一、用途及特点
该发泡剂为白色粉末，是由有机高分子材料，经科学工艺聚合而成的一种新型多功能发泡剂，该发泡剂主要应用于泡沫混凝土，泡沫混凝土隔墙板，石膏板，泡沫复合硅酸盐保温隔热材料，泡沫粉煤灰陶粒等一切需要减轻容重发泡发孔的无机和有机制品中，在泡沫混凝土制品中应用该发泡剂，不用改变原来混凝土的水灰比，就可减少制品密度（重量）。
该发泡剂，起泡快，稳泡时间长，稳定性能好。被发泡混凝土及保温材料制品强度高。发泡剂的溶液密度为200～1000g/L，泡的大小从μm ~ mm。
二、性能指标
2%水溶液，表面张力0.02N/m，表面粘度1.55mpa?s，泡沫寿命15h。
三、掺量及用法
1、发泡剂掺量为料浆质量的0.2～0.4%或胶结材料的0.8～1.0%。50倍兑水制泡，即称取发泡剂1kg，加自来水50kg，用高速打浆机，把加有发泡剂的水溶液，全部打成微细泡沫（看不见水液为止）。把打完的微细泡沫（不要水），加入做制品的料浆中，使制品容重减少1/2。加入量根据制品容重决定。
2、作为发泡剂，要求减轻制品干容重，不降低制品的强度，制品硬化后，无收缩，对早期强度和后期强度无影响，对制品的粘合力，剪切强度不降低，实验中，选择了水泥珍珠岩混凝土，在不改变原来配方配比、水灰比情况下，料浆中加入0.8%的发泡剂，在机械搅拌下，开始发泡，泡沫混凝土的流动度马上提高。达到自流平效果后，浇注混凝土模具（70.7mm×70.7mm×70.7mm）中，在21℃，相对湿度85%的条件下，带模养护3d，脱模后，自然养护4周。结果见下表。
水泥珍珠岩混凝土料浆中掺入0.4%发泡剂性能

[ 发泡剂的应用实例 1]

一、气泡轻质土
（一）概念与制作
气泡轻质土是指在原料中按照一定的比例添加固化剂、水和必要的外加剂，经充分混合、搅拌后，再与一定量的气泡群进行二次混合、搅拌所形成的轻型填料。
在这里，原料土可以是工程废渣、砂或砂性土，也可以是水泥，但为达到固化剂及气泡的均匀混合，并确保气泡轻质土的质量，原料土的直径宜小于 5 ；固化剂主要起固结、加强土体骨架的作用，以水泥为主，也可适当使用石膏粉或硅粉等材料；气泡是将发泡剂按照一定的稀释及发泡倍率生成致密、直径为 30~ 且互不连通的气泡群。

