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近几年来，建筑物墙面瓷砖的粘结问题已引起广泛关注。通常使用的普通砂浆收缩大、脆性大、粘结强度不高、耐候性差、弹性模量高而变形能力差。为此，需开发出一种新型绿色建材—粘结干粉砂浆，以推进面向21世纪的绿色环境友好材料的发展，并指导施工技术。
1. 干粉砂浆的优点
干粉砂浆又称干拌砂浆、干混砂浆，是指将干粉状的骨料(砂子)、胶凝材料、化学添加剂等均匀混合，产品可以散装运到现场，作业时按一定的比例加水拌匀，即可直接使用的新型于粉类砂浆。干粉砂浆分普通干粉砂浆（包括干粉砌筑砂浆、干粉抹灰砂浆、干粉地面砂浆)和特种干粉砂浆（包括瓷砖粘结砂浆、聚苯板粘结砂浆、外保温粘结砂浆等)。现场混合砂浆的质量取决于原材料的质量、正确的配合比、混合的均匀程度和新拌砂浆的稠度。现场混合砂浆的主要缺点是整个过程不能实现自动化，砂浆质量不稳定，砂浆生产商和应用者不能向客户和最终用户提供质量保证。现场混合砂浆的输送及物流更为复杂，因此其应用受到很大的限制。干粉砂浆是在工厂中将所有必需组分混合，例如粘结剂、骨料和化学添加剂，可以生产出满足各种特殊应用需要的、具有产品特性的干粉砂浆。预混和预包装干粉砂浆显著提高了生产效能，避免现场混合错误，应用安全可靠。
2. 粘结干粉砂浆的研究进展
1）聚合物改性砂浆：采用适宜的低聚灰比，加入少量的无机超细活性掺合料，可得到高强度砂浆。
2）研究粘结干粉砂浆的合理配方：改善弹性体和聚合物的物化性能，使砂浆具有和浸渍聚合物砂浆相近的力学、机械性能。
3 粘结干粉砂浆的机理
3.1粘结干粉砂浆的组成
粘结干粉砂浆由集料、填料、胶凝材料、添加剂组成。
集料、填料：砂、石灰石粉、轻质填料、特殊及功能性填料等；
胶凝材料—水泥、石灰、石膏；
添加剂—消泡剂、可再分散聚合物乳胶粉、增塑剂、粘结剂、保水剂等。
3.2可再分散乳胶粉的机理
可再分散聚合物乳胶粉一般是由聚合物乳液经喷雾干燥而成。聚合物乳液在干燥前加入杀菌剂、干燥助剂、消泡剂。隔离剂#如碳酸钙、硅粉、粘土等’既可在喷雾干燥时加入，也可在喷雾干燥之后加入，以防粉料贮存时结块。可再分散聚合物乳胶粉具有很好干流动性，在水中易重新乳化，得到聚合物乳液，聚合物粒子约为1um-10um。但一般将它与水泥和骨料一起干混，然后再加水湿拌，聚合物粉末重新分散，有时还加入粉状或液状的消泡剂。它对砂浆的改性机理与聚合物乳液相同，与水泥及骨料干混，加水湿拌重新乳化成乳液。可再分散聚合物乳胶粉对砂浆的改性是通过聚合物在水泥浆与骨料间形成具有较高粘结力的膜，并堵塞砂浆内的孔隙来实现的。水泥水化与聚合物成膜同时进行，最后形成水泥浆与聚合物膜相互交织在一起的互穿网络结构，如图"1所示。具有可反应基团的聚合物可能会与固体氢氧化钙表面的硅酸盐发生化学反应，改进水泥水化产物与骨料之间的粘结，从而改善砂浆的性能。
A开始搅拌时B 第一阶段C 第二阶段D 第三阶段（硬化阶段）
图1 水泥与聚合物的结构形成过程
粘结干粉砂浆中可再分散聚合物乳胶粉是水溶性的，混合料与水拌和后，乳胶粉变为乳液，在砂浆凝结硬化过程中乳液再次脱水，聚合物颗粒在砂浆中形成聚合物结构。乳胶粉与水搅拌时，聚合物颗粒自行分散，不会同水泥粘聚，一方面由于可再分散聚合物乳胶粉颗粒之间的润滑效应，使砂浆的组分能够单独流动；另一方面，乳胶粉对空气有诱导效应，赋予砂浆可压缩性，改善砂浆的施工和易性。实践证明，加入可再分散聚合物乳胶粉的砂浆具有下列优点：1）砂浆的强度发展好，与基体粘结性好，尤其是早期粘结强度高；2）具有良好的抗裂性和抗冻性；3）工作性能好。4）改善砂浆的抗弯强度、附着强度、弹性、韧性等，避免砂浆收缩开裂，减少粘结层的厚度。
