干混砂漿專用憎水劑

干粉砂漿中的性能
a ．在干粉砂漿產(chǎn)品中添加適量的 B1490 能夠降低砂漿的吸水率，能夠廣泛用于需要有憎水功能的砂漿產(chǎn)品中。由于該材料來自于天然無機物，其疏水功能不隨時間和周圍環(huán)境的改變而改變，使砂漿具有穩(wěn)定的憎水性。
b ．添加適量的 B1490 能降低干粉砂漿產(chǎn)品的收縮率，減少砂漿的開裂現(xiàn)象。
c ． B1490 是片狀無機材料，有利于改善提高砂漿的施工性能，提高潤滑性。
d ．由于 B1490 的無機材料特性，能夠控制砂漿的粘度，改善其流變性能。

（ 1 ）分析表明， B1490 是蒙脫石類片層狀硅酸鹽礦物。
（ 2 ）隨著 B1490 摻量的增加，彩色填縫劑強度呈下降趨勢，但其抗折抗壓強度；均達到標(biāo)準(zhǔn)規(guī)定的 2.5MPa 、 15.0MPa 的要求。
（ 3 ）隨著 B1490 摻量增加，濕遷移滲透系數(shù)、吸水量降低，但降低幅度趨于平緩。當(dāng)摻量為 2 ‰ 能滿足標(biāo)準(zhǔn)中 30min 、 240min 吸水量小于 5.0 g 、 10.0 g 技術(shù)要求，當(dāng)摻量為 4 ‰ 能達到標(biāo)準(zhǔn)中 30min 、 240min 吸水量小于 2.0g 、 5.0g 的附加技術(shù)要求。
（ 4 ）彩色填縫劑中摻入 B1490 是改善彩色填縫劑吸水量的有效途徑。
　　 薄抹灰保溫系統(tǒng)的抹面砂漿、瓷磚填縫劑、飾面彩色砂漿和用于外墻面的干混砂漿，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(yīng)該具有如下的特點：
1 、使砂漿整體產(chǎn)生憎水性，并維持長期效果；
2 、對表面的黏結(jié)強度沒有負(fù)面影響；
3 、市場上通常使用的一些憎水劑，如硬脂酸鈣由于難以迅速與水泥砂漿均勻拌合，對于干混砂漿特別是機械施工的抹灰材料并不是一個適宜的憎水性添加劑。
　　 最近開發(fā)了一種硅烷基粉末憎水劑，它是采用易溶于水的保護膠體和抗結(jié)塊劑，通過噴霧干燥將硅烷包裹后獲得的粉末狀硅烷基產(chǎn)品。當(dāng)砂漿加水拌合后，憎水劑的保護膠體外殼迅速溶解于水，并釋放出包裹的硅烷使其再分散到拌合水中。在水泥水化后的高堿性環(huán)境下硅烷中親水的有機官能團水解形成高反應(yīng)活性的硅烷醇基團，硅烷醇基團繼續(xù)同水泥水化產(chǎn)物中的羥基基團進行不可逆反應(yīng)形成化學(xué)結(jié)合，從而使通過交連作用連接在一起的硅烷牢固地固定在水泥砂漿中孔壁的表面。由于憎水的有機官能團朝向孔壁的外側(cè)，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。
　 　是一種納米級分散性層狀硅酸鹽材料，是為滿足建筑行業(yè)的要求而專門設(shè)計生產(chǎn)的。該產(chǎn)品在水泥基系統(tǒng)中具有極好的分散性能。另外，該產(chǎn)品能夠明顯改善干粉砂漿的施工性，能夠增強抹灰砂漿或勾縫劑的拒水性，使砂漿具有更持久的耐粘污性能。

特 性
顏 色 淺灰
形 態(tài) 自由流動性粉末
密 度 大約 400
篩余量 (63μm) ≤ 55 ％
PH 值 (2 ％溶液 ) 大約 9~11
含水量 ≤ 1 4 ％
應(yīng) 用： 干粉砂漿 ( 如水泥基的勾縫劑、防水砂漿、抹灰和膩子 )
用 量： 疏水劑 2kg /t 砂漿

