1 序言
干粉砂浆是经烘干筛分处理的细集料与无机胶结料、保水增稠材料、矿物掺和料和添加剂按一定比例混合而成的一种颗粒状或粉状混合物。它一般包括普通干拌砂浆和特种干拌砂浆。普通干拌砂浆包括砌筑、抹灰和地面找平砂浆等;特种干拌砂浆产品包括瓷砖胶、保温系统粘结砂浆和抹面砂浆、自流平砂浆、腻子、装饰抹灰和干粉涂料、瓷砖填缝剂、修补砂浆和防水密封砂浆等。
2 干粉砂浆各成分及选择分析
2.1 胶凝材料
2.1.1 分类及特性
胶凝材料是干粉砂浆中重要的组成成分,起着粘结剂的作用。胶凝材料主要分为无机胶凝材料和有机胶凝材料,其中又以无机胶凝材料应用最为广泛。
水泥:其是最主要的无机胶结材料,也是干粉砂浆的重要组成部分。其性能直接影响到砂浆的流变性、硬化性、强度、干缩率等。
石膏:硫酸钙半水化合物和无水石膏均通过遇水形成硫酸钙二水化合物而硬化。
熟石灰:熟石灰通过与二氧化碳反应生成碳酸钙而硬化,具有可塑性,可以在水泥中加入重量百分比为5- 30%的熟石灰来改善干粉砂浆的施工性。
2.1.2 选择分析
由于现阶段根据我国目前的水泥生产实际情况看,普通硅酸盐水泥占了绝大部分,而其他种类的水泥产量相对较小,因此,干粉砂浆中主要使用普通硅酸盐水泥。但我们在选择水泥时应值得注意的是:为了保证砂浆产品的质量稳定,要尽量选择大中型企业生产的水泥,且要选择回转窑生产的水泥;针对不同种类的砂浆应选择不同强度等级的水泥,对于强度要求不高的产品如砌筑抹灰等砂浆产品选用低标号水泥即可,而对于强度要求较高的产品如胶粘剂等产品则要求选用高标号的水泥。另外,在一些特殊场合中应用的干粉砂浆就要选用特种胶凝材料。对于要求具有快硬特性或者高温稳定性的干拌砂浆产品如自流坪干拌砂浆则要选择铝酸盐水泥。对于用于快凝的工程如修补砂浆、防水砂浆、快速堵漏砂浆则需要选择硫铝酸盐水泥。而石膏和石灰由于本身的局限性,一般只适合用于地上或干燥的环境中,不宜用于潮湿环境中,更不能应用于水中。
2.2 骨料及应用
集料的级配和细度模数会影响砂浆的塑性及其硬化体的力学性能,集料颗粒的形状也会影响砂浆的工作性。骨料的粗细程度和颗粒级配反映骨料所具有的总表面积和空隙率的大小。在砂浆中,骨料的空隙是由水泥浆来填充的。级配好的骨料,空隙率小,则所需填充的水泥浆量少,达到相同的和易性的砂浆拌和物所需的水泥浆量就少,可以节约水泥。而骨料的粗细程度影响骨料总体的表面积。骨料越粗,比表面积越小,则骨料总的表面积小,需要包裹的水泥浆量减少,可以节省水泥,提高添加剂的利用率,经济性能好;但是骨料过粗,总的表面积过小,骨料涵养水分的能力降低,容易产生离析和泌水现象,同时骨料与水泥浆体之间的界面面积减少,对砂浆强度也不利。另外,骨料的最大粒径也取决于干拌砂浆的种类,当砂浆的涂层较薄时,需要采用较小粒径的骨料。骨料级配对干拌砂浆成本的影响明显,是干拌砂浆产品价格的重要影响因素。对于确定的干粉砂浆品种而言,其中包含的骨料应由不同粒径的分级骨料复配而成。当采用不同粒径的分级骨料进行复配时,应尽量使复配后骨料中的空隙率最小。
2.3 可再分散胶粉
可再分散胶粉是热塑性聚合物粉末,他们是采用乳液干燥技术生产的。乳液是以乙烯、醋酸乙烯叔碳酸乙烯酯和丙烯酸酯单体为基础的聚合物。可再分散胶粉的种类很多,目前主要应用的可再分散胶粉有:醋酸乙烯酯与乙烯共聚胶粉(VAC/E)、乙烯与氯乙烯及月桂酸乙烯酯三元共聚胶粉(E/VC/VL)、醋酸乙烯酯与乙烯及高级脂肪酸乙烯酯三元共聚胶粉(VAC/E/VeoVa)、醋酸乙烯酯与高级脂肪酸乙烯酯共聚胶粉(VAC/VeoVa)、丙烯酸酯与苯乙烯共聚胶粉(A/S)、醋酸乙烯酯与丙烯酸酯及高级脂肪酸乙烯酯三元共聚胶粉(VAC/A/VeoVo)、醋酸乙烯酯均聚胶粉(PVAC)、苯乙烯与丁二烯共聚胶粉(SBR) 等等。从实际考虑,前三种可再分散胶粉的应用较广泛。其中,醋酸乙烯酯与乙烯共聚胶粉(VAC/E) 的应用范围最广。在实际应用中我们要根据实际情况的需要选择应用可再分散胶粉,以达到其最佳性能。