砂浆中常用的可再分散聚合物乳胶粉主要有：苯乙烯%丁二烯共聚物、苯乙烯%丙烯酸共聚物、醋酸乙烯%丙烯酸共聚物和聚丙烯酸酯等。
3.3 胶凝材料的机理
胶凝材料将骨料和其他颗粒粘合在一起，并粘结在基层上。胶凝材料通过发生物理作用或者化学反应，对砂浆的最终强度起主要作用。水泥和熟石灰胶凝材料的硬化通过化学反应进行。水泥在混合过程中与水接触发生反应，而熟石灰通过与大气中的二氧化碳发生反应而凝结。石膏和有机粘结剂发生物理作用而凝结。石膏与水发生再结晶并形成无光泽针状结晶体，而有机粘结剂形成均质的聚合物薄膜。
3.4 化学添加剂的功能
化学添加剂的功能可以分为以下几种：增塑剂、保水剂、缓凝剂等。木质素磺酸盐是干粉砂浆中常用的一种增塑剂，一般掺量为0.2-0.3%，还可以提高砂浆的粘结强度。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，根据其取代基团的种类和数量而具有不同的性质，可作为增稠剂、保水剂、引气剂等。以下几种纤维素醚类化合物可在干粉砂浆中加入作为化学添加剂：羧甲基纤维素钠、乙基纤维素、甲基纤维素、羟基纤维素乙醚、羟丙基甲基纤维素等。羧甲基纤维素钠具有良好的增稠、悬浮、分散、保持水分、粘结、成膜性能，并提供保护胶体乳化的功能。
上述各种纤维素的加入，使砂浆的性能得以改善：增加和易性、增加粘结力、提高砂浆的工作性及抗裂性，可以采用薄层施工。
聚乙烯醇在干粉砂浆中作为阻凝剂，同时也是一种粘结剂，它和水泥中的钙和铝发生反应，提高砂浆的粘结强度。
4 粘结干粉砂浆在施工中的作用
良好的施工性能可以创造巨大的社会效益。现代建筑工业使用低空隙率的新型瓷砖、大面积砖、天然石材等施工过程中，要求可靠、安全、快速、有效而经济的粘结材料，传统的施工现场混配砂浆已不能满足要求，需要使用高质量的粘结干粉砂浆。现代薄层施工技术要求砂浆有优良的粘合性、变形性、柔性、耐久性、安全性和经济性。粘结干粉砂浆取代传统砂浆已成为必然。特别是近年来聚合物乳胶粉及各类袋装干粉砂浆的出现，粘结干粉砂浆将成为工程应用的一个新热点。粘结干粉砂浆也是响应国家号召的一种新型建材。北京市建委下发通知，要求北京的建筑工程加快发展干粉砂浆的使用率，以实现2008年的“绿色奥运、科技奥运、人文奥运”的目标，通知还要求，工程维修、家庭装修提倡使用干粉砂浆，鼓励发展节约资源、提高工程质量、保护环境的散装干粉砂浆。
5 结语
粘结干粉砂浆在推广应用过程中会存在以下问题：1）成本高。但从综合经济效益来看，它的材料成本可以从节约材料和提高施工效率及降低维护费中得到一定的弥补。2）规范不健全。由于还缺少完整的相应规范供生产、施工使用，制约了粘结干粉砂浆的推广。
使用粘结干粉砂浆可以提高工程质量，缩短工期，减少用工量。粘结干粉砂浆比现场拌制砂浆手感稠滑，泌水、分层小，易干、收缩小、粘结牢，克服了以往建筑上的弊病。此外它还具有环保意义，改善了施工现场脏、乱、差的环境，真正成为一种绿色建材，以粘结干粉砂浆为主的新型建筑材料一定能广泛用于工业与民用建筑。
