干混砂浆中常用外加剂Word文档格式.docx

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按取代基的电离性能，纤维素醚可分为离子型（如羧甲基纤维素）和非离子型（如甲基纤维素）两大类。

按取代基的种类，纤维素醚可分为单醚（如甲基纤维素）和混合醚（如羟丙基甲基纤维素）。

按可溶解性不同，可分为水溶性（如羟乙基纤维素）和有机溶剂溶解性（如乙基纤维素）等，干混砂浆主要用水溶性纤维素，水溶性纤维素又分为速溶型和经过表面处理的延迟溶解型。

纤维素醚在砂浆中的作用机理如下：

（1）砂浆内的纤维素醚在水中溶解后，由于表面活性作用保证了胶凝材料在体系中有效地均匀分布，而纤维素醚作为一种保护胶体，“包裹”住固体颗粒，并在其外表面形成一层润滑膜，使砂浆体系更稳定，也提高了砂浆在搅拌过程的流动性和施工的滑爽性。

（2）纤维素醚溶液由于自身分子结构特点，使砂浆中的水份不易失去，并在较长的一段时间内逐步释放，赋予砂浆良好的保水性和工作性。

1.1.1甲基纤维素（MC）分子式\[C6H7O2（OH）3-h（OCH3）n\]x

将精制棉经碱处理后，以氯化甲烷作为醚化剂，经过一系列反应而制成纤维素醚。

一般取代度为1.6~2.0，取代度不同溶解性也有不同。

属于非离子型纤维素醚。

（1）甲基纤维素可溶于冷水，热水溶解会遇到困难，其水溶液在pH=3~12范围内非常稳定。

与淀粉、胍尔胶等以及许多表面活性剂相容性较好。

当温度达到凝胶化温度时，会出现凝胶现象。

（2）甲基纤维素的保水性取决于其添加量、粘度、颗粒细度及溶解速度。

一般添加量大，细度小，粘度大，则保水率高。

其中添加量对保水率影响最大，粘度的高低与保水率的高低不成正比关系。

溶解速度主要取决于纤维素颗粒表面改性程度和颗粒细度。

在以上几种纤维素醚中，甲基纤维素和羟丙基甲基纤维素保水率较高。

（3）温度的变化会严重影响甲基纤维素的保水率。

一般温度越高，保水性越差。

如果砂浆温度超过40℃，甲基纤维素的保水性会明显变差，严重影响砂浆的施工性。

（4）甲基纤维素对砂浆的施工性和粘着性有明显影响。

这里的“粘着性”是指工人涂抹工具与墙体基材之间感到的粘着力，即砂浆的剪切阻力。

粘着性大，砂浆的剪切阻力大，工人在使用过程中所需要的力量也大，砂浆的施工性就差。

在纤维素醚产品中甲基纤维素粘着力处于中等水平。

1.1.2羟丙基甲基纤维素（HPMC）分子式为\[C6H7O2（OH）3-m-n（OCH3）m,OCH2CH（OH）CH3\]n\]x

羟丙基甲基纤维素是近年来产量、用量都在迅速增加的纤维素品种。

是由精制棉经碱化处理后，用环氧丙烷和氯甲烷作为醚化剂，通过一系列反应而制成的非离子型纤维素混合醚。

取代度一般为1.2~2.0。

其性质受甲氧基含量和羟丙基含量的比例不同，而有差别。

（1）羟丙基甲基纤维素易溶于冷水，热水溶解会遇到困难。

但它在热水中的凝胶化温度要明显高于甲基纤维素。

在冷水中的溶解情况，较甲基纤维素也有大的改善。

（2）羟丙基甲基纤维素的粘度与其分子量的大小有关，分子量大则粘度高。

温度同样会影响其粘度，温度升高，粘度下降。

但其粘度高温度的影响比甲基纤维素低。

其溶液在室温下储存是稳定的。

（3）羟丙基甲基纤维素的保水性取决于其添加量、粘度等，其相同添量下的保水率高于甲基纤维素。