在 EPS 體系粘結(jié)砂漿中， 1.5%5044N 和 1.0%5010N2 兩種膠粉復(fù)配，對提高砂漿與基材的拉伸粘結(jié)強度效果明顯。 　　 在 EPS 體系粘結(jié)砂漿中，低黏度、高改性的 MC 對滿足新拌砂漿改善施工性，延長開放時間，以及硬化砂漿輔助拉伸粘結(jié)強度的提高均有很大的幫助。 　　 EPS 體系面層砂漿，從材料的柔性和高抗沖擊性以及長期的耐候性考慮，選擇 5044N 膠粉，從材料的綜合性能考慮其摻量以大于 2.5% 為宜。 　　 在面層砂漿配比中，憎水型多功能添加劑 B1490 對降低硬化砂漿面層吸水量非常明顯。在本試驗中摻 0.2%B1490 能滿足 JG14 9 — 2003 對面層砂漿吸水量的要求。又因其特殊的流變性，可改善新拌砂漿的施工性，便于面層砂漿的找平，適合新拌砂漿的二次涂抹找平，節(jié)省施工時間，提高工作效率。 B1490 的多重功能性特別適合在面層砂漿中使用。

[ 應(yīng)用實例 1]

在抹面砂漿中的應(yīng)用

　　干粉砂漿又稱干混砂漿、干拌砂漿等，系指由專業(yè)生產(chǎn)廠家生產(chǎn)的經(jīng)干燥篩分處理的細骨料、無機凝結(jié)料、有機膠凝材料、保水增稠材料、礦物摻合料和添加劑按一定比例混合而成的一種顆粒狀或粉狀混合物?！　∧嫔皾{是干粉砂漿中應(yīng)用最為廣泛的產(chǎn)品之一，凡涂抹在基底材料的表面，兼有保護基層和增加美觀作用的砂漿，可統(tǒng)稱為抹面砂漿。根據(jù)抹面砂漿功能不同，一般可將抹面砂漿分為普通抹面砂漿、防水砂漿、裝飾砂漿和特種砂漿 ( 如絕熱、吸聲、耐酸、防射線砂漿 ) 等。普通抹面砂漿的功能是保護結(jié)構(gòu)主體免遭各種侵蝕，提高結(jié)構(gòu)的耐久性，改善結(jié)構(gòu)的外觀。
　　 抹面砂漿的組成材料與砌筑砂漿基本上是相同的。但為了防止砂漿層的收縮開裂，有時需要加入一些纖維材料，或者為了使其具有某些特殊功能需要選用特殊骨料或摻加料。對抹面砂漿的主要技術(shù)性質(zhì)不是抗壓強度，而是和易性以及與基底材料的粘結(jié)強度。
　　 觸變潤滑劑是經(jīng)過特殊加工處理的，適合于礦物基 ( 干粉料 ) 系統(tǒng)和膏狀系統(tǒng)的粉狀流變添加劑。其基本材料是采自片層狀的硅酸鹽礦物材料。在水性系統(tǒng)中，這些片層狀硅酸鹽礦物材料能夠形成一種稱為”卡屋式”的結(jié)構(gòu)，這種結(jié)構(gòu)能夠在系統(tǒng)內(nèi)提高基礎(chǔ)黏度，但在外力有剪切力時這種結(jié)構(gòu)會被很容易地破壞。他們能夠產(chǎn)生特殊的效果，并且可以控制黏度、屈服點、穩(wěn)定性和施工性，廣泛應(yīng)用于瓷磚粘結(jié)劑、抹面砂漿、內(nèi)外墻膩子等干粉產(chǎn)品。
　　 本文比較了不同憎水劑對抹面砂漿憎水性能的影響，重點研究了觸變潤滑劑 B1490 對抹面砂漿性能的影響，分析這種產(chǎn)品對砂漿憎水性能的影響。

1 實驗原材料及方法
1 ． 1 實驗原材料
　　 水泥：普通硅酸鹽水泥 P ． O42.5R ；石英砂；重鈣；觸變潤滑劑： B1490 ，可再分散膠粉 5044N 、 5010N 、 8034H ，瓦克化學(xué)公司；纖維素醚： MKXl5000pp20 ，有機硅憎水劑： S( 硅烷基憎水劑 ) ， Powder A ；聚苯板：表觀密度為 (18.0 ± 0.2)kg/m 3 ，市售；耐堿玻纖網(wǎng)格布：市售。

