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干粉砂浆的组分及其作用机理
更新时间:2024-06-05 03:12:39作者: 冠竞体育采用稳定剂能赋予干粉砂浆合宜的稠度和和易性,它可避开砂浆在硬化前产生沉淀和水分蒸发,也能改善砂浆最终硬化浆体的性能。稳定剂可以是无机矿物(如层状硅酸盐),也可以是有机合成物(如各种纤维素醚)。木质素磺酸盐是干粉砂浆中常用的一种增塑剂,是造纸厂的废料,其一般掺量为0.2%--0.3%还能大大的提升砂浆的粘结强度。聚乙烯醇在干粉砂浆中作为了阻凝剂,同时也是一种粘结剂,也能大大的提升砂浆的粘结强度。碳酸锂作为干粉砂浆凝固和硬化的加速剂。醋酸作为石膏组分缓溶剂,能调节干粉砂浆中石膏的硬化凝固速度。还能够使用酒石酸钾、聚烷基酰胺、某些磷酸盐和硼酸盐作为石膏硬化的缓凝剂。
1)增加和易性;2)增加黏附力;3)砂浆不易泌水和分离;4)提高抗渗性和抗冻性;5)提高砂浆的抗裂性;6)砂浆易于薄层施工。除以上各项性能外,不同的纤维素醚还有各自的特殊性能。
用少量的化学添加剂使干粉砂浆改性是与传统砂浆的最大区别之一。在干粉砂浆中加入一种化学添加剂称为一级改性,加入两种或两种以上添加剂为二级改性。干粉砂浆的质量取决于正确选择成分和各种成分相互协调匹配。在选择化学添加剂时,针对合宜无机复合物成分,应该把化学添加剂的掺量放在首位,因为化学添加剂价格相对较贵,并且对于干粉砂浆性能影响比较大。下面以纤维素醚为例来阐述化学添加剂的选择方法。
(4)复合粘结剂:含有铝酸钙水泥的复合粘结剂在干粉砂浆中用的较为广泛。主要有两大系列:1)普通硅酸盐水泥--铝酸钙水泥;2)铝酸钙水泥--石膏。这两系列复合粘结剂的水化产物见表3:
(3)产品性能优良:干粉砂浆与传统砂浆相比,具有保水性好、粘结性强、抗冻、抗干缩等优点,作为保温砂浆还有很好的节能效果。
(4)保证实施工程质量:由于干粉砂浆是按规定要求生产的一种产品,质量能确保。避免了施工现场配置砂浆时配比混乱、计量误差大等不利因素。
本文论述了商品干粉砂浆的一些新内容,对于干粉砂浆成分的合理选择及几种化学添加剂的性能和作用进行详细的阐述。
目前用在干粉砂浆中的细分散有机聚合物主要有以下几种:1)苯乙烯—丁二烯共聚物;2)苯乙烯—丙烯酸共聚物;3)醋酸乙烯酯均聚物;4)聚丙烯酸酯均聚物;5)醋酸苯乙烯共聚物;6)醋酸乙烯酯—乙烯共聚物等。
因为加入细分散有机聚合物会增加砂浆的气孔率,所以必须引入消泡剂,以消除气泡。
(1)绿色环保技术:该技术能将大量粉煤灰进行再利用,减少废弃物对环境污染,同时降低生产所带来的成本。还能够使用纳米材料技术,使内外墙具有吸收空气中废气的功能,自动调节空气中的温度。
(2)多种功能效果:利用干粉砂浆对墙体进行砌筑与抹面,可使建筑物内外墙有保持温度、隔热、防水、耐久性好、延长有效期的功能。对于聚合物砂浆还具有高抗弯、抗拉、抗腐蚀、抗冲击等性能。
目前最常用的矿物外加剂就是粉煤灰、矿渣微粉和石灰厂粉,他们都属于工业废料,从化学成分来看他们都是含是很高的氧化钙的铝硅酸盐和碳酸盐,它们在水中有不同的溶解性。由于粉煤灰本身的性质,使掺加粉煤灰的砂浆具有早期强度低,后期强度持续增长的特点,是因为粉煤灰的活性被持续激发所致;此种砂浆的早期收缩较大,到28天基本趋于稳定;随着粉煤灰掺量的增加,干粉砂浆的凝结时间延长,综合以上因素,一般认为选择粉煤灰的用量在水泥的50%左右是合理的。