（4）羟丙基甲基纤维素对酸、碱具有稳定性，其水溶液在pH=2~12范围内非常稳定。

苛性钠和石灰水，对其性能也没有太大影响，但碱能加快其溶解速度，并对粘度销有提高。

羟丙基甲基纤维素对一般盐类具有稳定性，但盐溶液浓度高时，羟丙基甲基纤维素溶液粘度有增高的倾向。

（5）羟丙基甲基纤维素可与水溶性高分子化合物混用而成为均匀、粘度更高的溶液。

如聚乙烯醇、淀粉醚、植物胶等。

（6）羟丙基甲基纤维素比甲基纤维素具有更好的抗酶性，其溶液酶降解的可能性低于甲基纤维素。

（7）羟丙基甲基纤维素对砂浆施工的粘着性要高于甲基纤维素。

1.1.3羟乙基纤维素（HEC）

由精制棉经碱处理后，在丙酮的存在下，用环氧乙烷作醚化剂进行反应而制成。

其取代度一般为1.5~2.0。

具有较强的亲水性，易于吸潮。

（1）羟乙基纤维素可溶于冷水中，热水溶解较为困难。

其溶液在高温下稳定，不具有凝胶性。

在砂浆中高温下可使用时间较长，但保水性较甲基纤维素低。

（2）羟乙基纤维素对一般酸碱都具有稳定性，碱能加快其溶解，并对粘度略有提高，其在水中分散性比甲基纤维素和羟丙基甲基纤维素略差。

（3）羟乙基纤维素对砂浆抗垂挂有好的性能，但对水泥的缓凝时间较长。

（4）国内一些企业生产的羟乙基纤维素，因含水量大，灰份高而导致其性能明显低于甲基纤维素。

1.1.4羧甲基纤维素（CMC）\[C6H7O2（OH）2och2COONa\]n

由天然纤维（棉、等）经过碱处理后，用一氯醋酸钠作为醚化剂，经过一系列反应处理而制成离子型纤维素醚。

其取代度一般为0.4~1.4，其性能受取代度影响较大。

（1）羧甲基纤维素吸湿性较大，一般条件储存会含有较大水份。

（2）羧甲基纤维素水溶液不会产生凝胶，随温度升高而粘度下降，温度超过50℃时，粘度不可逆。

（3）其稳定性受pH影响较大。

一般可用于石膏基砂浆中，不能用于水泥基砂浆中。

在高碱性时，会失去粘度。

（4）其保水性远远低于甲基纤维素。

对石膏基砂浆有缓凝作用，并降低其强度。

但羧甲基纤维素价格明显低于甲基纤维素。

1.2淀粉醚

用于砂浆中的淀粉醚是由一些多糖类的天然聚合物经改性而成。

如用马铃薯、玉米、木薯、瓜耳豆等。

1.2.1变性淀粉

由马铃薯、玉米、木薯等改性而成的淀粉醚，保水性明显低于纤维素醚。

因改性程度不同表现出对酸碱稳定性不同。

有些产品适用于石膏基砂浆中，又有些产品能用于水泥基砂浆中。

砂浆中应用淀粉醚主要是作为增稠剂，提高砂浆的抗流挂性，降低湿砂浆的粘着性，延长开放时间等。

淀粉醚经常与纤维素一起使用，使这两种产品性能与优势互补。

由于淀粉醚产品比纤维素醚便宜许多，在砂浆中应用淀粉醚，会带来砂浆配方成本的明显降低。

1.2.2瓜耳胶醚

瓜耳胶醚是由天然瓜耳豆经改性而成的一种性能较为特殊的淀粉醚。

主要由瓜耳胶与丙烯酸基官能团发生醚化反应，生成含有2-羟丙基官能团结构，是一种多聚半乳甘露糖结构。

（1）与纤维素醚相比，瓜耳胶醚更容易溶于水。

pH瓜耳胶醚的性能基本上没有影响。

（2）在低粘度、少掺量的条件下，瓜耳胶可以等量取代纤维素醚，而具有相近的保水性。

但稠度、抗垂挂性、触变性等明显改善。

（3）在高粘度、大掺量条件下，瓜耳胶不能代替纤维素醚，二者混合使用会产生更优异的性能。

