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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很多,主要起防水、抗凍、早強、抗裂和抗?jié)B等作用,但是在使用這些外加劑之前應(yīng)該通過試驗確定其與無極凝膠材料的相容性良好,并且對砂漿的耐久性無不良影響。
目前干粉砂漿中采用的外加劑主要是有機和無機外加劑,如可再分散乳膠粉、保水增稠外加劑、膨潤土等。為了提高砂漿的綜合性能,將有機和無機材料復(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,無法滿足干粉砂漿的要求?,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組分。可再分散乳膠粉是細分散的有機聚合物,是水溶性的,是聚合物乳液經(jīng)過噴霧干燥過程形成的,它遇水可以再分散形成乳液,對無機和有機材料都具有較好的粘結(jié)性。在干粉砂漿加水攪拌時,聚合物顆粒自行分散,并不會同水泥粘聚,可再分散乳膠粉顆粒之間存在著潤滑效應(yīng),使砂漿組分能夠單獨流動;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)強度、抗剪強度、抗拉強度均有提高,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裂的缺點,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引入一定量的氣泡,因此在實際應(yīng)用中可以視引入氣泡量的大小同時加入微量的消泡劑。
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)使砂漿更易進行薄層施工。
保水增稠材料主要種類是纖維素醚。可用于干粉砂漿的纖維素醚有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快被瓷磚吸收,使膠凝材料有足夠的水分進行水化,同時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;具有毛細管作用的瓷磚使修正時間縮短,由于摻加甲基纖維素的砂漿具有高保水能力,抑制水分過快流失從而延長了修正時間;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,也不會出現(xiàn)下滑現(xiàn)象。
3、無機礦物粉
無機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膨潤土的性能有很大的影響。當無機礦物粉分散于水中時,由于表面吸附的陽離子在溶液主體中的濃度較低,它們有自晶層表面向外擴散的趨勢;另一方面,它們又受帶電晶層的靜電吸引。這兩個相反趨向的結(jié)果,使粘土顆粒晶層外表面形成擴散雙電層,并呈大氣狀分布。堆疊晶層間的陽離子則限制在面對面的晶層表面中間的狹窄間隔內(nèi)。無機礦物粉分散在水中,蒙脫石的顆??赡艹蕟我痪О?,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,它們在水中會產(chǎn)生許多不同的附聚型式。無機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型的觸變性凝膠。它的粘度對于懸浮液體系的穩(wěn)定性具有重要影響,并與剪切速度變化有關(guān)。攪動時,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,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限轉(zhuǎn)化。這就是摻加無機礦物粉后砂漿觸變性變好的原因。由于上述原因,導(dǎo)致加入無機礦物粉的砂漿粘度上升,保水性能提高,觸變性能變好。
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