气泡是怎样生成的？

（二）主要特性
几种主要土建材料的表观密度比较（ KN/m 3 ）

（三）主要应用分类
就工程应用而言，气泡轻质土可有效发挥轻质性、固化后的自立性、强度物性以及易施工性带来的技术经济效益，以及优越的环保特性带来的社会效益。
1 、轻质性的应用
轻质性的应用核心在于减轻荷载。根据减轻荷载目标的不同，在以下工程领域可广泛使用：
A) 作为公路软基路段的新建或扩建路堤填筑材料。减荷可降低工后沉降和不均匀沉降：
B) 山区古滑坡路段的路堤填筑：通过换填减荷，不改变古滑坡的应力环境，避免新建路堤增加滑坡体荷重使之出现再次滑动失稳；
c) 地下结构工程覆土过重时，通过气泡轻质土减荷以满足结构设计要求：
D) 应用于岩溶区或采空区的路堤填筑．可确保路堤安全：
E) 对地基土进行气泡轻质土换填，利用应力补偿原理避免上部路堤或基础出现沉降。
2 、自立性的应用
固化后的自立性意味着气泡轻质土可垂直填筑，其垂直临空面侧压力为零．这些特性在以下工程领域的应用优势明显：
A) 旧路扩建路堤：垂直填筑．可不占地不拆迁或少占地少拆迁：
B) 一切挡土构造 ( 桥台、挡墙或库岸结构等 ) 的背面填筑大幅缓减结构承受的侧向压力，确保结构安全或优化结构设计
C) 山区陡峭路段新建或扩建路堤的填筑：避免高填高挖带来的稳定性问题及对环境的破坏
D) 高路堤桥台台背填筑：垂直填筑，避免台前锥坡放坡占地，可用于桥梁减跨。
3 、强度特性应用
气泡轻质土的强度应用范围一般为 0.3 ～ 8 MPa ，在此强度范围内。一方面可固化自立，另一方面，机械开挖掘进气泡轻质土填筑体很容易作业。这些特性。使气泡混合轻质土可大量应用于山区隧道进出口位置的填筑：隧道掘进自填筑体开始。避免了开挖山体导致的边坡支护问题．并起到维持自然山体形态不变、保护环境的作用。
4 、良好施工性的应用
气泡轻质土采用集中搅拌制作、软管泵送的方式现浇施工：这种制作搅拌和现浇施工点分离的施工方式使其浇注施工占用的作业空间极小．在旧路扩建工程、地下空洞回填、地下管线施工的回填工程中，具备施工便捷、占用空间小及工期短的优势。
总之，气泡轻质土主要特性的应用通常不是单一而是综合性的，如在道路扩建工程中，尤其是软基路段的扩建工程，气泡轻质土即可发挥轻质性、固化后的自立性以及易施工性等综合技术优势；而无论在何处应用，对环境均无污染作用，且可节省土地资源．避免环境破坏，环保优势明显。
气泡轻质土在道路加宽扩建工程中的应用优势主要体现在以下几个方面：
1 、扩建路基可垂直填筑，节省土地资源，避免或减少建筑物的拆迁。
2 、软基路段扩建路堤可大幅度减荷，可节省扩建路基的软基处理或减小软基处理强度；并有效减少新老路基的差异沉降及附近建筑物的附加沉降破坏。
3 、通过配管泵送施工，施工占用空间小，几乎不影响现有交通，并保持现有道路段设施（防撞栏、排水沟等）不破坏。
4 、山区陡峭路段的加宽扩建可避免高填高挖导致的稳定处治问题，且能维持自然山体形态不变，保护自然环境。
5 、施工便捷，施工工期短。

1 、软基路段桥台台背换填
气泡轻质土用于软基路段桥台台背换填时，利用轻质性、固化后的自立性，可对常规工法作如下优化：
1 ）优化座板式或薄壁式桥台为桩柱式桥台。
2 ）大幅度降低软基处理强度。优化后，具有减少沉降和不均匀沉降，彻底消除台背路堤填料本身的工后沉降、避免桥头跳车病害并大幅度减少工后台背维修费用等技术经济优势。

工法比较及优化路径

2 、桥台
当跨越道路的跨线桥较高时，常规工法为解决桥台台前锥坡放坡长度问题，桥跨数量和长度通常以两个台前锥坡坡脚距为设计控制依据，其结果是桥梁总长往往远大于所跨道路要求宽度，本来 1 跨桥可解决的跨路问题需要 2~3 跨来解决，如采用薄壁式桥台，由于台后填土高，土压力大，桥台存在质量风险；为了抵抗土压力，势必大幅提高薄壁桥台桩基及台身造价。
采用气泡轻质土填筑述桥台台背，固化后对结构物的侧压力极小且可直立填筑，可解决土压力和台前锥坡放坡问题，将桥台优化为简单的桩柱式桥台并减少因锥坡放坡而增加的桥跨，大幅降低工程造价。

减跨工法示意图

在地下隧道工程中，隧道结构设计要求其覆土荷重必须在结构能够承受的范围内，如实际覆土荷重超过了结构承受能力，则必须对上覆填土进行减荷。如设计上采用气泡轻质土进行换填，则较对地下隧道结构进行再次加固要简单便捷得多，且造价低廉，具备明显的技术经济优势。

隧道结构减荷设计实例

当公路线路经过山区陡峭路段时，传统常规工法的设计施工方案如图 a) 或 b ）。而采用气泡轻质填筑则如图 C ）。
三种不同工法的比较显示气泡轻质土工法具备以下优势：
1 、降低荷重，减少路基自身的滑动力钜，提高路基的抗滑稳定性；避免路基抗滑设计与施工的高难度和高代价。
2 、避免高填带来的稳定性问题及大量占用土地资源的弊端。
3 、避免高挖带来的高边坡支护代价及对环境的破坏问题。

