商品砂浆用化学外加剂

1、王(北京工业大学材料学院，北京0 0 0 2 2)是商品砂浆的化学添加剂，介绍了各种商品砂用化学添加剂J的分类、性能及应用。根据混凝土外加剂的分类对砂浆外加剂进行了分类，讨论了砂浆外加剂和混凝土外加剂在性能要求上的异同。还讨论了商品砂浆中常用的纤维和聚合物胶粉。总结了干粉砂浆相关的现行标准和正在制定的标准。关键词：商品与政策；干粉砂浆；附加垂肉。聚合物胶粉1号商品砂浆，包括预拌砂浆和干粉砂浆，是近年来我国发展起来的一种新型建筑材料。商品砂浆具有施工速度快、质量容易保证、施工环保、功能多样等优点，有利于建筑新技术和现代施工技术的推广，符合我国经济发展和建筑业的发展趋势。商品砂浆外加剂是保证商品砂

2、浆质量和功能的最重要组成部分。各种商品砂浆的质量保证和功能化主要是通过引入具有各种性能的化学和矿物掺合料来实现的，类似于商品混凝土。虽然我国砂浆外加剂的研究和应用取得了一些进展，但与砂浆外加剂成熟的国家相比仍有很大差距，现有砂浆外加剂远远不能满足实际需要2J。因此，我国应加强商品砂浆外加剂的研发。2商品砂浆外加剂分类2 1商品砂浆外加剂分类干粉砂浆的组成因品种而异，主要包括水泥、石灰粉、石膏粉、轻质砂、石英砂、珍珠岩、聚苯乙烯颗粒、蛭石、粉煤灰、聚合物胶粉、纤维和各种化学外加剂，如增塑剂、缓凝剂、分散剂、引气剂和激发剂。装饰干混砂浆应加入不同的色料。商品砂浆有很多种，法国的一家砂浆厂可以生产4

3、 0 5 0种。商品砂浆按生产和施工方法可分为预拌砂浆和干粉砂浆；它可分为普通砂浆(砌筑砂浆、抹灰砂浆、地面砂浆等)。)和特种砂浆，包括自流平地面砂浆、防水砂浆、保温砂浆、装饰砂浆、修补砂浆、专用砂浆、粘结砂浆、水泥基灌浆材料和其他特种工程材料。干粉砂浆外加剂的分类砂浆化学外加剂和混凝土化学外加剂既有相似之处也有不同之处。这主要是由于砂浆和混凝土的不同用途。混凝土主要用作结构材料，而砂浆主要用作饰面和粘结材料。参照混凝土外加剂的分类方法，砂浆化学外加剂也可以根据化学成分和主要功能用途进行分类。(1)按化学成分分类1)无机盐砂浆添加剂：如早强剂、防冻剂、速凝剂、膨胀剂、着色剂、防水剂等。2)聚合

4、物表面活性剂：这些添加剂主要是表面活性剂，如增塑剂(减水剂)、减缩剂、消泡剂、引气剂、乳化剂等。3)树脂聚合物：如聚合物乳液、可再分散聚合物胶粉、纤维素醚、水溶性高分子材料等。(2)根据主要功能，1)改善新拌砂浆和易性(流变性)的外加剂包括增塑剂(减水剂)、引气剂、保水剂和增粘剂(粘度调节剂)。2)调整砂浆凝结时间和硬化性能的外加剂，包括缓凝剂、超缓凝剂、速凝剂和早强剂等。3)提高砂浆耐久性的添加剂、引气剂、防水剂、防锈剂、杀菌剂和碱集料反应抑制剂。4)用于提高砂浆体积稳定性的添加剂、膨胀剂和减缩剂。5)改善砂浆力学性能的添加剂，如聚合物乳液、可再分散聚合物胶粉和纤维素醚。6)用于改善砂浆装饰

