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建筑干混砂漿中常用外加劑基本性能
發布時間:2021-08-27 瀏覽量:10022次

外(wai)(wai)加劑對建筑干(gan)混(hun)(hun)(hun)砂(sha)(sha)漿(jiang)(jiang)性(xing)(xing)能的改善具有關鍵(jian)性(xing)(xing)作用(yong)(yong),但干(gan)混(hun)(hun)(hun)砂(sha)(sha)漿(jiang)(jiang)的加入使干(gan)混(hun)(hun)(hun)砂(sha)(sha)漿(jiang)(jiang)產(chan)品(pin)的材料成(cheng)本明顯高于傳(chuan)統砂(sha)(sha)漿(jiang)(jiang),其在干(gan)混(hun)(hun)(hun)砂(sha)(sha)漿(jiang)(jiang)中占材料成(cheng)本40%以(yi)上(shang)。目(mu)前,相當一部(bu)分外(wai)(wai)加劑由(you)國(guo)外(wai)(wai)制造(zao)商供(gong)應,產(chan)品(pin)的參考(kao)用(yong)(yong)量也由(you)供(gong)應商提(ti)供(gong)。由(you)此(ci)導致(zhi)了(le)干(gan)混(hun)(hun)(hun)砂(sha)(sha)漿(jiang)(jiang)產(chan)品(pin)成(cheng)本居(ju)高不下,量大面廣的普通砌筑和抹灰(hui)砂(sha)(sha)漿(jiang)(jiang)推廣困難;**市場產(chan)品(pin)由(you)國(guo)外(wai)(wai)公(gong)司控制,干(gan)混(hun)(hun)(hun)砂(sha)(sha)漿(jiang)(jiang)生產(chan)廠(chang)商利潤低,價格承受能力差;外(wai)(wai)加劑的應用(yong)(yong)缺乏系統性(xing)(xing)、針對性(xing)(xing)研(yan)究,盲從(cong)國(guo)外(wai)(wai)配(pei)方。

基于以(yi)上原因,本文對常用外加劑(ji)的(de)(de)一些基本性(xing)能(neng)進(jin)行(xing)(xing)分(fen)析與比較,并在此(ci)基礎上對應用外加劑(ji)的(de)(de)干混砂漿產品性(xing)能(neng)進(jin)行(xing)(xing)研究。

1保水劑

保(bao)水(shui)劑(ji)(ji)是改(gai)善干(gan)(gan)混砂漿保(bao)水(shui)性能的關鍵外(wai)加(jia)劑(ji)(ji),也是決定干(gan)(gan)混砂漿材料成本的關鍵外(wai)加(jia)劑(ji)(ji)之一。

1.1纖維素醚

纖(xian)(xian)維(wei)(wei)(wei)素(su)(su)(su)醚是(shi)堿纖(xian)(xian)維(wei)(wei)(wei)素(su)(su)(su)與醚化(hua)劑(ji)在(zai)一定(ding)條件下反應生成一系列產物的總稱。堿纖(xian)(xian)維(wei)(wei)(wei)素(su)(su)(su)被不(bu)同的醚化(hua)劑(ji)取(qu)(qu)代(dai)而得到不(bu)同的纖(xian)(xian)維(wei)(wei)(wei)素(su)(su)(su)醚。按取(qu)(qu)代(dai)基(ji)(ji)(ji)的電離(li)性能(neng),纖(xian)(xian)維(wei)(wei)(wei)素(su)(su)(su)醚可(ke)(ke)分(fen)(fen)為離(li)子型(如(ru)羧甲(jia)基(ji)(ji)(ji)纖(xian)(xian)維(wei)(wei)(wei)素(su)(su)(su))和非離(li)子型(如(ru)甲(jia)基(ji)(ji)(ji)纖(xian)(xian)維(wei)(wei)(wei)素(su)(su)(su))兩大類。按取(qu)(qu)代(dai)基(ji)(ji)(ji)的種類,纖(xian)(xian)維(wei)(wei)(wei)素(su)(su)(su)醚可(ke)(ke)分(fen)(fen)為單醚(如(ru)甲(jia)基(ji)(ji)(ji)纖(xian)(xian)維(wei)(wei)(wei)素(su)(su)(su))和混(hun)合醚(如(ru)羥(qian)丙基(ji)(ji)(ji)甲(jia)基(ji)(ji)(ji)纖(xian)(xian)維(wei)(wei)(wei)素(su)(su)(su))。按可(ke)(ke)溶(rong)解性不(bu)同,可(ke)(ke)分(fen)(fen)為水溶(rong)性(如(ru)羥(qian)乙基(ji)(ji)(ji)纖(xian)(xian)維(wei)(wei)(wei)素(su)(su)(su))和有機溶(rong)劑(ji)溶(rong)解性(如(ru)乙基(ji)(ji)(ji)纖(xian)(xian)維(wei)(wei)(wei)素(su)(su)(su))等(deng),干混(hun)砂漿主要用水溶(rong)性纖(xian)(xian)維(wei)(wei)(wei)素(su)(su)(su),水溶(rong)性纖(xian)(xian)維(wei)(wei)(wei)素(su)(su)(su)又(you)分(fen)(fen)為速溶(rong)型和經(jing)過表面處理的延(yan)遲溶(rong)解型。

