干混砂浆专用憎水剂

干粉砂浆中的性能
a ．在干粉砂浆产品中添加适量的 B1490 能够降低砂浆的吸水率，能够广泛用于需要有憎水功能的砂浆产品中。由于该材料来自于天然无机物，其疏水功能不随时间和周围环境的改变而改变，使砂浆具有稳定的憎水性。
b ．添加适量的 B1490 能降低干粉砂浆产品的收缩率，减少砂浆的开裂现象。
c ． B1490 是片状无机材料，有利于改善提高砂浆的施工性能，提高润滑性。
d ．由于 B1490 的无机材料特性，能够控制砂浆的粘度，改善其流变性能。

（ 1 ）分析表明， B1490 是蒙脱石类片层状硅酸盐矿物。
（ 2 ）随着 B1490 掺量的增加，彩色填缝剂强度呈下降趋势，但其抗折抗压强度；均达到标准规定的 2.5MPa 、 15.0MPa 的要求。
（ 3 ）随着 B1490 掺量增加，湿迁移渗透系数、吸水量降低，但降低幅度趋于平缓。当掺量为 2 ‰ 能满足标准中 30min 、 240min 吸水量小于 5.0 g 、 10.0 g 技术要求，当掺量为 4 ‰ 能达到标准中 30min 、 240min 吸水量小于 2.0g 、 5.0g 的附加技术要求。
（ 4 ）彩色填缝剂中掺入 B1490 是改善彩色填缝剂吸水量的有效途径。
　　 薄抹灰保温系统的抹面砂浆、瓷砖填缝剂、饰面彩色砂浆和用于外墙面的干混砂浆，其防水或憎水功能是不可缺少的，这就要求掺加粉状憎水剂，但它应该具有如下的特点：
1 、使砂浆整体产生憎水性，并维持长期效果；
2 、对表面的黏结强度没有负面影响；
3 、市场上通常使用的一些憎水剂，如硬脂酸钙由于难以迅速与水泥砂浆均匀拌合，对于干混砂浆特别是机械施工的抹灰材料并不是一个适宜的憎水性添加剂。
　　 最近开发了一种硅烷基粉末憎水剂，它是采用易溶于水的保护胶体和抗结块剂，通过喷雾干燥将硅烷包裹后获得的粉末状硅烷基产品。当砂浆加水拌合后，憎水剂的保护胶体外壳迅速溶解于水，并释放出包裹的硅烷使其再分散到拌合水中。在水泥水化后的高碱性环境下硅烷中亲水的有机官能团水解形成高反应活性的硅烷醇基团，硅烷醇基团继续同水泥水化产物中的羟基基团进行不可逆反应形成化学结合，从而使通过交连作用连接在一起的硅烷牢固地固定在水泥砂浆中孔壁的表面。由于憎水的有机官能团朝向孔壁的外侧，使得孔隙的表面获得了憎水性，由此为砂浆带来了整体的憎水效果。
　 　是一种纳米级分散性层状硅酸盐材料，是为满足建筑行业的要求而专门设计生产的。该产品在水泥基系统中具有极好的分散性能。另外，该产品能够明显改善干粉砂浆的施工性，能够增强抹灰砂浆或勾缝剂的拒水性，使砂浆具有更持久的耐粘污性能。

特 性
颜 色 浅灰
形 态 自由流动性粉末
密 度 大约 400
筛余量 (63μm) ≤ 55 ％
PH 值 (2 ％溶液 ) 大约 9~11
含水量 ≤ 1 4 ％
应 用： 干粉砂浆 ( 如水泥基的勾缝剂、防水砂浆、抹灰和腻子 )
用 量： 疏水剂 2kg /t 砂浆