1 ． 2 實驗內(nèi)容
　　 研究不同憎水劑對抹面砂漿憎水性能的影響，試樣配比見表 1 ；研究觸變潤滑劑摻量對抹面砂漿憎水性能的影響，試樣配比見表 2 。

表 1 摻入不同憎水劑抹面砂漿的配比 (g)

表 2 B1490 不同摻量抹面砂漿配比 (g)

1 ． 3 實驗方法
1 ． 3 ． 1 吸水量的測定
　　 在聚苯板 ( 200mm × 20 0 mm × 50mm ) 上抹涂抹面砂漿，壓人耐堿玻纖網(wǎng)格布。抹面層厚度 3.0mm ，耐堿網(wǎng)格布位于距離抹面砂漿表面 1.0 mm 處，每組 6 塊。在標(biāo)準(zhǔn)試驗條件 (23 ± 2 ℃ ， RH50 ± 10 ％ ) 下養(yǎng)護 28d 。

吸水量采用兩種方法測定：
(1) 參照 JC/T933 — 2006 《外墻外保溫用膨脹聚苯乙烯抹面膠漿》，按照圖 1 方法取上述試件四周用防水材料密封處理，以保證在試驗過程中只有抹面砂漿吸水。用天平稱量制備好的試件質(zhì)量 m 0 ，然后將試件在 23 ℃ ± 2 ℃ 水中浸泡 24h ，浸入水中的深度為 2~ 10mm ， 24h 后取出用濕毛巾迅速擦去試件表面水分，稱其質(zhì)量 m 1 。吸水量按照下式計算：

M= （ m 1 -m 0 ） /A

式中： M ——吸水量， g/m 2 ； A ——試件抹面砂漿浸水部分面積， m 2 。

圖 1 系統(tǒng)吸水量試驗示意圖

(2) 參照 JGl58 — 2004 《膠粉聚苯顆粒外墻外保溫系統(tǒng)》，取 3 塊上述成型試件，按照圖 2 方法將卡斯通管放于試件的中心位置，用密封材料 ( 橡皮泥 ) 密封試件和玻璃試管間的縫隙，確保水不會從試件和玻璃試件的縫隙滲出。往卡斯通管內(nèi)注水，直至 0 刻度，每隔半小時讀取刻度，記錄吸水量。采用滲透系數(shù)測量法測試抹面砂漿吸水性能。累計吸水量與時間的 1/2 次方關(guān)系曲線的斜率即濕遷移滲透系數(shù)。

圖 2 卡斯通管吸水量試驗示意圖

1 ． 3 ． 2 力學(xué)性能測定
1 ． 3 ． 2 ． 1 抗壓、抗折強度
　　 按照 GB/T17671 — 1999 《水泥膠砂強度檢驗方法 (ISO 法 ) 》制備抹面砂漿，成型 24h 后脫模，標(biāo)準(zhǔn)試驗條件養(yǎng)護 ( 23 ℃ ± 2 ℃ ， RH50 ％± 10 ％ )28d 后測試其抗壓抗折強度。

1 ． 3 ． 2 ． 2 拉伸粘結(jié)強度
　　 按照 JC/T993 — 2006 《外墻外保溫用膨脹聚苯乙烯板抹面膠漿》測定其拉伸粘結(jié)強度。

1 ． 3 ． 3 測試
　　 用 D/MAX —Ⅲ A 型 X 射線衍射儀對觸變潤滑劑進行物相分析。測試條件： Cu 靶 Kα 線，管電壓 40kV ，管電流 30 mA 。

2 結(jié)果與討論
2 ． 1 不同憎水劑對抹面砂漿憎水性能的影響
　　 通過摻入不同的憎水劑，觀察 2min 和 1.5h 砂漿的表面水珠效果。可以看出 1.5h 后，摻 8034H 砂漿表面水珠效果最好， B1490 其次。按照 1 ． 3 ． 1 方法 2 ，測定了抹面砂漿的吸水量，計算濕遷移滲透系數(shù)，結(jié)果如圖 3 。可以發(fā)現(xiàn)，摻入不同憎水劑的抹面砂漿， B1490 濕遷移滲透系數(shù)最小，增水效果最好。

