特種砂漿幹混砂漿膩子粉外加劑效能特點及應用技術

幹混砂漿是將膠凝材料（水泥、粉煤灰、礦渣粉等）、特殊級配的細集料（石英砂、金剛砂等，有時需要輕質的集料，如陶粒、發泡聚苯顆粒、膨脹珍珠岩、膨脹蛭石等）和外加劑等按一定配合比混合均勻後，以乾粉狀態採用袋、桶包裝或採用散裝形式供應的一種建築材料。

根據用途，商品砂漿品種繁多，有用於砌築的乾粉砂漿，用於抹面的乾粉砂漿，用於地面的乾粉砂漿，用於防水、保溫等用途的特種乾粉砂漿等。歸納起來，可以將幹混砂漿分為普通幹混砂漿（砌築、抹面和地面幹混砂漿）和特種幹混砂漿兩類。特種幹混砂漿包括：自流平地面砂漿、耐磨地坪材料、不發火耐磨地坪、無機嵌縫劑、防水砂漿、樹脂抹面砂漿、混凝土表面保護材料、彩色抹面砂漿等品種。

如此眾多的幹混砂漿，需要不同品種、不同作用機理的外加劑相互搭配，透過大量試驗，才能配製而成。幹混砂漿外加劑與傳統的混凝土外加劑相比，首先是隻能採用粉狀的產品，其次是冷水溶解性，或在鹼性作用下逐漸溶解而發揮應有的效應。

一、增稠劑、保水劑和穩定劑由水泥、惰性或活性礦物摻合料，以及細集料所配製的普通砂漿，其主要缺點是黏聚性差，穩定性不良，易泌水、離析、沉降，不易施工，施工後則黏結強度低、易開裂、防水性弱、耐久性差等，必須採用相適應的新增劑進行改性。就改善砂漿的黏聚性、保水性和穩定性而言，可以選擇的新增劑有纖維素醚、改性澱粉醚、聚乙烯醇、聚丙烯醯胺和稠化粉等。

1、纖維素醚甲基纖維素（MC）、羥丙基甲基纖維素（PMC）和羥乙基甲基纖維素（HEMC）都是以天然高分子材料（如棉花等）為原料，經一系列化學處理加工而製得的非離子型纖維素醚。它們具有冷水溶解性、保水性、增稠性、黏結性、成膜性、潤滑性、非離子型和pH值穩定等特性。這類產品的冷水溶解性大大改善，而且保水能力增強，增稠性明顯，引入的氣泡直徑相對較小，對改善砂漿黏結強度的效果大大增強。

纖維素醚不僅品種多樣，平均分子量範圍廣，黏度從5mPa。s到20萬mPa。s，對砂漿新拌階段和硬化後效能的影響也不同，具體選用時應進行大量的試驗，選用黏度和分子量範圍合適、摻量較小、無引氣性的纖維素品種，這樣才能即獲得理想的技術性能，又具有較好的經濟性。

2、澱粉醚澱粉醚是澱粉葡萄糖分子上的羥基與化學試劑反應生成的醚，稱澱粉醚或醚化澱粉。經改性的澱粉醚其主要品種有：羧甲基澱粉鈉（CMS）、烴烷基澱粉（HES）、烴丙乙基澱粉（HPS）、氰乙基澱粉等。它們都具有優良的水溶、黏結、膨脹、流動、覆蓋、脫漿、施膠、分散和穩定等功能，廣泛應用在醫藥、食品、紡織、造紙、日化和石油等部門。

目前，澱粉醚應用於乾粉砂漿的前景也被十分看好，主要原因在於：①澱粉醚的價格相對比較便宜，只有纖維素醚的1/3～1/4；②澱粉醚摻入砂漿同樣會改善砂漿的黏稠性、保水性、穩定性和黏結強度；③澱粉醚可以與纖維素醚以任意比例進行復合使用，從而起到較好的改善砂漿抗流掛的效應。已有部分砂漿產品，如陶瓷牆地磚膠粘劑、介面處理劑、嵌縫劑和普通商品砂漿中，以澱粉醚作為主要的增稠保水劑和穩定劑。但縱觀我國澱粉醚生產廠家，許多隻停留在初級產品的供應上，只有少數廠家生產供應改性澱粉醚，滿足砂漿生產企業的部分需求。

3、稠化粉砂漿稠化粉是適應普通乾粉（預拌）砂漿的生產而開發的一種新產品，主要由無機礦物和有機高分子材料等複合而成，不含石灰和引氣等組分。其摻量約為水泥重量的5%～20%。目前，上海市普通商品砂漿生產中，普遍採用稠化粉作為增稠、保水和穩定成分使用，成效顯著。

聚乙烯醇和聚丙烯醯胺也有較寬的黏度範圍，但有時引氣量大，或摻入後對砂漿需水量增加過多，應透過大量試驗進行選擇。

二、可再分散乳膠粉增稠劑的主要作用在於改善砂漿保水性和穩定性，儘管能從一定程度上防止砂漿開裂（減慢水分蒸發速率），但一般不作為改善砂漿韌性、抗開裂性和防水性的手段。

摻加聚合物改善砂漿和混凝土抗滲性、韌性、抗開裂性和抗衝擊性等的做法，已得到公認。用於對水泥砂漿和水泥混凝土改性常用的聚合物乳液有：氯丁橡膠乳液、丁苯橡膠乳液、聚丙烯酸酯乳膠、聚氯乙烯、氯偏橡膠乳液、聚醋酸乙烯酯等。隨著科研的發展，不僅對各種聚合物的改性效果進行了較深入的研究，而且對改性機理，聚合物與水泥、水泥水化產物之間相互作用的機理也從理論上進行了較深入的分析研究，並有大量的科研成果出現。