纖(xian)維素醚在砂漿中的作用機(ji)理(li)如下:

(1)砂漿(jiang)內的纖(xian)維(wei)素醚在(zai)水中溶解后,由于表面(mian)活性作(zuo)用保(bao)證了膠(jiao)凝材(cai)料(liao)在(zai)體(ti)(ti)系(xi)中有效地均勻分布,而纖(xian)維(wei)素醚作(zuo)為一種保(bao)護膠(jiao)體(ti)(ti),“包裹”住(zhu)固體(ti)(ti)顆粒,并在(zai)其外表面(mian)形成(cheng)一層潤滑(hua)膜,使砂漿(jiang)體(ti)(ti)系(xi)更(geng)穩定,也(ye)提高了砂漿(jiang)在(zai)攪拌過程的流動(dong)性和施工(gong)的滑(hua)爽性。

(2)纖(xian)維(wei)素醚溶液由于自身(shen)分子結構特點,使(shi)砂漿中(zhong)的(de)水份不(bu)易(yi)失去,并在較長的(de)一段(duan)時間內逐(zhu)步釋放(fang),賦予(yu)砂漿良好的(de)保水性(xing)(xing)和工作性(xing)(xing)。

1.1.1甲基纖維(wei)素(MC)分子式\[C6H7O2(OH)3-h(OCH3)n\]x

將精制棉經(jing)堿(jian)處理后(hou),以氯(lv)化(hua)甲(jia)烷作為醚(mi)化(hua)劑,經(jing)過一(yi)系列反(fan)應(ying)而制成纖維素(su)醚(mi)。一(yi)般取(qu)代度為1.6~2.0,取(qu)代度不(bu)同溶解性也(ye)有不(bu)同。屬于非離子型纖維素(su)醚(mi)。

(1)甲基纖(xian)維(wei)素可溶于冷水,熱(re)水溶解會遇到困(kun)難,其水溶液在(zai)pH=3~12范圍內非常穩定。與淀粉、胍爾膠等以及許多(duo)表面活性(xing)劑相容性(xing)較好。當溫度達到凝(ning)膠化溫度時(shi),會出現(xian)凝(ning)膠現(xian)象。

(2)甲基(ji)(ji)纖(xian)維(wei)素(su)的保水性(xing)(xing)取決于(yu)其(qi)添加(jia)量、粘(zhan)度(du)(du)(du)、顆粒細度(du)(du)(du)及溶解(jie)速度(du)(du)(du)。一(yi)般添加(jia)量大(da),細度(du)(du)(du)小,粘(zhan)度(du)(du)(du)大(da),則(ze)保水率高。其(qi)中(zhong)添加(jia)量對保水率影(ying)響*大(da),粘(zhan)度(du)(du)(du)的高低(di)與保水率的高低(di)不(bu)成正(zheng)比關系(xi)。溶解(jie)速度(du)(du)(du)主要取決于(yu)纖(xian)維(wei)素(su)顆粒表面改性(xing)(xing)程度(du)(du)(du)和顆粒細度(du)(du)(du)。在以上幾種纖(xian)維(wei)素(su)醚中(zhong),甲基(ji)(ji)纖(xian)維(wei)素(su)和羥丙基(ji)(ji)甲基(ji)(ji)纖(xian)維(wei)素(su)保水率較高。

(3)溫度的(de)變化會(hui)嚴重影響(xiang)甲(jia)基纖維(wei)素(su)的(de)保水(shui)(shui)率(lv)。一(yi)般溫度越高,保水(shui)(shui)性(xing)越差(cha)。如果砂(sha)漿溫度超過40℃,甲(jia)基纖維(wei)素(su)的(de)保水(shui)(shui)性(xing)會(hui)明(ming)顯(xian)變差(cha),嚴重影響(xiang)砂(sha)漿的(de)施工性(xing)。