隧道施工时，隧道的进出口位置由于自然山体形态是不规则的，开挖时存在较大的偏压，很容易发生山体坍塌。为此，常规工法通常需要对进出口位置进行非隧道工程的边坡开挖和防护，这样不仅加大了开挖难度，更重要的是破坏了自然山体形态，干扰了自然地质地理环境的平衡。如在进出口位置预先设置一定形状的气泡轻质土填筑体，则可避免常规工法的缺陷。
其优点如下：
1 、缓解隧道进出口开挖的偏围压，避免山体坍塌。
2 、避免破坏自然山体形态，尽可能维持自地质地理环境平衡，环保优势明显。
3 、轻质土填筑体可作为隧道进出口的附属构造景观。
4 、施工便捷高效而安全。

施工实例图片

在土建工程中，对一些特殊地下空洞的回填，如建筑空隙、旧路桥头搭板下的空洞及地下管道工程周边空隙，由于人和机械无法进行作业或作业空间过于狭小无法回填密实，使其成为工程建设的一大难点。
利用气泡轻质土可由软管泵送，浇筑施工点所占空间极小，浇筑时具有高流动性，浇筑完后可固化且不需机械碾压或振捣的优势，回填这些特殊空洞，可达到施工简便且能回填密实的效果，为解决空洞回填的难题提供了一种全新的技术手段。

施工实例图片

在工程上，经常出现因各种原因造成的建筑地基与基坑的变形、斜坡岩土体的崩塌、高速路路基滑坡及市政道路塌陷等事故。为减少事故可能带来的损失必须采取紧急措施进行抢险抢修。由于气泡轻质土具有轻质性、良好的施工性且施工设备简单、施工工期短等优点，是工程抢险抢修的理想材料，尤其对于那些需要进行填充、填筑进行恢复的抢险抢修工程，气泡轻质土的优势更加明显。

工程实例图片

利用气泡轻质土的轻质性、自立性、施工简单、工期短等特点，可以方便地在狭小地段进行铁路（轨道）路基的填筑。
其主要优点如下：
1 、可大幅度地降低填土荷重，减少地基的附加应力；
2 、可垂直填土，节省用地，减少拆迁；
3 、通过配管施工，所需的施工作业面小，几乎不影响现有交通。
4 、施工工期短。

工程实例图片

1 、岩溶区采空区路堤填筑
新建高速公路路线经常会跨越岩溶区或采空区；在这些区段修建路堤，尤其是高路堤，必须采取措施避免岩溶区或采空区出现塌陷，这些措施包括注浆、强夯等。但由于岩溶区、采空区地下空洞分布极不规则的复杂性，常规工法的处理要么代价高昂，要么无法处理彻底，即使采用桥梁跨越这些区段，由于地下岩溶区、采空区空洞分布的复杂性，桩基施工依旧存在巨大质量风险。而采用气泡轻质土路堤，由于荷载可减到仅为常规路堤的三分之一左右，对岩溶区和采空区承载力的要求可大幅降低，其相应处理措施可大大简化或不做处理，且技术质量更有保障，与常规路堤填筑比较，可以说提供了一种全新的技术手段。
2 、软基低路堤填筑
对于软基路段的低路堤，可利用气泡轻质土的轻质性，对软基进行适当换填同时路基填筑全部采用气泡轻质土，这样，利用应力补偿的原理及减荷的优势，可使路堤永久总荷载小于换填地基土的重量，从而避免沉降的发生，取消常规软基处理，大幅缩短工期。

工程实例图片

（一）概念与制作
在具有良好的流动性的气泡轻质土浆体中均匀而定量地添加一种复合添加剂（简称可塑剂）后，轻质土浆体中的自由水与可塑剂发生化学反应就成结晶水，浆体由流动状迅速就成可塑状胶体，用胶体将各气泡膜内的空气“密实地”包裹着（故取名“空气包裹”），此时的混合料处于固态与液态的中间状态，其自身没有流动性，但在注入泵的压力作用下呈现液体的性质，即使大流动的水中使用也不会出现材料的离析及消泡现象。