圖 3 不同憎水劑對抹面砂漿濕遷移滲透系數(shù)的影響

2 ． 2Bl490 不同摻量對抹面砂漿憎水性能的影響
　　 按照 1 ． 3 ． 1 方法 1 ，測定了抹面砂漿的吸水量，結(jié)果如圖 4 ?？梢园l(fā)現(xiàn)，隨著 B1490 摻量的增加，砂漿憎水性增強。摻量為 3 ‰ 時系統(tǒng)吸水量為 489g /m 2 ，達到國家標(biāo)準(zhǔn)要求 ( ≤ 500g /m 2 ) 。

圖 4 B1490 摻量對抹面砂漿濕系統(tǒng)吸水量的影響

　　按照 1 ． 3 ． 1 方法 2 ，測定了抹面砂漿的吸水量，計算濕遷移滲透系數(shù)，結(jié)果如圖 5 ?？梢园l(fā)現(xiàn)，隨著 Bl490 摻量的增加，砂漿濕遷移滲透系數(shù)變小，憎水性增強，與系統(tǒng)吸水量結(jié)果一致。

圖 5 B1490 摻量對抹面砂漿濕遷移滲透系數(shù)的影響

2 ． 3B1490 不同摻量對抹面砂漿力學(xué)性能的影響
　　 B1490 摻量對抹面砂漿力學(xué)性能影響列于表 3 ?？梢钥闯觯S著 B1490 摻量增加，砂漿強度呈下降趨勢?？箟骸⒖拐鄯矫?，盡管強度均有下降，但砂漿的柔韌性依然突出 ( 壓折比達到標(biāo)準(zhǔn)要求≤ 3.0) ；拉伸粘結(jié)強度方面， B1490 摻量增加對砂漿粘結(jié)強度影響較小，其中砂漿耐水強度升高。原因可能是；其一，耐水測試，使得水泥水化更充分，砂漿本身強度更高；其二， B1490 的摻入，提高了砂漿的憎水性能。

表 3 Bl490 摻量對抹面砂漿力學(xué)性能的影響

2 ． 4 憎水機理探討
　　 X 衍射表明， B1490 是以蒙脫石為主要礦物，基于片層狀硅酸鹽的觸變潤滑劑，這種添加劑是專門為干粉料研制的，具有一定的憎水功能。其微觀結(jié)構(gòu)是由一種厚 1nm 、直徑 100nm 的硅酸鹽小片構(gòu)成的。這些小片的表面帶負(fù)電荷，而邊緣帶正電荷，所以水能進入單位晶層間，引起晶格膨脹，其膨脹甚至可達 30 倍。可能是晶體中的低價陽離子置換高價陽離子而使單位晶胞呈負(fù)電性，它將吸附陽離子。由于電荷作用，層片之間的納離子將吸附水分子，并使水分子充滿層和層之間，使這些層片分開，形成我們所看到的膨脹現(xiàn)象，填充了砂漿的毛細孔，使之成為緊密的凝膠體，達到憎水作用，并且其結(jié)構(gòu)及性能不受干濕、凍融反復(fù)循環(huán)的影響。

圖 6 B1490 的 XRD 圖譜

　　在水性介質(zhì)中， B1490 的層狀的溶脹性硅酸鹽能夠形成一個所謂的卡屋式結(jié)構(gòu)。這種結(jié)構(gòu)可以提高體系的基本黏度；另一方面，當(dāng)施加剪切力超過某一極限能量 ( 屈服點 ) 時，該結(jié)構(gòu)能夠可逆性地被破壞，并且可以控制黏度、屈服點、穩(wěn)定性和施工性。

3 、結(jié)論
(1)8034H 用于抹面砂漿能得到很好的水珠防水效果，即使在 1.5h 后，砂漿水珠效果依然突出。
(2) 摻 B1490 抹面砂漿濕遷移速度最低，砂漿憎水性能最佳。
(3) 隨著 B1490 摻量的增加，砂漿力學(xué)性能降低，但下降幅度不大，憎水性能提高；摻量為 3 ‰ 時，系統(tǒng)吸水量為 489g /m 2 ，達到國家標(biāo)準(zhǔn)要求 ( ≤ 500g /m 2 ) 。
(4)B1490 對于防火，耐老化性，都是膠粉及其他有機物所無法比擬的。相同粘接劑摻量下，選用此類產(chǎn)品既可以減少膠粉的摻量，又可降低憎水劑的摻加，從而降低產(chǎn)品的成本。