(4)甲(jia)基纖(xian)維(wei)(wei)素(su)對砂(sha)(sha)漿的施工(gong)(gong)性和粘(zhan)(zhan)著(zhu)性有明顯影(ying)響。這里(li)的“粘(zhan)(zhan)著(zhu)性”是指(zhi)工(gong)(gong)人(ren)(ren)涂抹工(gong)(gong)具與墻(qiang)體(ti)基材(cai)之間感到(dao)的粘(zhan)(zhan)著(zhu)力,即(ji)砂(sha)(sha)漿的剪切(qie)阻(zu)力。粘(zhan)(zhan)著(zhu)性大,砂(sha)(sha)漿的剪切(qie)阻(zu)力大,工(gong)(gong)人(ren)(ren)在使用(yong)過程中(zhong)所需要的力量也大,砂(sha)(sha)漿的施工(gong)(gong)性就(jiu)差。在纖(xian)維(wei)(wei)素(su)醚產品中(zhong)甲(jia)基纖(xian)維(wei)(wei)素(su)粘(zhan)(zhan)著(zhu)力處于中(zhong)等水平。

1.1.2羥丙基(ji)甲基(ji)纖維素(su)(HPMC)分子式為\[C6H7O2(OH)3-m-n(OCH3)m,OCH2CH(OH)CH3\]n\]x

羥丙(bing)(bing)基(ji)(ji)甲基(ji)(ji)纖(xian)維素是近年來產量(liang)、用(yong)量(liang)都在迅速增加(jia)的纖(xian)維素品種。是由精制(zhi)棉(mian)經堿(jian)化處(chu)理后,用(yong)環氧丙(bing)(bing)烷和(he)氯甲烷作為醚化劑,通過一系列(lie)反應而(er)制(zhi)成的非(fei)離子型纖(xian)維素混合醚。取代度一般為1.2~2.0。其(qi)性質受甲氧基(ji)(ji)含量(liang)和(he)羥丙(bing)(bing)基(ji)(ji)含量(liang)的比例不同,而(er)有差別。

(1)羥丙基(ji)(ji)甲(jia)基(ji)(ji)纖(xian)(xian)維(wei)(wei)素(su)易溶(rong)于冷水(shui)(shui),熱水(shui)(shui)溶(rong)解(jie)會遇到困難。但它在(zai)熱水(shui)(shui)中的凝膠化溫(wen)度要明顯高于甲(jia)基(ji)(ji)纖(xian)(xian)維(wei)(wei)素(su)。在(zai)冷水(shui)(shui)中的溶(rong)解(jie)情(qing)況,較甲(jia)基(ji)(ji)纖(xian)(xian)維(wei)(wei)素(su)也有(you)大的改(gai)善。

(2)羥丙基甲基纖維素的(de)粘度與其(qi)分子量的(de)大(da)小(xiao)有關,分子量大(da)則粘度高。溫(wen)度同(tong)樣會(hui)影響(xiang)其(qi)粘度,溫(wen)度升高,粘度下降。但其(qi)粘度高溫(wen)度的(de)影響(xiang)比(bi)甲基纖維素低。其(qi)溶液在室溫(wen)下儲存是穩定的(de)。

(3)羥丙基甲基纖維素的保水性(xing)取決(jue)于其(qi)添(tian)加(jia)量(liang)、粘度等,其(qi)相同添(tian)量(liang)下的保水率高(gao)于甲基纖維素。

(4)羥丙(bing)基(ji)(ji)甲(jia)基(ji)(ji)纖(xian)維(wei)素對酸、堿具有(you)(you)穩定(ding)(ding)性,其(qi)(qi)(qi)水(shui)溶液(ye)在pH=2~12范圍內非常穩定(ding)(ding)。苛性鈉和石灰(hui)水(shui),對其(qi)(qi)(qi)性能也沒有(you)(you)太(tai)大(da)影響,但堿能加快(kuai)其(qi)(qi)(qi)溶解速度,并對粘度銷有(you)(you)提高(gao)。羥丙(bing)基(ji)(ji)甲(jia)基(ji)(ji)纖(xian)維(wei)素對一般鹽(yan)(yan)類具有(you)(you)穩定(ding)(ding)性,但鹽(yan)(yan)溶液(ye)濃度高(gao)時,羥丙(bing)基(ji)(ji)甲(jia)基(ji)(ji)纖(xian)維(wei)素溶液(ye)粘度有(you)(you)增(zeng)高(gao)的傾向。