2.4 化学添加剂
在干拌砂浆中,纤维素醚的添加量很低,但能显著改善湿砂浆的性能,是影响砂浆施工性能的一种主要添加剂。现在,在干粉砂浆中使用的纤维素醚主要是甲基羟乙基纤维素醚(MHEC) 和甲基羟丙基纤维素醚(MHPC)。
2.5 矿物外加剂
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合物的凝固硬化过程。目前广泛应用的矿物外加剂有粉煤灰、矿渣微粉、石灰石粉、硅灰、珍珠岩等,掺加不同种类和掺量矿物掺合料的砂浆表现出不同的性能。
3 干粉砂浆的应用
干拌砂浆的典型应用为瓷砖和建筑粘结剂,瓷砖钩缝剂,保温板的粘结砂浆,自流平地面找平层,混凝土修补和修复砂浆,不同类型的抹灰砂浆、批荡砂浆和矿物饰面层,石灰水泥和非水泥基粉末涂料,密封浆料,填缝剂,镘抹平滑砂浆。
(1) 外墙外保温系统。
在欧洲,20 世纪60 年代施工的外墙外保温体系至今仍然保持良好的性能。这种长期的稳定性只有在整个系统的每一组成部分都能完美地适合其他部分的情况下才得以保证。从整个体系的长期使用情况来看,粘结层与防护层的性能好坏是影响整个体系稳定性的关键因素。对粘结层而言最主要的性能就是与各种基材或EPS 板的粘结强度,目前采用含乙烯的共聚物或多聚物可以实现对类似EPS 板等难粘结面的粘结,同时乙烯具有很好的柔韧性与完全不皂化性(在强碱环境下聚合物降解现象) 。防护层对系统具有长期稳定性与机械稳定性起关键作用。与粘结层砂浆一样,此层也用含有乙烯的可再分散乳胶粉的聚合物改性干粉砂浆。此外,为增加抗裂性与耐久性,粘结层内嵌入聚合物涂覆的耐碱网格布。
(2) 瓷砖粘结剂。
由于瓷砖具有良好的装饰性和功能性如耐久、防水和易清洁等特点,它的应用非常普遍:包括墙面、地板、天花板、壁炉、壁画和游泳池等,而且室内外均可使用。现代粘贴瓷砖的方法基本上都是使用薄层法,即使用齿形抹刀预先将经聚合物改性的瓷砖胶批刮到待贴砖的基层表面上使其形成有凸起条纹且厚度均匀的砂浆层,然后将瓷砖按压在它的上面并略加扭转,砂浆层的厚度大约在2 到4mm。要使薄层砂浆具有足够的粘结性和柔韧性,必须添加聚合物粘结剂———可再分散胶粉,对水泥进行改性。可再分散胶粉赋予聚合物粘结剂以优良的抗垂挂性和优秀的施工性能,使得瓷砖粘结剂受到熟练的砌筑工以及专业的贴砖工的欢迎。
(3) 其它应用。
可再分散胶粉的应用非常广泛,如自流平地面找平层,混凝土修补和修复砂浆,不同类型的抹灰砂浆、批荡砂浆和矿物饰面层,石灰水泥和非水泥基粉末涂料、密封浆料、填缝剂、慢抹平滑砂浆等。
4 结语
在建筑业不断发展,人们对环境保护和健康居住的要求日益提高的今天,干粉砂浆这种新型绿色环保建筑材料已逐渐被人们所接受,并成为世界建材行业中发展最快的一种新产品。在国内,干粉砂浆技术的应用尚处于初级阶段,尤其在基础研究方面、应用技术的研究方面、产品的性能检验与质量控制方面远不能满足建筑干粉砂浆大规模推广应用的需要,也因此而制约了建筑干粉砂浆产品的进一步开发和技术水平的提高,制约了建筑干粉砂浆产品在建筑工程中的合理应用。因此,我们今后要着眼于干粉砂浆的基础研究,为它快更好的发展打下坚实的基础。