饰面砂浆泛碱性能的 深入 研究

1、饰面砂浆抗泛碱性能的研究李光球1 薛亮亮1 范春雨2（1. 苏州市建筑科学研究院 江苏苏州 2151292. 南通市建筑科学研究院 江苏南通 226500 ）摘要：本文从胶凝材料的用量及其配比、乳胶粉的种类及其掺量、活性二氧化硅、泛碱抑制剂以及饰面砂浆表面喷涂有机硅憎水剂五个方面着手，对饰面砂浆的抗泛碱性进行深入研究，提出改善饰面砂浆抗泛碱性能的各种方案。关键词： 活性二氧化硅 泛碱抑制剂 有机硅憎水剂 Plasters to study anti-pan-alkalineLI Guangqiu XUE Liangliang( Suzhou Research Institute of Buil

2、ding Science CO.,Ltd, 215129, Suzhou，Jiangsu, China)Abstract: In this paper, the amount of cementitious materials ratio, the type and dosage of polymer powders, activated silica, efflorescence inhibitor and plasters repellent silicone surface coating five aspects of plasters anti-pan-alkaline-depth

3、study and put forward to improve the plasters to a variety of anti-pan-alkaline solution.Key words：activated silica；efflorescence inhibitor；Silicone water-repellent agent0 前言 饰面砂浆是一种天然无机矿物类型的抹面灰浆，一种完全开放式的结构，它不易粘灰，具备自清理的能力，维修费用低，耐久性非常好；是一种完全健康的绿色装饰材料。它具有材质轻、柔性好、防水、抗渗、透气、抗收缩、施工简单耐久性好与基底有很强的粘结力以及无毒无味、绿

4、色环保等特点。而饰面砂浆对抗泛碱性能要求非常高就是它的致命缺点，只要饰面砂浆表面有泛碱，则会严重影响饰面砂浆的整体装饰效果，使得外观质量下降。因此，研究饰面砂浆抗泛碱性能，最大程度的降低或抑制砂浆泛碱的机率，是确保饰面砂浆整体装饰效果的关键。本文从饰面砂浆的配方组成和施工工艺着手，对影响饰面砂浆抗泛碱性能的原料和施工工艺进行深入研究。1 试验材料与试验方法1.1 试验材料（1） 白色硅酸盐水泥（简称白水泥）：长兴新明华化工建材 ，白度为一级，标号为425； （2） 高铝水泥：郑州登封熔料 , CA-50-J7；（3） 乳胶粉：阿克苏诺贝尔特种化学（上海） ， BRICOR800；(4) 纤维素

5、醚：绍兴琴诺化工科技 ，20000S HPMC；（5） 泛碱抑制剂：阿克苏诺贝尔特种化学（上海） ，ERA 100；（7） 纳米二氧化硅：安徽敬业纳米科技 ；（8） 憎水胶粉：阿克苏诺贝尔特种化学（上海） ，SEAL 80；（9） 触变剂：绍兴琴诺化工科技 ，JK710；（10） 万可涂憎水剂：苏州建科院自产；1.2 试验方法按行业标准JC/T 1024-2007墙体饰面砂浆中7.10的规定进行试验，观察试件的泛碱情况；2 试验结果与分析2.1 胶凝材料对饰面砂浆抗泛碱性的影响本文采用高铝水泥为主，白水泥为辅的二元胶凝材料系统，胶凝材料水化后形成坚固的水泥石，赋予饰面砂浆主要强度，胶凝材料用量

6、是影响体系总体性能的重要因素，胶凝材料的用量越大，其强度相对越高，碱性越大，抗泛碱能力差；同时，高铝水泥与白水泥的复配比例不同，对饰面砂浆的影响效果也完全不同。因此，本文从高铝水泥与白水泥的复配比例以及胶凝材料总用量着手，研究胶凝材料对饰面砂浆抗泛碱性的影响，具体实验结果见表1和表2。由表1可知，随着胶凝材料总量的增加，抗泛碱性能越来越差，主要原因是胶凝材料在水化的过程当中，生成了大量的Ca（OH）2，当饰面砂浆中的水分随着毛细孔挥发时，Ca（OH）2也被水分带出，聚集在砂浆表面，其中部分与空气中的CO2反应，生产CaCO3，从而使得砂浆表面发白，形成泛碱。随着胶凝材料的用量越大，生成的Ca（

7、OH）2含量也越高，泛碱越严重。由表2可知，随着白水泥的增加（高铝水泥用量的减少），抗泛碱性能越差，主要原因是高铝水泥的主要水化产物为C2AH8和 Al（OH）3凝胶，而白水泥的水化产物为Ca（OH）2和C-H-S凝胶，当白水泥掺量增加时，生成的Ca（OH）2含量也越高，泛碱越严重。表1 ：胶凝材料总量对饰面砂浆抗泛碱性的影响胶凝材料总量乳胶粉方解石粉石英砂木纤维添加剂总用量抗泛碱性 606020067055无泛碱806020065055无泛碱1006020063055无泛碱1206020061055无泛碱1406020059055无泛碱1606020057055微量泛/p>

8、55微量泛碱表2：高铝水泥与白水泥的复配比例对饰面砂浆抗泛碱性的影响白水泥：高铝水泥乳胶粉方解石粉石英砂木纤维添加剂总用量抗泛碱性 10:1306020059055无泛碱20:1206020059055无泛碱30:1106020059055无泛碱40:1006020059055微量泛碱50:906020059055微量泛碱60:806020059055轻微泛碱70:706020059055轻微泛碱2.2 乳胶粉对饰面砂浆抗泛碱性的影响不同品牌和不同种类的可再分散乳胶粉对饰面砂浆性能的影响截然不同，本课题对比瓦克的5044N 、易来泰的80W和BRICOR 800 三种胶粉在饰面砂浆中的作用效果