(5)羥丙基甲基纖維素可與水溶性高分子化合物混用而成為均(jun)勻、粘度更高的溶液。如(ru)聚乙(yi)烯(xi)醇、淀粉醚、植物膠等。

(6)羥丙基甲(jia)基纖(xian)維素比甲(jia)基纖(xian)維素具有更好的(de)抗酶性,其溶液酶降解的(de)可能性低于甲(jia)基纖(xian)維素。

(7)羥丙基甲基纖維(wei)素對(dui)砂(sha)漿(jiang)施工的粘(zhan)著(zhu)性要高于甲基纖維(wei)素。

1.1.3羥乙基纖維素(HEC)

由(you)精(jing)制棉經堿處理后(hou),在丙酮的(de)存在下,用環氧(yang)乙烷(wan)作醚(mi)化(hua)劑(ji)進行反應而(er)制成。其(qi)取代度(du)一般(ban)為1.5~2.0。具有較強的(de)親水(shui)性(xing),易于(yu)吸潮。

(1)羥乙基纖(xian)維(wei)素(su)可溶于冷水中(zhong),熱(re)水溶解(jie)較為困難。其(qi)溶液在高(gao)溫下穩定,不具(ju)有凝膠性。在砂漿中(zhong)高(gao)溫下可使用時間較長,但(dan)保水性較甲(jia)基纖(xian)維(wei)素(su)低。

(2)羥(qian)乙基纖維素(su)對(dui)一(yi)般酸堿(jian)都具有穩定性,堿(jian)能加快其溶解,并對(dui)粘度略有提高,其在水中分散性比(bi)甲基纖維素(su)和(he)羥(qian)丙基甲基纖維素(su)略差。

(3)羥乙基纖維素對(dui)砂漿(jiang)抗垂掛有好的性能,但(dan)對(dui)水(shui)泥的緩凝時間較(jiao)長。

(4)國內一些企業生(sheng)產的羥乙基(ji)纖維(wei)素,因含水量大,灰份高而導致其(qi)性能明顯低(di)于甲基(ji)纖維(wei)素。

1.1.4羧(suo)甲基纖維(wei)素(CMC)\[C6H7O2(OH)2och2COONa\]n

由天然纖維(棉、等)經過堿處(chu)理(li)(li)后,用(yong)一氯(lv)醋(cu)酸(suan)鈉作為醚化劑,經過一系列反應(ying)處(chu)理(li)(li)而制(zhi)成離子型纖維素醚。其取代度一般為0.4~1.4,其性能受取代度影響較(jiao)大(da)。

(1)羧甲(jia)基纖(xian)維素吸濕性較大,一般條件儲存會含有較大水份。

(2)羧甲基纖維(wei)素水溶液不會產生(sheng)凝(ning)膠,隨溫度(du)(du)升高而粘度(du)(du)下降,溫度(du)(du)超過50℃時,粘度(du)(du)不可逆。

(3)其(qi)穩定性受(shou)pH影響(xiang)較大(da)。一般可用于石(shi)膏基(ji)砂(sha)漿中(zhong),不能用于水泥基(ji)砂(sha)漿中(zhong)。在高堿性時,會失去粘度。

(4)其保水性遠(yuan)遠(yuan)低于甲(jia)基纖(xian)維素(su)(su)。對石膏基砂漿有緩凝(ning)作用,并(bing)降低其強(qiang)度(du)。但羧(suo)甲(jia)基纖(xian)維素(su)(su)價格明(ming)顯低于甲(jia)基纖(xian)維素(su)(su)。

1.2淀粉醚

用于砂(sha)漿中的(de)淀(dian)粉醚(mi)是由一些(xie)多糖(tang)類的(de)天然聚(ju)合物經改性(xing)而成。如用馬鈴薯(shu)、玉(yu)米、木(mu)薯(shu)、瓜(gua)耳豆等。

1.2.1變性淀粉

由馬鈴薯、玉米、木薯等改性(xing)而成的淀(dian)粉醚(mi),保水(shui)性(xing)明顯(xian)低于纖維素(su)醚(mi)。因(yin)改性(xing)程度(du)不同(tong)表現出(chu)對酸堿穩(wen)定性(xing)不同(tong)。有些(xie)產(chan)(chan)品適用于石膏基砂漿(jiang)(jiang)中,又有些(xie)產(chan)(chan)品能用于水(shui)泥(ni)基砂漿(jiang)(jiang)中。砂漿(jiang)(jiang)中應用淀(dian)粉醚(mi)主要是作為增(zeng)稠劑(ji),提高(gao)砂漿(jiang)(jiang)的抗流掛性(xing),降低濕砂漿(jiang)(jiang)的粘著性(xing),延長開(kai)放時間等。