5、性能的添加剂、着色剂、表面美化剂和增白剂。7)混合3干粉砂浆专用化学外加剂的性能和用途砂浆材料和混凝土材料的区别在于砂浆作为摊铺和粘结材料，使用时一般为薄层结构，而混凝土在大多数情况下用作结构材料，用量也很大。因此，商品混凝土施工的和易性要求主要是稳定性、流动性和流动性保持能力。砂浆的主要要求是良好的保水性、粘结力和接触变形。3 .1保水剂砌筑砂浆、抹灰砂浆、保温砂浆、自流平地面砂浆、防水砂浆等。都需要使用保水剂来保证砂浆有足够的保水能力，防止基层水分蒸发和吸水过度而开裂，降低砂浆的强度。一般而言，保水剂I使用有机材料如纤维素醚(甲基纤维素、羧甲基纤维素、羟乙基纤维素、羟丙基甲基纤维素)来增加

6、液体或聚合物的粘度，水溶性聚合物如聚丙烯酰胺和聚乙烯醇也可以显著增加水溶液的粘度并增加砂浆的保水能力。聚合物乳液和可再分散聚合物胶粉通常被用作改善砂浆粘结性能的材料，但它们也具有良好的保水能力。高分子材料的保水性能与其组成、结构和相对分子量密切相关。水溶性高分子保水剂对水溶液稻草化程度的影响与溶液的酸碱度密切相关。一般来说，当这些材料在碱性环境中用作水泥砂浆的保水刺时，要求它们在碱性环境中稳定。在无机材料中，沸石粉、膨润土、硅藻土、硅灰、膨胀剂和硫酸铝也有较好的保水能力，达8.9，尤其是U是一种多孔矿物材料。3 2可再分散聚合物橡胶粉目前，干粉砂浆中使用的聚合物橡胶粉主要有以下几种：丁苯共聚物

7、；苯乙烯丙烯酸共聚物；乙酸乙烯酯均聚物；聚丙烯酸酯均聚物；苯乙烯乙酸酯共聚物；醋酸乙烯乙烯共聚物等。其中大多数是醋酸乙烯酯乙烯共聚物粉末。聚合物粉末通常为白色粉末，具有干流动性，灰分含量约为5 1 0，灰分主要来自隔离剂。聚合物粉末的典型颗粒尺寸约为0.8 m，这当然是乳液颗粒聚集体的尺寸。在水中再分散后，乳液颗粒的典型粒径为5 m。直接以乳液形式使用的乳液颗粒的典型粒径一般在0 . 2 m左右，因此聚合物粉末形成的乳液粒径较大3 j .聚合物橡胶粉末的物理性能和质量要求见表。可再分散聚合物粉末有两种制备方法。一种是通过喷雾干燥使用一些现有的乳液，该过程是通过乳液聚合然后喷雾干燥获得聚合物乳液

8、。在喷雾干燥前，为了防止胶粉的结块并改善其性能，添加了一些添加剂，如杀菌剂、喷雾干燥添加剂、增塑剂、消泡剂等。经常被添加。在喷雾干燥过程中，或干燥后，加入隔离剂以防止粉末在储存过程中结块。常用的隔离剂包括粉状二氧化硅和碳酸钙等。德国巴斯福德公司报道了一种通过向聚合物水分散体中加入干燥助剂来制备聚合物粉末的方法。将聚电解质加入聚合物水分散体中进行干燥，作为干燥助剂，聚电解质能够以解离成聚离子和反离子的方式溶解在水基分散介质中，并且聚离子的电荷与分散的聚合物颗粒的表面电荷的极性相反。美国哈罗和哈齐公司提供了一种提高聚合物粉末稳定性的方法，通过喷雾干燥含有低氢/升/硼值表面活性剂的乳液聚合物，获得了

