發泡劑往往偏酸性，PH值約為5-6。一般而言，發泡劑PH值為中性效果更好，因為這樣既不影響水泥的性能，又可延長設備使用壽命。煙臺天驕保溫安裝工程有限公司經過不斷努力，在保證發泡劑其他性能指標不變的前提下，成功生產出PH值為中性的動物性發泡劑，為保證發泡水泥的質量和提高發泡劑對設備的普遍適用性進行了有益的探索。
另外還有混合性發泡劑。不管哪種發泡劑與以往的發泡劑相比，性能上都有了較大提高，用其制取的發泡水泥的質量也有了較大改觀，其各項性能指標已遠遠超過了同類產品——加氣砼。
二、發泡水泥與發泡設備
大家知道，以往的發泡水泥的泡沫制取主要是靠機械攪拌的方法產生泡沫，再與水泥漿攪拌在一起，凝固后形成發泡砼。這種制做工藝不但難以形成大規模生產，其泡沫質量也較差，主要表現在泡沫大小不一、上下不勻，因而難以保證發泡水泥的均一性。韓國設備進入國內后，氣動發泡成為主流，即在通過高壓空氣的作用，將一定濃度的發泡劑在發泡管內霧化，最后形成大小均一、直徑適宜的泡沫。采用這種工藝后，不但可大批量連續作業，現場制備的發泡水泥的保溫性能也有了較大提高。因為保溫材料的保溫性能與材料本身的容量和空隙率有很大關系，一般情況下，材料的容量越小，保溫效果越好；孔隙率相同，空隙尺寸越小、越致密，材料內部的對流、輻射換熱越小，導熱系數越小。工藝的改善，質量的提高，為發泡水泥的應用開拓了廣闊的市場。
1、地暖保溫用發泡劑水泥制取設備
這種設備除了從韓國進口外，國內已有數家生產。該設備將發泡、攪拌、泵送融為一體，將制取的發泡水泥直接輸送到作業面，然后刮平（主要靠自流平）做為低溫輻射保暖的找平層和保溫層。這種施工工藝具有施工速度快、造價低、質量好等優點，已在部分地區得到了大面積的推廣和應用。
2、屋面保溫用發泡水泥制造設備
上述設備由于體積較大，搬運比較困難，一般適用于較大面積施工，且制備的發泡水泥稠度低、容量大，使用范圍受到了限制。為改變上述設備的不足，有些企業又自主研發了小型設備，其重量僅100－200kg，可抬到屋面、室內進行施工。這種小型設備由于不裝配輸送裝置，制取的發泡水泥質量又有了進一步提高：容量更小、保溫性能更好，而且可根據需要直接在屋面上找出一定坡度。用這種小型設備所做的屋面保溫層除有良好的保溫性能外，還有較好的防水性能，有些屋面在沒做防水層的情況下，經24小時蓄水試驗，可達到不滲不漏的效果。
三、發泡水泥的發展前景
發泡水泥在低溫地板輻射采暖中作為保溫層已得到了廣泛的應用，但從整個建筑市場來看，它所占得比例很小。依據其良好的保溫等特有性能，它應該在建筑節能方面發揮更大的作用。
（一）設備的進一步改善，可進一步擴大其應用領域。
目前應用最廣的就是樓層間保溫，不遠的將來，其應用領域將擴展到地面、屋面以及外墻的外保溫，還可直接用于澆注隔墻。
（二）選用開發一些新型添加劑，改變發泡水泥的性能。
1、改性劑：改變其流動性，抗垂性，以適應不同場所的需要。
2、防水劑：尤其在屋面保溫中，增加抗滲性，也就提高了性能價格比。
3、工程纖維：細小的工程纖維添加到發泡砼內，可明顯改善發泡砼性能，增加抗裂、抗滲性。
4、特性材料：
（1）水泥：隨著水泥行業生產技術水平的進步，水泥的平均標號也在大幅提高。
二十世紀六十年代，美國砼的平均強度為28 MPa，七十年代達到42 MPa，2000年強度為70 MPa的砼已被視為普通砼。在我國，九十年代275號的低標號水泥已被淘汰，根據國家標準《硅酸鹽水泥、普通硅酸鹽水泥》，(GB175-1999)規定，硅酸鹽水泥分425R、525、525R、625、625R、725R六個標號，普通酸鹽水泥分為325、425、425R、525、525R、625、625R七個標號。較高標號水泥的推廣應用，對提高發泡水泥的品質起到了關鍵作用。比如，用標號為525的水泥制作的發泡水泥制品，在容量不足300kg/m3的情況下，抗壓強度可達4MPa以上，其優良性能可見一斑。
（2）其它填料：根據不同需要，填加砂石、爐渣、保溫顆粒、甚至稻草等物料，達到不同的性能，滿足不同的需求。總之，作為一種具備質量輕、強度高、保溫隔音、防水抗滲等優良性能的節能產品，發泡水泥將會被越來越多的人們所認可。可以預見，發泡水泥在向高強輕質、復合和節能方向發展的同時，其應用領域將會得以不斷拓寬。
(發表于《地暖月刊》第十期，中國地暖產業發展（北京）高峰論壇暨《地面輻射供
暖技術規程》宣貫會論文集轉載)