聚合物乳液可用於預拌砂漿的生產，但它直接用於乾粉砂漿的生產顯然是不可能的，於是誕生了可再分散乳膠粉。目前乾粉砂漿中使用的可再分散乳膠粉主要有：①醋酸乙烯酯-乙烯共聚物（VAC/E）；②醋酸乙烯酯-叔碳酸酯共聚物（VAC/VeoVa；③丙烯酸酯均聚物（Acrylate）；④醋酸乙烯酯均聚物（VAC）；4）苯乙烯-丙烯酸酯共聚物（SA）等。其中，以醋酸乙烯酯-乙烯共聚物的使用比例最大。

實踐證明，可再分散乳膠粉效能穩定，對提高砂漿黏結強度、改善其韌性、變形性、抗裂性和抗滲性等方面都具有其他外加劑所無可比擬的效果。新增由聚醋酸乙烯酯與氯乙烯、乙烯、月桂酸乙烯酯等共聚而成的憎水性乳膠粉，還可大大降低砂漿吸水率（因其具有憎水性），使砂漿透氣而不透水，增強了其耐氣候性，並且耐久性得以提高。

與提高砂漿抗折強度、黏結強度，降低其脆性的效能相比，可再分散乳膠粉改善砂漿保水性，增強其黏聚性的作用是有限的。由於摻加可再分散乳膠粉可起到分散作用，且會導致砂漿拌合物大量引氣，所以其減水作用十分明顯。當然，由於引入的氣泡結構不佳，此減水作用並未對強度帶來提高作用，相反砂漿強度隨著可再分散乳膠粉摻量的增加會逐漸減小。所以，在有些需要考慮抗壓、抗折強度的砂漿的研製中，往往為了降低乳膠粉對砂漿抗壓強度和抗折強度的負面影響，要同時摻加消泡劑。

三、消泡劑由於纖維素、澱粉醚以及聚合物材料的新增，無疑增加了砂漿的引氣性，這一方面影響了砂漿的抗壓強度、抗折強度和黏結強度，降低了其彈性模量；另外一方面，也對砂漿外觀產生了很大影響，十分有必要消除砂漿中引入的氣泡。目前國內主要採用進口的乾粉消泡劑來解決此問題，但必須注意的是，由於商品砂漿黏度大，氣泡的消除並不是一件非常容易的事。

四、抗流掛劑貼上瓷磚、泡沫聚苯板，以及塗抹膠粉聚苯顆粒保溫砂漿時，面臨的最大問題是下墜。實踐證明，摻加澱粉醚、鈉基膨潤土、偏高嶺土和蒙脫石等材料是解決砂漿施工後下墜的有效措施。解決下墜的問題主要是提高砂漿的初始剪下應力，即提高它的觸變性。實際應用中，選擇好的抗流掛劑並不容易，因為這需要解決觸變性、施工性、黏度和需水性之間的關係。

五、憎水劑薄抹灰保溫系統的抹面砂漿、瓷磚填縫劑、飾面彩色砂漿和用於外牆面的幹混砂漿，其防水或憎水功能是不可缺少的，這就要求摻加粉狀憎水劑，但它應該具有如下的特點：①使砂漿整體產生憎水性，並維持長期效果；②對錶面的黏結強度沒有負面影響；③市場上通常使用的一些憎水劑，如硬脂酸鈣由於難以迅速與水泥砂漿均勻拌合，對於幹混砂漿特別是機械施工的抹灰材料並不是一個適宜的憎水性新增劑。

最近開發了一種矽烷基粉末憎水劑，它是採用易溶於水的保護膠體和抗結塊劑，透過噴霧乾燥將矽烷包裹後獲得的粉末狀矽烷基產品。當砂漿加水拌合後，憎水劑的保護膠體外殼迅速溶解於水，並釋放出包裹的矽烷使其再分散到拌合水中。在水泥水化後的高鹼性環境下矽烷中親水的有機官能團水解形成高反應活性的矽烷醇基團，矽烷醇基團繼續同水泥水化產物中的羥基基團進行不可逆反應形成化學結合，從而使透過交連作用連線在一起的矽烷牢固地固定在水泥砂漿中孔壁的表面。由於憎水的有機官能團朝向孔壁的外側，使得孔隙的表面獲得了憎水性，由此為砂漿帶來了整體的憎水效果。

六、泛鹼抑制劑泛鹼會影響水泥基裝飾砂漿的美觀性，是普遍存在並需致力解決的問題。據報道，最近研製成功一種樹脂基抗泛鹼新增劑，是具有良好攪拌效能的可再分散粉末。這種產品特別適合於在浮雕塗層、膩子、填縫劑或飾面砂漿配方中使用，與其他新增劑具有良好的相容性。

七、纖維在砂漿中摻加適量纖維，可以增大抗拉強度，增強韌性，提高抗開裂性。目前，幹混砂漿中普遍採用化學合成纖維和木纖維。化學合成纖維，如聚丙烯短纖維、丙綸短纖維等，這類纖維經過表面改性後，不僅分散性好，而且摻量低，能有效改善砂漿的抗塑性、開裂性，同時，對硬化砂漿的力學效能影響不大。木纖維則直徑更小，摻加木纖維應注意其對砂漿需水量的增加。