[行业资讯] 聚丙烯酰胺对混凝土气泡稳定性的影响:半衰期延长的机制与应用
混凝土中的气泡稳定性直接影响其保温、隔声及力学性能。泡沫混凝土因内部封闭气孔结构而具备轻质、节能的优势,但泡沫的热力学不稳定性易导致歧化现象(排液、气体扩散、膜破裂),进而破坏结构均匀性。聚丙烯酰胺(PAM)作为增稠剂和稳泡剂,在混凝土中的应用不仅能改善工作性,还能显著延长气泡半衰期,提高泡沫稳定性。 聚丙烯酰胺的稳泡机制聚丙烯酰胺通过两种途径增强气泡稳定性: 1. 增黏性作用:PAM作为水溶性高分子,可大幅提高液相黏度,减少泡沫排液速率。其长链分子在液膜表面形成致密网络,延缓液膜变薄和破裂。实验表明,添加PAM后,混凝土扩展时间(T500)延长,流动性保持能力显著提高,间接佐证其对液膜稳定性的贡献。 2. 表面吸附与膜强化:PAM分子可通过静电吸附或氢键作用富集于气/液界面,增加液膜弹性和自修.复能力。与硅树脂聚醚乳液等协同性稳泡剂类似,PAM能减少表面活性剂离子间的电排斥,增强液膜强度,抑制泡沫迁移和融合。 气泡半衰期延长的实证效.果研究表明,PAM的掺入使泡沫混凝土的半衰期显著延长。混凝土坍落扩展度随时间下降趋势减缓,1.5小时后仍能保持良好工作性。这与泡沫混凝土中气泡稳定性提高直接相关:PAM通过增加液膜黏度和弹性,减缓排液速率,使泡沫在重力作用下的歧化过程延.迟,从而减少大直径孔或连通孔的形成。 应用优势与注意事项1. 性能提高:PAM改性的泡沫混凝土表现出更小的孔径、更低的连通孔比例及更高的抗压强度。例如,黄原胶(另一类增黏性稳泡剂)与PAM联用时,泡沫孔隙均匀性显著改善,力学性能提高。 2. 掺量控制:过量PAM会导致液相黏度过高,反而减少发泡效率。明胶掺量超过1%时起泡力下降,PAM亦存在类似阈值。实际应用中需通过实验确定zui佳掺量。 3. 协同效应:PAM可与硅灰、纳.米二氧化硅等固体粒子稳泡剂复配,利用静电吸附和界面改性进一步优化气泡结构。 聚丙烯酰胺通过增黏和表面吸附双重机制延长气泡半衰期,有效抑制泡沫混凝土的歧化现象。其低掺量即可显著提高气泡稳定性,改善孔结构均匀性,进而增强保温、隔声及力学性能。