（二）主要特性

三）适用范围及模型实验

（ a ）在模拟的顶面以 151/min 的速度向模型注水，模型的四周及上表面的交界面设有若干漏气孔，空气包裹从底部的注水孔注浆。
（ b ）注入的浆体在底部逐渐固化，没有出现材料的分散、离析及消泡现象。
（ c ）浆体没有从出口随水流出，模型的注浆饱满。
与气泡轻质土相比，空气包裹的流动性虽小，但它在水中不会出现材料分离及消泡现象，是水中空洞填充，特别是隧道注浆最理想的材料。如隧道衬砌体背后的注浆。
（四）隧道注浆实例

（五）隧道注浆常用各工法的技术经济比较

项目	水泥类			非水泥类
	发泡类		非发泡类
	空气轻质土	空气包裹
材料	①气泡水泥砂浆 ②气泡水泥浆	气泡水泥砂浆 + 特殊添加剂	水泥砂浆	空洞填充用的发泡尿烷
容重（ KN/m3 ）	11~12	同左	20 左右	1
材料单价	便宜	便宜	便宜	昂贵
胶凝时间	几个小时	几秒钟内胶凝状	几个小时	1 到 2 分钟
施工设备规模	大（必要）	同左（必要）	同左（必要）	简易（不需要）
施工准备及退场所需时间	大	大	大	小
地下涌水地段	材料易离析	可能	可能，但必须进行导水处理	可能
山体龟裂地段	易泄露	停止填充则变成可塑状，泄露停止	较难泄露	发泡堵塞裂缝，难泄露
细微部分的填充	流动性强，填充可达细微部分	提高压力即可填充	流动性较差，不易流入细微部分	发泡过程中有流动性，可在附近填充
衬砌荷重负担	中	中	大	小
衬砌体裂缝的渗漏	需防止细微裂缝	需防止裂缝大于 1mm 的渗漏	同左	无渗漏
排水的 pH 值	呈碱性	同左	同左	无变化
优缺点 ○优点 ●缺点	●漏水较多，引起材料分离，不可填充（实验施工得出结论） ●流入排水系统，有阻塞排水系统的危险	○对于漏水部位有效，可确填充。 ○流入排水系统可能性较小。 ●与尿烷相比，施工性较差。	●较难填充细微部位 ●衬砌体承受荷载大 ●在漏水量较大的地方砂浆容易分离，流出	○可在漏水处确保填充完成 ○较难流入排水系统 ○施工性极好 ○在行车线一方防漏措施简单 ●施工费用较高

HXBY 玻化珍珠岩无机复合保温砂浆是一种新型的墙体、屋面保温隔热、防水材料。该产品是将高分子玻化液、高效发泡剂、珍珠岩、硅酸盐水泥、工程纤维、粉煤灰、细砂等材料采用特定的工艺现场搅拌后，现抹上墙或整体浇注于屋面。
该产品通过高分子玻化液及发泡剂发泡后形成的细微而交错排列的独立气泡群密集分布于硅酸盐水泥空间中，同硅酸水泥结合形成永不分解的具有防水性能的高分子结晶体，对水泥砂浆进行改性。同时，改性后的水泥砂浆对膨胀珍珠岩进行包裹，将水分子完全阻挡在高分子结晶体的外壁，从而彻底解决了膨胀珍珠岩的吸水问题。
该产品以玻化珍珠岩及细砂为主要骨料，以水泥为基料，具有极低的体积收缩率、优异的抗裂性，抗压、粘结强度满足建筑保温材料的要求，是集保温隔热、防水、抗裂于一体的高性能建筑保温材料；它克服了聚苯颗粒等有机材料溶点低、高温时产生有害气体、易老化、使用寿命短等缺陷，是聚苯颗粒保温砂浆的有效替代品。

（二）主要热、力学性能指标（ 1 ）
国家建筑材料工业房建材料质量监督检验测试中心

试 验 项 目		标 准	实 测 结 果
湿表观密度， kg/m 3		≤ 800	470
干表观密度， kg/ 3		≤ 450	379
导热系数， W/m.k 常温		≤ 0.08	0.061
抗压强度， MPa （形变 10% ）		≥ 0.40	2.60
饱和吸水率， %		/	1.0
线收缩率， %		≤ 0.3	0.20
软化系数（ 28d 养护）		≥ 0.5	0.85
拉伸粘结强度， MPa	原强度	≥ 0.1	0.15
	耐水强度	≥ 0.08	0.13
燃烧性能级别		A 级	A 级
隔声量（ DB ）		≥ 40	45
蓄热系数		≥ 1.5	3.0