9、适用于水泥改性剂的聚合物胶粉。表1聚合物粉的质量要求砂浆中的聚合物能改善与基体的粘结性能，避免地面层扬尘，提高耐磨性、抗裂性、抗折强度和抗拉强度。E L 0纸浆已开发出流动性改善的可再分散胶粉。该产品可用作自流平系统的合成胶凝材料，无需设备即可加入高效减水剂。目前，9端口缓凝剂(超级缓凝剂)和速凝剂主要使用糖钙、糖蜜等。和羟基酸(柠檬酸、酒石酸、葡萄糖酸、水杨酸、乙酸、马来酸、单宁酸、乙二醇酸等。)、碳水化合物(蔗糖)或其他化合物(甘油、聚乙烯、甲基铝硅酸钠、对氨基苯磺酸)等。商品砂浆中使用的缓凝剂应主要考虑两个方面。一种是预拌砂浆中使用的缓凝剂。预拌砂浆搅拌运输到施工现场后，施工时间较长，因

10、此要求砂浆有足够的施工时间，甚至2 4h或3 6h，以满足较长施工时间的要求。磷酸盐、羟基羧酸(盐)和多元醇可用作超级缓凝剂。虽然这些材料可以长时间延迟砂浆的凝结时间，但长时间使用不会降低砂浆的力学性能；另一方面，粉末砂浆缓凝剂也不同于混凝土缓凝剂。因为干砂浆的胶凝材料包括高铝水泥、硫铝酸盐水泥、石膏、石灰等。除波特兰水泥外，所用的缓凝剂主要是羟基羧酸盐、磷酸盐、硼砂等。可选的早强剂包括无机盐早强剂，如氯化钙、氯化钠、硝酸钙、亚硝酸钠、硝酸钠、硝酸钾、硫代硫酸钠、硫酸钾、硫酸铝、碳酸钾和碳酸钠；有机混凝剂材料包括三乙醇胺、甲酸钙、醋酸钠、醋酸钙和乳酸铁等。天然矿石的促凝物质包括煅烧明矾石、芒硝

11、等制成的早强剂。此外，一些合成矿物包括铝酸钙、氟铝酸钙和硫铝酸钙矿物。3.4防冻剂防冻剂能防止砂浆和混凝土在负温条件下冻结，保持一定的过冷液体，保持水泥土的水化反应继续进行，保持砂浆或混凝土的强度增加。通常，一些降低水溶液冰点的无机盐经常被用作防冻剂。严禁在钢筋混凝土和预应力混凝土结构中使用氯盐防冻剂，严禁在封闭结构的混凝土施工中使用尿素等防冻剂。砂浆一般不含钢筋，体积小，散热快，易受冻害。含氯防冻成分可以用在没有钢筋的砂浆中。目前，我国还没有砂浆防冻剂的标准。使用时，一般参照混凝土防冻剂行业标准(J c钾5 2 0 0 2)。一些化合物饱和溶液的最低共晶点温度见表2。表2复合水溶液的冰点名称

12、最低共晶点含量(1克水)氯化钠、氯化钙、亚硝酸钠、硝酸钙、碳酸钾、碳酸钠、尿素、乙酸钠、氨、硫酸钠、9JL、6、3、6、5、9、0L8、椰子；萎蔫肌肉的m2o 6o 51650 m2；香料；消泡剂有很多种。常用的消泡剂有：支链醇(如异丙醇和异戊醇)、高级脂肪醇(二异丁基甲醇)、脂肪酸和脂肪酸脂类(如大豆油、蓖麻油等)。)、酰胺(乙二胺二硬脂酸酯等。)、磷酸酯等。磷酸三丁酯是一种常见的消泡剂，可用于水溶液和其他物质的消泡；有机硅化合物(聚二甲基硅氧烷)可用于水溶液体系和非水溶液中的消泡。它的表面张力极低，容易在溶液表面铺展。液膜的表面强度非常低，其含量仅需要约100，000份。然而，硅酮消泡剂不

