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1 前言
随着新型建筑材料的迅速发展，特种砂浆在建筑领域得到了广泛的应用，越来越多的建筑化学添加剂应用在砂浆产品中。在水泥基或石膏基产品中，为了适应建筑领域中某些特殊需求，需要对现有砂浆产品进行改性，如可再分散胶粉、纤维素醚等化学添加剂应用在砂浆产品中。砂浆在加水拌和过程中，搅拌砂浆，空气带入新拌砂浆中，空气被湿砂浆包裹形成气泡，可再分散胶粉、纤维素醚等化学添加剂有亲水基团，可以降低液体的表面张力，也引起泡沫聚集。瞬间生成憎水基朝向气泡，亲水基朝向液相的吸附膜。正常情况，在溶液黏度较低的条件下，形成的气泡由于浮力而上升，冲向溶液的表面，气泡从表面向外部空气中逸出，移动到表面的液膜由于重力作用而产生压力差，膜的厚度随时间而变薄，最后导致气泡破灭。但由于新拌砂浆存在较高的黏度，一方面黏度的增加会减慢液膜中液体渗出的平均速度，使液膜不容易变薄；另一方面，新拌砂浆黏度的提高，会减慢表面活性剂分子的扩散速度，对泡沫稳定性有利。这样就导致砂浆中引入的大量的气泡停留在砂浆中。均匀稳定的小气泡对砂浆性能有帮助，如改善砂浆的施工性，增强砂浆的抗冻性和耐久性。从理论上讲，气泡增多会影响砂浆自身的物理性能，使砂浆空隙率增大，降低了砂浆的自身强度。尤其是对有防水类要求的砂浆产品，对砂浆进行抑泡和消泡成为必然。
消泡剂在砂浆中能抑止泡沫的形成和破坏已形成的泡沫。其作用机理是：消泡剂进入液膜，降低了液体的黏度，形成新的低表面黏度界面，使液膜失去弹性，加速了液体的渗出过程，最终使液膜变薄而破裂。现在应用在砂浆产品中的消泡剂以进口产品为主，消泡剂都是在主剂的基础上与一种或多种助剂组成的复合物。不同供应商提供的消泡剂的化学组成不同，不同类型的消泡剂和砂浆体系的相容性存在着差异性。为了更好地了解消泡剂对砂浆性能的影响，笔者选择了多种不同类型的消泡剂，进行消泡剂对砂浆性能的影响实验，以便对今后将消泡剂应用到特种砂浆产品中，起到一定的指导和借鉴作用。
2 原材料与实验方法
2.1 原材料
水泥：基准水泥；砂：旧标准砂；纤维素醚：Tylose®MH10007P4；消泡剂：Defoamer-1#、Defoamer-2#、Defoamer-3#、SB2320DL、SB2052DL。
2.2 实验方法
(1)砂浆含气量和砂浆湿密度测试依据砂浆含气量测定仪测量砂浆湿密度和含气量测定方法。
(2)砂浆抗压抗折强度测试依据GB 17671－1999《水泥胶砂强度检验方法(ISO法)》进行测定。
(3)砂浆与混凝土板的拉伸粘结强度依据JG149－2003《膨胀聚苯板薄抹灰外墙外保温系统》进行测定。
(4)砂浆吸水量测试方法：测试样品拌和符合GB 17671－1999标准中规定，用尺寸为70.7mm×70.7mm×70.7mm的三联模成型样品，成型环境条件为温度23℃±2℃，湿度50%±10%。试样成型后，放入养护室养护17 d。到龄期后，除测试面外，其余面均用松香石蜡密封，将测试样品浸入水中24 h，取出，称取试样重量。
3 实验结果与分析
3.1 基础配方(质量百分数)
水泥：33%；砂：61.7%；纤维素醚：0.3%；消泡剂：0.05%~0.2%。
3.2 消泡剂对砂浆湿密度的影响
从图1可以看出，和基准砂浆相比，不同类型消泡剂对砂浆湿密度均有不同程度的增长，但增长存在着差异性，Defoamer-3#对砂浆湿密度的增长相对其他消泡剂来说，增加最少。
从图1可以看出，砂浆湿密度随消泡剂掺量的增加而增加。以消泡剂掺量0.1%为例，除添加Defoamer-3#消泡剂的砂浆外，其他砂浆湿密度增长均超过25%。
图1 不同类型不同掺量消泡剂对砂浆湿密度的影响
3.3 消泡剂对砂浆含气量的影响
从图2可以看出，和基准砂浆相比，不同类型的消泡剂对湿砂浆含气量均有不同程度的降低，但降低存在着差异性，Defoamer-3#对砂浆含气量的降低相对其他消泡剂来说，降低最少。
从图2可以看出，砂浆含气量随消泡剂掺量的增加而降低。以消泡剂掺量0.1%为例，除添加Defoamer-3#消泡剂的砂浆外，其他砂浆含气量降低均超过50%。
图2 不同类型不同掺量消泡剂对砂浆含气量的影响
3.4 消泡剂对砂浆抗压抗折强度的影响
3.4.1 消泡剂对砂浆7 d抗压强度的影响