（二）主要热、力学性能指标（ 2 ）
HXYB 玻化珍珠岩无机复合保温砂浆放射性核素指标

试 验 项 目	标 准	实 测 结 果
外照射指数	≤ 1.0	0.3
内照射指数	≤ 1.0	0.1
镭 -226 （ Bq/kg ）	….	13.23
钍 -232 （ Bq/kg ）	….	18.51
钾 -40 （ Bq/kg ）	….	814.40

HXBY 护面抗裂砂浆性能指标

实验项目		性能指标
拉伸粘结强度， MPa	原强度（养护 28d ）	≥ 0.7
	浸水（养护 28d 后浸水 7d ）	≥ 0.5
柔韧性（抗压强度 / 抗折强度）		≤ 3.0
可使用时间	可操作时间， h	≥ 1.5
	可操作时间内拉伸粘结强度， MPa	≥ 0.7

（二）主要热、力学性能指标（ 3 ）
HXBY 玻化珍珠岩无机复合保温砂浆墙体保温系统性能指标

序号	项目指标		指标性能
1	耐侯性 试样经 80 次高温（ 70 ℃ ） - 淋水（ 15 ℃ ）循环和 20 次加热（ 50 ℃ ） - 冷冻（ 20 ℃ ）循环。		未出现开裂，空鼓和脱落现象；拉伸粘结强度为 0.16MP; 破坏位于保护层。
2	耐冻性		夏热冬冷地区 10 次循环、严寒及寒冷地区 30 次循环后，表面无空鼓、无脱落、无渗水裂缝；保护层与保温层的拉伸粘接强度 0.15MPa ，破坏部位位于保温层。
3	抗冲击强度	C 型	普通型（单网） 3J 冲击合格 加强型（加一层加强网 10J 冲击合格
		T 型	镀锌钢丝网 3J 冲击合格
4	抗风荷载性能		安全检测结果： 6.7kPa 未破坏
5	吸水量（浸水 1h ）， g/m 2		≤ 653
6	水蒸气湿流密度 g/(m 2 · h)		1.81
7	不透水性		试样防护层内无水渗透
8	耐磨损（ 500L 砂）		无开裂、龟裂或护面层表面剥落、损伤
9	系统抗拉强度， MPa		0.20MPa ，破坏部位不在各层界面
10	系统抗拉强度（浸水）		0.17 破坏部位不在各层界面
11	饰面砖粘结强度， MPa		0.56
12	抗震性能		面砖及外保温系统无脱落

( 三 ) 系统的主要特色
1 、保温防水一体化
目前无机砂浆类保温材料的主要缺陷表现在防水性能差，保温层透水后，材料导热系数上升，强度下降等，这将直接影响到系统的保温性能和使用寿命。利用现场玻化技术， HXBY 玻化珍珠岩无机复合保温砂浆外墙保温系统不但解决了材料的防水性问题，而且由于气泡群的“润滑作用”，避免了搅拌过程中因外力导致的膨胀珍珠岩的易碎问题，保证了膨胀珍珠岩固有的保温性能；在各种墙体的外墙、内墙使用不同厚度的该材料可达到寒冷地区和夏热冬冷地区建筑节能 50 ％的标准要求。
2 、施工便捷，成本低
可采用厂拌生产，也可采用现场搅拌生产后直接坯刮上墙，无缝界施工。由于材料的吸水率低，抗流性能好，一次成型厚度大，与其它保温材料相比，生产及施工工序极为简单，可直接替代毛坯墙上水泥砂浆找平、保温层及保温层的保护层，干燥后可直接在该保温系统上做涂料底层和挂瓷砖，与其他保温系统相比，具有明显的低成本优势。屋面保温防水施工也非常简化，整体现浇并与主体形成一体化结构，找平、找坡、保温及无缝施工一次完成，减少因施工缝导致的质量隐患，省工省时。
3 、耐高温、抗冷冻、不燃烧、不老化，使用寿命长
4 、隔音减震性能好
材料中气泡的体积含有率超过 75 ％，因而具有良好的隔音减震效果，隔声量大于： 45db 。