[收稿日期]2001-11-30干粉砂浆的组分及其作用机理鞠丽艳,张雄(同济大学混凝土材料研究国家重点实验室,上海200092)[摘要]本文对干粉砂浆的组分选择及几种化学添加剂的性能和作用做了详细的阐述。同时对各种成分之间的相互作用机理进行了分析。[关键词]干粉砂浆;化学添加剂;粘结剂;矿物外加剂;细分散有机聚合物[中图分类号]TU57+811[文献标识码]A[文章编号]1002-3550(2002)01-0050-041引言干粉砂浆,包括普通水泥砂浆、聚合物水泥砂浆、特种功能砂浆和快速修补砂浆等。其中普通水泥砂浆是由胶凝材料、骨料(干砂)、矿物掺和料(主要为粉煤灰)、外加剂等材料组成;聚合物水泥砂浆是由特种水泥、石英砂、丙烯酸丁苯共聚物和添加剂组成;特种功能砂浆是由特种水泥、砂子、添加剂及按功能要求配置的材料组成;快速修补砂浆是由普通水泥、塑凝剂、早强剂、粘结剂、砂子等材料组成。它们分别按不同要求、不同级别、不同用途、经配料、计量、搅拌、混合、散装或包装成为产品。散装干粉砂浆可运到混凝土搅拌站,按要求加水搅拌成为商品砂浆(或预拌砂浆)。袋装干粉砂浆可运到建筑施工现场,作业时只要按一定比例加水即可成为专用砂浆材料。这些干粉砂浆具有比较强的技术优势。(1)绿色环保技术:该技术可以将大量粉煤灰进行再利用,减少废弃物对环境污染,同时降低生产成本。还可以采用纳米材料技术,使内外墙具有吸收空气中废气的功能,自动调节空气中的湿度。(2)多种功能效果:利用干粉砂浆对墙体进行砌筑与抹面,可使建筑物内外墙具有保温、隔热、防水、耐久性好、延长使用期限的功能。对于聚合物砂浆还具有高抗弯、抗拉、抗腐蚀、抗冲击等性能。(3)产品性能优良:干粉砂浆与传统砂浆相比,具有保水性好、粘结性强、抗冻、抗裂、抗干缩等优点,作为保温砂浆还有很好的节能效果。(4)保证施工质量:由于干粉砂浆是按标准要求生产的一种产品,质量能够保证。避免了施工现场配置砂浆时配比混乱、计量误差大等不利因素。本文论述了商品干粉砂浆的一些新内容,对于干粉砂浆成分的合理选择及几种化学添加剂的性能和作用进行详细的阐述。干粉砂浆的成分主要由粘结剂、细分散有机聚合物、化学添加剂、矿物外加剂、砂等组成。2粘结剂粘结剂有普通硅酸盐水泥、白水泥、高铝水泥、天然石膏、无水石膏、半水石膏、石灰、铝酸钙水泥及铝酸钙水泥组成的复合粘结剂。(1)普通硅酸盐水泥:是熟料与石膏及其它组分(粉煤灰、矿渣、火山灰)一起粉磨而成,加入石膏是为了调节凝结时间。(2)石膏:主要成分为硫酸钙。天然石膏是CaSO4·2H2O是通过控制脱水生成α或β半水石膏(CaSO4·1/2H20)和无水硬石膏。在干粉砂浆中一般用α、β半水石膏或天然石膏。干粉砂浆中石膏的作用与其在水中的溶解度比较重要。而石膏在水中的溶解度与它的生产方法、磨细方法和磨细程度、存放时间、使用温度和pH值有关,溶解度的大小对干粉砂浆的粘结性产生根本性的影响。表1列出了各种石膏在浓度25g/L和温度25℃时的溶解度。表1各种石膏的溶解速度石膏种类α半水石膏β半水石膏天然石膏溶解速度/(g/min)4382(3)铝酸钙水泥:铝酸钙水泥是国外“LafargeAlu2mintes”公司研制专门用于干粉砂浆的一种高性能粘结剂。这类水泥是用一定比例含有Al2O3和CaO的原料经熔化或烧结,然后将获得的熟料磨细而成。铝酸钙水泥具有快的强度发展,甚至在低温下强度发展也很快,高的耐火性和化学稳定性。在干粉砂浆中铝酸钙水泥可作为复合粘结剂的一个组分,在不同的复合粘结剂中发挥不同的作用。它对砂浆的和易性、硬·05·2002年第1期(总第147期)Number1in2002(TotalNo.147)混凝土Concrete全国建筑科学核心期刊ChinaBuildingScienceCorePeriodical化性质、强度、收缩率等都有影响。其化学成分列于表2:表2铝酸钙水泥的化学成分w%成分品种1#2#3#Al2O338～4051181～54126918～7212CaO37～393519～382618～2912Fe2O3+FeO15～181～118<014SiO23～54～515<014(4)复合粘结剂:含有铝酸钙水泥的复合粘结剂在干粉砂浆中用的比较广泛。主要有两大系列:1)普通硅酸盐水泥2铝酸钙水泥;2)铝酸钙水泥2石膏。这两系列复合粘结剂的水化产物见表3:表3复合粘结剂形成的水化产物普通硅酸盐水泥—铝酸钙水泥铝酸钙...