图3 不同牌号不同掺量消泡剂对砂浆抗压强度的影响
从图3可以看出，和基准砂浆相比，不同类型消泡剂对砂浆抗压强度均有不同程度的增长，但增长存在着差异性，Defoamer-3#对砂浆抗压强度的增长相对其他消泡剂来说，增加最少。
从图3可以看出，砂浆抗压强度随着消泡剂掺量的增加而增加。和基准砂浆相比，以消泡剂掺量为0.1%为例，Defoamer-3#消泡剂对砂浆抗压强度增长率为48.6%，其他类型的消泡剂对砂浆抗压强度增长率为100%±8%。
3.4.2 消泡剂对砂浆7 d抗折强度的影响
图4 不同牌号不同掺量消泡剂对砂浆抗折强度的影响
从图4可以看出，和基准砂浆相比，不同类型消泡剂对砂浆抗折强度均有不同程度的增长，增长也存在着差异性。Defoamer-3#对在0.05%和0.1%掺量时，砂浆抗折强度的增长相对其他消泡剂来说，增加最少。
从图4可以看出，砂浆抗折强度随着消泡剂掺量的增加而增加。和基准砂浆相比，以消泡剂掺量为0.1%为例，Defoamer-3#消泡剂对砂浆抗折强度增长率为19.7%，其他类型的消泡剂对砂浆抗压强度增长率为30%±5%。
3.4.3 消泡剂掺量为0.1%时，砂浆不同龄期抗折强度实验数据
图5 不同类型消泡剂对砂浆不同龄期抗折强度的影响
从图5可以看出，除Defoamer-3#消泡剂外，消泡剂的加入，砂浆抗折强度随着龄期的增长而增长。从数据中也可以看出，在砂浆产品中消泡剂的加入不会影响砂浆后期抗折强度的持续增长。
3.4.4 消泡剂掺量为0.1%时，砂浆不同龄期抗压强度实验数据
图6 不同类型消泡剂对砂浆不同龄期抗压强度的影响
从图6可以看出，除Defoamer-3#消泡剂外，消泡剂的加入，砂浆抗压强度随着龄期的增长而增长。从数据中也可以看出，在砂浆产品中消泡剂的加入不会影响砂浆后期抗压强度的持续增长。从图5、图6得出结论，除Defoamer-3#消泡剂外，消泡剂的加入对砂浆早期抗压强度的提高较为显著，后期强度的增长较少。但消泡剂的加入除了对砂浆早期抗折强度有一定的提高外，后期抗折强度持续提高。
3.4.5 消泡剂掺量为0.1%时，砂浆不同龄期压折比实验数据
从图7可以看出，砂浆中消泡剂的加入，不同龄期的砂浆压折比均高于基础砂浆压折比。从图7可以看出，基础砂浆压折比随龄期的增长而增长，除掺入Defoamer-3#消泡剂的砂浆外，其他砂浆的压折比随龄期的增长而降低。
图7 不同类型消泡剂对砂浆不同龄期压折比的影响
3.5 消泡剂对砂浆拉伸粘结强度的影响
图8 不同牌号不同掺量消泡剂对砂浆拉伸粘结强度的影响
从图8可以看出，砂浆中消泡剂的加入，砂浆与混凝土板的拉伸粘结强度有适当提高。和基准砂浆相比，以消泡剂掺量为0.1%为例，Defoamer-3#消泡剂对砂浆拉伸粘结强度增长率为10.6%，其他类型的消泡剂对砂浆拉伸粘结强度增长率为25%±5%。
3.6 消泡剂掺量0.1%时，对面层砂浆吸水量的影响
图9 不同牌号不同掺量消泡剂对砂浆吸水量的影响
从图9可以看出，由于消泡剂的加入改变了砂浆的密实程度，使砂浆面层吸水量有了不同程度的降低。以消泡剂掺量0.1%为例，Defoamer-3#消泡剂对砂浆吸水率降低为29.8%外，其他类型的消泡剂对砂浆吸水率降低均超过为45%。
4 结论
(1)实验证明消泡剂的加入，有效地降低了湿砂浆的含气量，增加了砂浆的湿密度，从而对砂浆的物理性能有了显著的改善。消泡剂的加入，使砂浆抗压抗折强度、拉伸粘结强度均有不同程度的提高。以0.1%消泡剂掺量为例，消泡剂和砂浆匹配的前提下，7 d抗压强度提高100%以上，7 d抗折强度提高30%±8%以上，14 d拉伸粘结强度提高超过25%。
(2)在砂浆产品中，由于消泡剂的加入，砂浆整体的密实程度增加，可以显著降低面层砂浆的吸水量。以0.1%消泡剂掺量为例，在消泡剂和砂浆匹配的前提下，在温度23℃±2℃，湿度50%±10%标准环境下养护17 d，浸水24 h，面层砂浆的吸水量降低超过45%。
(3)通过实验，从性价比考虑，在无流动性要求的砂浆中，即砂浆自身黏稠度较高的情况下，选用SB2320DL、SB2052DL、Defoamer-2#消泡剂，可提高砂浆物理性能指标。建议消泡剂掺量为0.1%。此外建议Defoamer-3#消泡剂不在该类体系中使用，Defoamer-3#消泡剂对该类砂浆的适宜性较差，砂浆综合性能指标较低。