砂浆是非匀质系统,其中水和水溶液是连续相,水刚开始加入剧烈提高摩擦力和移动阻力,因此使砂浆涂抹困难,特别是薄层,纤维素醚类塑性剂的加入,可以对砂浆的滑移起润滑作用,同时改变砂浆的和易性。纤维素醚的加入依赖砂浆的涂抹厚度。厚层涂抹有开裂的危险,加入纤维素醚可以有效的预防这样的一种情况发生。但若掺量太小,仍有开裂的危险。
纤维素醚是由天然纤维素经过醚化反应得到,具有脱水葡萄糖的基本机构单元,根据其取代位置上的取代基图的种类和数量不同而具有不一样的性质可作为增粘剂、保水剂、引气剂等。以下几种纤维素醚类化合物可用于干粉砂浆中作为化学添加剂;
1)Na—羧甲基纤维素;2)乙基纤维素;3)甲基纤维素;4)羟基纤维素;5)羟丙基甲基纤维素;6)淀粉酯等。
水泥与石膏硬化是由于它们的水化作用,但是砂浆薄层涂抹,水很快渗到基体中或者蒸发,纤维素醚由于分子间的作用力(范德华力),拥有非常良好的保水能力;还能够保证无机粘结剂水化作用的均匀性和完全性,因为它与水有大致相同的蒸发热和毛细管扩散作用。以甲基纤维素酯为例,同样的砂浆,在不加甲基纤维素酯时,保水率为65%--70%,加入甲基纤维素酯的干粉砂浆,在冬天保水率不低于90%,在夏天不低于85%。
在这类复合粘结剂系统中,大多数采用1#铝酸钙水泥,并加入相当多的石膏。该复合粘结剂系统水化生成的主要产物是钙矾石,且具有自动均衡的结构,能快速干燥,强度增长速度快,其收缩可以抵消,这类干粉砂浆可当作精密几何尺寸的装饰板块的粘结砂浆。
干粉砂浆中采用的细分散有机聚合物是水溶性的(国外称为可再分散乳胶粉),它在水中形成乳胶液,对各类物质具有非常好的粘结性,但它的粘结机理与矿物水化物(水泥)粘结机理有根本区别。在干粉砂浆加水搅拌时,聚合物颗粒自行分散,并不会同水泥粘聚,一方面由于细分散有机聚合物颗粒之间润滑效应,使砂浆的组分能够单独流动;另一方面细分散有机聚合物对空气有诱导效应,赋于砂浆可压缩性,因此,能改善砂浆的施工和易性。实践证明,加入细分散有机聚合物的砂浆具有下列优点:
(2)石膏:主要成分为硫酸钙:天然石膏是CaSO4·2H2O是经过控制脱水生成a或b半水石膏(CaSO4·1/2H2O)和无水硬石膏。在干粉砂浆中一般用a、b半水石膏或天然石膏。干粉砂浆中石膏的作用与其在水中的溶解度较为重要。而石膏在水中的溶解度与它的生产方法、磨细方法和磨细程度、存放时间、使用温度和PH值有关,溶解度的大小对干粉砂浆的粘结性产生根本性的影响。表1列出了各种石膏在浓度25g/L和温度25℃时的溶解度。
干粉砂浆质量既依赖于化学添加剂,又依赖于正确选择无机矿物外加剂。其配方组成必须研究砂浆拌和物的凝固硬化过程。当前已大范围的应用的矿物外加剂有粉煤灰、矿渣微粒、石灰石粉、硅灰、珍珠岩等。矿物外加剂的某些重要性质必须详细研究,例如矿物外加剂使化学添加剂过量消耗问题。矿物外加剂中对于破坏粘结剂性能的杂质应尽量少。矿物外加剂的活性成分改变水泥的水化和硬化机理,会导致不能控制的收缩和膨胀。我国正在制定矿物外加剂的国家标准。
干粉砂浆,包括普通水泥砂浆、聚合物水泥砂浆、特种功能砂浆和快速修补砂浆等。其中普通水泥砂浆是由胶凝材料、骨料(干砂)、矿物掺和料(主要为粉煤灰)、外加剂等材料组成;聚合物水泥砂浆是由特种水泥、石英砂、丙烯酸丁苯共聚物和添加剂组成;特种功能砂浆是由特种水泥、砂子、添加剂及按功能要求配置的材料组成;快速修补砂浆是由普通水泥、塑凝剂、早强剂、粘结剂、砂子等材料组成。它们分别按不一样的要求、不同级别、不同用途、经配料、计量、搅拌、混合、散装或包装成为产品。散装干粉砂浆可运到混凝土搅拌站,按要求加水搅拌成为商品砂浆(或预拌砂浆)。袋装干粉砂浆可运到建筑施工现场,作业时只要按特殊的比例加水即可成为专用砂浆材料。这些干粉砂浆具有比较强的技术优势。