9、，从而选定最适宜的可再分散乳胶粉。下图为抗泛碱效果图。 由下图可知，BRICOR 800乳胶粉在饰面砂浆中的效果最为理想。主要是因为BRICOR 800是一种基于苯乙烯/丙烯酸共聚物的创新的可再分散聚合物乳胶粉，它结合了高效抑制泛碱技术和丙烯酸共聚物优异的粘结性能，因此用BRICOR 800改性的饰面砂浆具有优异的耐水、憎水性能以及良好的透气性，可有效降低甚至消除水泥基饰面砂浆泛碱的风险，使装饰面长期亮丽如新。(BRICOR 800)效果图(80W)抗泛碱效果图(5044N)抗泛碱效果图 可再分散乳胶粉的掺量对饰面砂浆的抗泛碱效果影响也是相当大的，不同掺量的乳胶粉，效果完全不同，具体实验数据见

10、表3。由表3可知，随着乳胶粉掺量的增加，抗泛碱性能有明显的改善，当乳胶粉掺量达到5070KG时，饰面砂浆基本无泛碱现象。原因是乳胶粉在饰面砂浆搅拌过程中，再次溶解，分散，形成聚合物乳液，当饰面砂浆水化，失水后，乳胶粉形成一层聚合物立体网络薄膜，填充在砂浆的微小空隙中，改善砂浆孔洞结构，大幅度的降低饰面砂浆泛碱的可能性。当乳胶粉的掺量太大时，由于乳胶粉的微量引气作用，会使砂浆中引入大量气泡，使得砂浆的孔隙率增大，抗泛碱能力减弱。 表3：可再分散乳胶粉掺量对饰面砂浆抗泛碱性的影响胶凝材料总量乳胶粉方解石粉石英砂木纤维添加剂总用量抗泛碱性1402020063055明显泛碱1403020062055微

11、量泛碱1404020061055微量泛碱1405020060055无泛碱1406020059055无泛碱1407020058055无泛碱1408020057055微量泛碱2.3 活性纳米二氧化硅对饰面砂浆抗泛碱性的影响活性纳米二氧化硅对饰面砂浆抗泛碱性的影响见表4，有表4可知，活性纳米二氧化硅对饰面砂浆的抗泛碱性有很明显的改善，尤其是掺量为1.43.5之间（水泥掺量的1%2.5%），基本上无泛碱。主要原因是活性纳米二氧化硅具有相当好的活性，能更快更有效的吸收掉水泥水化早期生产的Ca(OH)2,改善水泥硬化浆体和骨料之间的界面，细化Ca(OH)2；同时由于活性纳米二氧化硅分子比较细，可以填充到水

12、泥颗粒之间的空隙中，有效的减少水泥硬化浆体中微小空隙，提高水泥浆体的密实度。在活性纳米二氧化硅的活性反应和填充效应共同作用下，使得饰面砂浆的抗泛碱性能显著提高。表4：活性纳米二氧化硅对饰面砂浆抗泛碱性的影响胶凝材料总量乳胶粉方解石粉石英砂木纤维添加剂总用量活性纳米SiO2掺量抗泛碱性14060200630550微量泛碱14060200620550.7微量泛碱14060200610551.4无泛碱14060200600552.1无泛碱14060200590552.8无泛碱14060200580553.5无泛碱14060200570554.2微量泛碱2.3 泛碱抑制剂本课题组除采用高性能的BRIC

13、OR 800乳胶粉外，还通过添加专门的泛碱抑制剂ERA 100，来改善饰面砂浆的抗泛碱性能。ERA 100在再分散后可以形成尺寸为几个微米的小颗粒，这些小颗粒可以封闭空隙、降低水的迁移；此外，它还具有束缚自由Ca2+的潜力，而又不会对水泥的水化产生缓凝作用。试验结果如下图，看图便知，添加ERA 100的抗泛碱效果是相当好的。添加ERA100抗泛碱效果图未添加ERA100抗泛碱效果图2.4 涂刷有机硅憎水剂（万可涂）对饰面砂浆性能的影响 将拌好的饰面砂浆按JC/T 1024-2007墙体饰面砂浆的要求进行实验，成型试件，在实验室条件下养护24h，然后在试件表面涂刷有机硅憎水剂。最后将涂刷有机硅憎

14、水剂的试件和未涂刷有机硅憎水剂的试件放在室外自然条件下养护2个月，试验结果见下图。由图可知，喷涂有机硅憎水剂的饰面砂浆表面，憎水效果明显，经过长期的室外暴露，自然养护，抗泛碱性能优良，其装饰效果还相当好，色差基本无变化，而未喷涂有机硅憎水剂的试件，表面色差变化大，整体颜色发白，失去原有的光泽。此外，装饰砂浆表面喷涂有机硅憎水剂能有效改善砂浆的泛碱性，耐候性，以及憎水效果。憎水效果对比涂刷有机硅憎水剂憎水效果图未涂刷有机硅憎水剂憎水效果图憎水效果对比抗泛碱性试验对比试验前黑色饰面砂浆试验后（涂刷万可涂）试验后（未涂刷万可涂）3 结论1）在保证饰面砂浆强度和其他性能的条件下，尽可能的降低水泥用量，同时添加适量的高铝水泥，对饰面砂浆的抗泛碱性能有很大的改善。2）选择合适的乳胶粉品牌和种类，找到该乳胶粉的最佳掺量，可以抑制或降低泛碱的机率。3）添加泛碱抑制剂和活性二氧