（4）瓜耳胶应用于石膏基砂浆中可明显降低施工时的粘着性，使施工更滑爽。

对石膏砂浆的凝结时间和强度，无不利影响。

（5）瓜耳胶应用于水泥基砌筑和抹灰砂浆中可等量替代纤维素醚，并赋予砂浆更好的抗垂挂性、触变性和施工的滑爽性。

（6）瓜耳胶还可用于瓷砖粘结剂、地面自流平剂、耐水腻子、墙体保温用聚合物砂浆等产品中。

（7）由于瓜耳胶价格明显低于纤维素醚，砂浆中使用瓜耳胶会带来产品配方成本的明显降低。

1.2.3改性矿物保水稠化剂

用天然矿物经过改性和复配制成的保水稠化剂，在国内已得到了应用。

用于配制保水稠化剂的主要矿物有：

海泡石、膨润土、蒙脱石、高岭土等，这些矿物通过偶联剂等改性处理而具有一定的保水增稠性能。

这类保水增稠剂应用于砂浆具有以下几个特点。

（1）可明显改善普通砂浆性能，解决了水泥砂浆操作性差，混合砂浆强度低，耐水性差的问题。

（2）可配制出用于一般工业与民用建筑不同强度等级的砂浆产品。

（3）材料成本明显低于纤维素醚和淀粉醚。

（4）保水性低于有机保水剂，所配制砂浆的干燥收缩值较大，粘结性降低。

2可再分散型聚合物胶粉

可再分散型胶粉由特制聚合物乳液经过喷雾干燥加工而成。

在加工过程中，保护胶体、抗结硬剂等成为不可缺少的助剂。

经过干燥后的胶粉是一些聚集在一起的80~100mm的球形颗粒。

这些颗粒可溶于水，并形成比原来乳液颗粒略大的稳定分散液，这种分散液失水干燥后会成膜，这种膜和一般乳液成膜一样不可逆，遇水不会再分散成为分散液。

可再分散型胶粉可分为：

苯乙烯一丁二烯共聚物、叔碳酸乙烯共聚物、乙烯一醋酸乙酸共聚物等，并以此为基础接枝有机硅、月桂酸乙烯等改善性能。

不同的改性措施使可再分散胶粉具有耐水、耐碱、耐侯以及柔性等不同的性能。

含有月桂酸乙烯和有机硅，可使胶粉具有良好的疏水性。

高度支链化的叔碳酸乙烯酯，具有较低的Tg值，很好的柔性。

这几种胶粉应用于砂浆中，均对水泥的凝结时间有延缓作用，但比直接应用同类乳液的延缓作用小。

相比而言，苯乙烯一丁二烯的延缓作用最大，乙烯—醋酸乙烯的延缓作用最小。

若掺量太小对砂浆性能的改善作用不明显。

3纤维材料

3.1木纤维

木纤维是以植物为主要原料，采用一系列技术加工而成，其性能不同于纤维素醚。

主要性能有：

（1）不溶于水和溶剂，也不溶于弱酸和弱碱溶液

（2）应用于砂浆中，在静止状态下会搭接成三维立体结构，增加砂浆触变性和抗垂性，改善施工性。

（3）由于木纤维所具有的三维立体结构，在所拌砂浆中具有“锁水”性能，砂浆中水份不会轻易被吸收或移走。

但其不具有纤维素醚的高保水性。

（4）木纤维所具有的良好毛细管效应，在砂浆中具有“导水”功能，使砂浆表面和内部水份含量趋于一致，从而减少因不均匀收缩而产生的裂缝。

（5）木纤维能减小砂浆硬化体的变形应力，减轻砂浆收缩开裂的发生。

（6）木纤维在砂浆中长期性能变化规律，尚不清楚。

3.2聚丙烯纤维

聚丙烯纤维是以聚丙烯为原料加适入适量改性剂制成。

纤维直径一般为40微米左右，抗拉强度300~400mpa，弹性模量≥3500mpa，极限延伸率15~18%，其性能特点：

（1）聚丙烯纤维在砂浆中呈均匀三维乱向分布，形成网络加强体系。

若每吨砂浆中掺入1kg重的聚丙烯纤维，则可得到3000万根以上的单丝纤维。

（2）砂浆中加入聚丙烯纤维，可以有效减少砂浆在塑性