这一系列复合粘结剂大多数都用在需快速硬化的干粉砂浆中,硬化和凝结时间的调节主要是复合粘结剂中铝酸钙水泥的含量和普通硅酸盐水泥的品种。它主要作为装饰板块的粘结砂浆、修复砂浆、防水砂浆等。修复砂浆用于已有的砌体和混凝土建筑物,不论是施工缺陷,还是风化引起的结构裂缝及各种破损,利用现有的多种技术和相应的材料能恢复原建筑物表面,并能大大的提升建筑物的整体强度。防水砂浆不仅能防止液体渗漏,还有一定的耐蒸汽渗透性和防止分层剥离的良好的附着力。所以这种干粉砂浆能够适用于各种蓄水池、建筑物层面和外墙面等。
对于水泥和石膏型干粉砂浆,无论作为保水剂还是增稠剂,均能够使用各种纤维素醚,对于选择品种和加入量按以下性能考虑:
2)增稠作用,粘度(保水相关性、粘结性、结构粘度。在不同涂刷条件下,纤维素醚与砂浆粘度的关系);
(3)铝酸钙水泥:铝酸钙水泥是国外“Lafarge Alu-mintes”公司研制专门用于干粉砂浆的一种高性能粘结剂。这类水泥是用特殊的比例含有Al2O3和CaO的原料经熔化或烧结,然后将获得的熟料磨细而成。铝酸钙水泥具有快的强度发展,甚至在低温下强度发展也很快,高的耐火性和化学稳定性。在干粉浆中铝酸钙水泥可作为复合粘结剂的一个组分,在不同的复合粘结剂中发挥不同的作用。它对砂浆的和易性、硬化性质、强度、收缩率等都有影响。其化学成分列于表2
干粉砂浆的成分主要由粘结剂、细分散有机聚合物、化学添加剂、矿物外加剂、砂等组成。
粘结剂有普通硅酸盐水泥、白水泥、高铝水泥、天然石膏、半水石膏、石灰、铝酸钙水泥及铝酸钙水泥组成的复合粘结剂
(1)普通硅酸盐水泥:是熟料与石膏及其它组分(粉煤灰、矿渣、火山灰)一起粉磨而成,加入石膏是为了调节凝结时间。
表3复合粘结剂形成的水化产物普通硅酸盐水泥一铝酸钙水泥铝酸钙水泥石膏cachocah13ah103ca3cs35hocsh3ca9cs6ch90h普通硅酸盐水泥铝酸钙水泥系统这一系列复合粘结剂大多数都用在需快速硬化的干粉砂浆中硬化和凝结时间的调节主要是复合粘结剂中铝酸钙水泥的含量和普通硅酸盐水泥的品种
[摘要]本文对干粉砂浆的组分选择及几种化学添加剂的性能和作用做了详细的阐述。同时对各种成分之间的相互作用机理进行了分析。
在装饰板块用的粘结砂浆中,对细分散有机聚合物的量要求比较多,它的加入使砂浆的的抗弯强度、抗裂性、附着强度、弹性、韧性都有改善,最终能够尽可能的防止砂浆收缩开裂,还能够大大减少粘结层的厚度。细分散有机聚合物能改善砂浆的上述性能是因为其可以在砂浆颗粒表明产生聚合物膜,膜上部分表面有气孔,而气孔表面被砂浆填充,使应力集中降低,并在外力的作用下会产生松弛而不破坏。另外,砂浆在水泥水化后形成刚性骨架,而在骨架内的聚合物具有活动接头的功能,类似于人体的组织,聚合物形成的膜可以比喻关节、韧带,从而能够保证刚性骨架的弹性的韧性。聚合物膜抗拉强度比普通砂浆的抗拉强度要大10倍以上,所以,细分散有机聚合物还能改善砂浆的抗拉强度。
在干粉砂浆中除加入纤维素醚(如甲基纤维素酯),还能加入聚乙烯酸乙烯酯,即二级改性。砂浆中的无机粘结剂(水泥、石膏)能保证高的抗住压力的强度,而对抗拉强度和抗弯强度作用甚微。聚乙烯酸乙烯酯在水泥石孔内建立弹性膜,所以使砂浆能承受高的变形负载,提高耐磨性即抗拉强度和抗弯强度。实践证明:在干粉砂浆中加入不同数量的甲基纤维素酯和聚乙烯酸乙烯酯,可以制备薄层涂抹板块粘结砂浆、抹灰砂浆、装饰粉刷砂浆、用于加气混凝土砌块的砌筑砂浆、浇注地坪的自流平砂浆等。将二者混合使用不但可以提高砂浆的质量,还能够大大提高施工效率。