13、溶于水，因此需要将其制成牛奶和粉末产品。可以通过在分子中引入聚环氧丙烷或环氧乙烷的亲水基团来提高溶解度。国家点粉公司和德国明凌公司都有粉状消泡剂，在配制夏夏干粉砂浆产品时使用非常方便。好的消泡剂必须具有良好的化学稳定性，比消泡介质的表面张力低，并且不溶于消泡介质。对于砂浆混凝土等强碱性体系，要求消泡剂具有良好的分散性和破泡性，既有刚性，又有良好的抑泡性和耐碱性。应该注意的是，消泡剂具有很强的针对性，它们在一个系统中具有消泡效果，在另一个系统中可能产生引气效果。因此，应该为不同的系统选择最有效的消泡剂或复合消泡剂。减缩剂和膨胀剂为了防止砂浆收缩和开裂，特别是自流平地面和防水砂浆薄层材料，经常使用

14、减缩剂和膨胀剂。减缩剂的主要化学成分可用通式R I o (A O) n R 2表示，其中主链A是两种碳原子数为2的碳原子。4通过顺序嵌段聚合和无规嵌段聚合；n代表聚合度，通常为25；r是氢原子、烷基、甲硅烷基或苯基等。典型的减缩剂包括低级醇环氧乙烷加合物、聚醚和聚乙二醇。减缩剂通常是液体产品，可以增加水的粘度，降低水的表面张力。一般来说，它们能使混凝土的干缩减少2 0 4 0，早期收缩可达5 0以上。经验表明，每立方米混凝土中加入l b减缩剂的效果相当于加入5 k g膨胀剂或少用8 k g水。减缩剂可与膨胀剂配合使用，取长补短，相互协调，在减少砂浆混凝土开裂方面取得较好的效果。3 7塑化剂(减

15、水剂)砂浆塑化剂是指能改善新拌砂浆流变性能和和易性的添加剂，主要包括各种常用减水剂、高效减水剂、缓凝剂和引气剂等。为了改善砌筑砂浆和抹灰砂浆的和易性和保水性，经常添加减水剂、引气剂和纤维素增粘剂，使新拌砂浆易于抹灰，并具有一定的触变性。具有合适触变性的砂浆具有饱满、不流淌、砌筑性能好的特点。减水剂广泛用作混凝土外加剂，也可用于砂浆中，但应根据砂浆的品种和性能进行选择。使用木质素磺酸盐或糖钙普通减水剂，砌筑和抹灰砂浆能够满足使用要求，由于普通减水剂具有一定的引气性能，砂浆的和易性也得到改善。自流平地面砂浆、修补砂浆等特殊砂浆材料一般使用高效减水剂(超塑化剂)，但普通高效减水剂不能满足自流平和高强

16、度的要求。现有的高效减水剂包括萘系高效减水剂(对萘磺酸盐甲醛缩合物)、三聚氰胺树脂高效减水剂、脂肪族磺酸盐高效减水剂、氨基磺酸盐高效减水剂和聚羧酸高性能减水剂。目前，萘系高效减水剂应用广泛，占我国高效减水剂总量的90%左右和92%左右。中国各地区都有制造商，液体和粉末产品都有工业化产品。三聚氰胺系高效减水剂在我国也有一定规模的生产，但产量相对较小。产品也是液体和粉末。干粉产品用于生产干砂浆，而液体产品在生产预拌砂浆时更便于测量和控制。其他类型的超塑化剂是很少的粉末产品，它们中的大部分是由液态产品提供的，液态产品用于生产预拌混凝土。在干粉砂浆的生产中，粉末产品必须从产品形式中选择。其次，根据外观的需要选择合适的产品类型。三聚氰胺基高效减水剂粉体产品为白色粉末，液体为无色淡黄色均匀液体，适用于装饰砂浆或石膏作为胶凝材料的颜色要求严格的产品。一般来说，加入高效减水剂后，砂浆和混凝土的收缩有增大的趋势。不同的减水剂对收缩性能有不同的影响可以看出，与基准混凝土相比，掺有外加剂和增塑剂的混凝土收缩率有不同程度的提高，三聚氰胺高效减水剂的收缩较小。需要注意的是，加入减水剂后，早期收缩率明显高于基准，而早