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干粉砂漿中外加劑的作用
2023-03-22 13:54
生產(chǎn)干粉砂漿所需的主要原材料有細(xì)骨料、凝膠材料、礦物摻合料，現(xiàn)在一般為了改善砂漿的性能均摻入一定量的外加劑。因此，外加劑的種類(lèi)及作用已成為干粉砂漿生產(chǎn)的重要環(huán)節(jié)。
普通干粉砂漿根據(jù)不同要求采用的外加劑種類(lèi)很多，主要起防水、抗凍、早強(qiáng)、抗裂和抗?jié)B等作用，但是在使用這些外加劑之前應(yīng)該通過(guò)試驗(yàn)確定其與無(wú)極凝膠材料的相容性良好，并且對(duì)砂漿的耐久性無(wú)不良影響。
目前干粉砂漿中采用的外加劑主要是有機(jī)和無(wú)機(jī)外加劑，如可再分散乳膠粉、保水增稠外加劑、膨潤(rùn)土等。為了提高砂漿的綜合性能，將有機(jī)和無(wú)機(jī)材料復(fù)合作為干粉砂漿的增稠和保水材料。
1、可再分散乳膠粉
以往使用較多的是聚合物乳液，但是乳液改性的水泥砂漿一般為雙組分或多組分砂漿，無(wú)法滿(mǎn)足干粉砂漿的要求?，F(xiàn)在使用較廣的是可再分散乳膠粉，可再分散乳膠粉基本上已成為干粉砂漿必不可少的一個(gè)組分?？稍俜稚⑷槟z粉是細(xì)分散的有機(jī)聚合物，是水溶性的，是聚合物乳液經(jīng)過(guò)噴霧干燥過(guò)程形成的，它遇水可以再分散形成乳液，對(duì)無(wú)機(jī)和有機(jī)材料都具有較好的粘結(jié)性。在干粉砂漿加水?dāng)嚢钑r(shí)，聚合物顆粒自行分散，并不會(huì)同水泥粘聚，可再分散乳膠粉顆粒之間存在著潤(rùn)滑效應(yīng)，使砂漿組分能夠單獨(dú)流動(dòng)；另一方面可再分散乳膠粉加入后，有一定的引氣作用，氣泡在拌合過(guò)程中起著微珠的作用，因此可以改善砂漿的施工和易性。在干粉粘結(jié)砂漿中通常都需要加入可再分散乳膠粉，它的加入使砂漿的粘結(jié)強(qiáng)度、抗剪強(qiáng)度、抗拉強(qiáng)度均有提高，可以降低砂漿的彈性模量，從而改善砂漿的韌性，更終可以避免砂漿易收縮開(kāi)裂的缺點(diǎn)，粘結(jié)力的提高也可以使粘結(jié)層的厚度有較大下降?？稍俜稚⑷槟z粉能改善砂漿的以上性能的原理是：可再分散乳膠粉加入到砂漿中遇水再分散形成乳液，在砂漿凝結(jié)硬化過(guò)程中乳液可再一次脫水，在砂漿顆粒表面形成聚合物膜結(jié)構(gòu)可填充細(xì)骨料和膠凝材料界面上的缺陷，使應(yīng)力集中降低，并在外力作用下會(huì)產(chǎn)生松弛而不破壞。另外，砂漿在水泥水化后形成了剛性骨架，而可再分散乳膠粉形成的膜結(jié)構(gòu)可以提高剛性骨架的彈性和韌性。
用于干粉砂漿的可再分散乳膠粉主要有以下幾種：（1）苯乙烯-丁二烯共聚物；（2）苯乙烯-丙烯酸共聚物；（3）醋酸乙烯酯共聚物；（4）聚丙烯酸酯共聚物；（5）醋酸苯乙烯共聚物；（6）醋酸乙烯-乙烯的共聚物。由于可再分散乳膠粉的加入會(huì)引入一定量的氣泡，因此在實(shí)際應(yīng)用中可以視引入氣泡量的大小同時(shí)加入微量的消泡劑。
2、保水增稠材料
干粉砂漿中的保水增稠外加劑可以使砂漿性能得到改善：（1）增加和易性；（2）提高粘結(jié)力；（3）砂漿保水性好，不易泌水和離析；（4）可以提高抗?jié)B性和抗凍性；（5）提高砂漿的抗裂性；（6）使砂漿更易進(jìn)行薄層施工。
保水增稠材料主要種類(lèi)是纖維素醚?？捎糜诟煞凵皾{的纖維素醚有Na-羧甲基纖維素、乙基纖維素、甲基纖維素、羥基纖維素乙醚、羥丙基甲基纖維素、淀粉酯等。干粉粘結(jié)砂漿中特別是作為瓷磚粘結(jié)劑使用時(shí)一般都摻入纖維素醚。如甲基纖維素醚的加入抑制了水分過(guò)快被瓷磚吸收，使膠凝材料有足夠的水分進(jìn)行水化，同時(shí)也改善了砂漿的可塑性，使施工更容易，并增加了砂漿與瓷磚的接觸面積；具有毛細(xì)管作用的瓷磚使修正時(shí)間縮短，由于摻加甲基纖維素的砂漿具有高保水能力，抑制水分過(guò)快流失從而延長(zhǎng)了修正時(shí)間；加入甲基纖維素醚后，可以減少瓷磚粘結(jié)中易出現(xiàn)的滑移和流掛現(xiàn)象，即便是將單位面積質(zhì)量大且表面致密度高的瓷磚粘貼于垂直表面，也不會(huì)出現(xiàn)下滑現(xiàn)象。
3、無(wú)機(jī)礦物粉
無(wú)機(jī)礦物粉是一種蒙脫石為主要成分的粘土，因此蒙脫石的品種和含量對(duì)膨潤(rùn)土的性能有很大的影響。當(dāng)無(wú)機(jī)礦物粉分散于水中時(shí)，由于表面吸附的陽(yáng)離子在溶液主體中的濃度較低，它們有自晶層表面向外擴(kuò)散的趨勢(shì)；另一方面，它們又受帶電晶層的靜電吸引。這兩個(gè)相反趨向的結(jié)果，使粘土顆粒晶層外表面形成擴(kuò)散雙電層，并呈大氣狀分布。堆疊晶層間的陽(yáng)離子則限制在面對(duì)面的晶層表面中間的狹窄間隔內(nèi)。無(wú)機(jī)礦物粉分散在水中，蒙脫石的顆粒可能呈單一晶胞，也可以是許多晶胞的附聚體。由于蒙脫石晶體表面電荷的多樣性和顆粒的不規(guī)則性，它們?cè)谒袝?huì)產(chǎn)生許多不同的附聚型式。無(wú)機(jī)礦物粉在水中高度分散搭接成網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)，并使多量的自由水轉(zhuǎn)變?yōu)榫W(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)中的束縛水，而形成非牛頓液體類(lèi)型的觸變性凝膠。它的粘度對(duì)于懸浮液體系的穩(wěn)定性具有重要影響，并與剪切速度變化有關(guān)。攪動(dòng)時(shí)，網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)破壞，凝膠轉(zhuǎn)化為低粘滯性的懸浮液；靜止時(shí)，恢復(fù)到初始凝膠網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)的均相塑性體狀態(tài)，粘度逐漸增大。在外力作用下懸浮液與膠體可以無(wú)限轉(zhuǎn)化。這就是摻加無(wú)機(jī)礦物粉后砂漿觸變性變好的原因。由于上述原因，導(dǎo)致加入無(wú)機(jī)礦物粉的砂漿粘度上升，保水性能提高，觸變性能變好。