在 EPS 体系粘结砂浆中， 1.5%5044N 和 1.0%5010N2 两种胶粉复配，对提高砂浆与基材的拉伸粘结强度效果明显。 　　 在 EPS 体系粘结砂浆中，低黏度、高改性的 MC 对满足新拌砂浆改善施工性，延长开放时间，以及硬化砂浆辅助拉伸粘结强度的提高均有很大的帮助。 　　 EPS 体系面层砂浆，从材料的柔性和高抗冲击性以及长期的耐候性考虑，选择 5044N 胶粉，从材料的综合性能考虑其掺量以大于 2.5% 为宜。 　　 在面层砂浆配比中，憎水型多功能添加剂 B1490 对降低硬化砂浆面层吸水量非常明显。在本试验中掺 0.2%B1490 能满足 JG14 9 — 2003 对面层砂浆吸水量的要求。又因其特殊的流变性，可改善新拌砂浆的施工性，便于面层砂浆的找平，适合新拌砂浆的二次涂抹找平，节省施工时间，提高工作效率。 B1490 的多重功能性特别适合在面层砂浆中使用。

[ 应用实例 1]

在抹面砂浆中的应用

　　干粉砂浆又称干混砂浆、干拌砂浆等，系指由专业生产厂家生产的经干燥筛分处理的细骨料、无机凝结料、有机胶凝材料、保水增稠材料、矿物掺合料和添加剂按一定比例混合而成的一种颗粒状或粉状混合物。　　抹面砂浆是干粉砂浆中应用最为广泛的产品之一，凡涂抹在基底材料的表面，兼有保护基层和增加美观作用的砂浆，可统称为抹面砂浆。根据抹面砂浆功能不同，一般可将抹面砂浆分为普通抹面砂浆、防水砂浆、装饰砂浆和特种砂浆 ( 如绝热、吸声、耐酸、防射线砂浆 ) 等。普通抹面砂浆的功能是保护结构主体免遭各种侵蚀，提高结构的耐久性，改善结构的外观。
　　 抹面砂浆的组成材料与砌筑砂浆基本上是相同的。但为了防止砂浆层的收缩开裂，有时需要加入一些纤维材料，或者为了使其具有某些特殊功能需要选用特殊骨料或掺加料。对抹面砂浆的主要技术性质不是抗压强度，而是和易性以及与基底材料的粘结强度。
　　 触变润滑剂是经过特殊加工处理的，适合于矿物基 ( 干粉料 ) 系统和膏状系统的粉状流变添加剂。其基本材料是采自片层状的硅酸盐矿物材料。在水性系统中，这些片层状硅酸盐矿物材料能够形成一种称为”卡屋式”的结构，这种结构能够在系统内提高基础黏度，但在外力有剪切力时这种结构会被很容易地破坏。他们能够产生特殊的效果，并且可以控制黏度、屈服点、稳定性和施工性，广泛应用于瓷砖粘结剂、抹面砂浆、内外墙腻子等干粉产品。
　　 本文比较了不同憎水剂对抹面砂浆憎水性能的影响，重点研究了触变润滑剂 B1490 对抹面砂浆性能的影响，分析这种产品对砂浆憎水性能的影响。

1 实验原材料及方法
1 ． 1 实验原材料
　　 水泥：普通硅酸盐水泥 P ． O42.5R ；石英砂；重钙；触变润滑剂： B1490 ，可再分散胶粉 5044N 、 5010N 、 8034H ，瓦克化学公司；纤维素醚： MKXl5000pp20 ，有机硅憎水剂： S( 硅烷基憎水剂 ) ， Powder A ；聚苯板：表观密度为 (18.0 ± 0.2)kg/m 3 ，市售；耐碱玻纤网格布：市售。

1 ． 2 实验内容
　　 研究不同憎水剂对抹面砂浆憎水性能的影响，试样配比见表 1 ；研究触变润滑剂掺量对抹面砂浆憎水性能的影响，试样配比见表 2 。

表 1 掺入不同憎水剂抹面砂浆的配比 (g)

表 2 B1490 不同掺量抹面砂浆配比 (g)

1 ． 3 实验方法
1 ． 3 ． 1 吸水量的测定
　　 在聚苯板 ( 200mm × 20 0 mm × 50mm ) 上抹涂抹面砂浆，压人耐碱玻纤网格布。抹面层厚度 3.0mm ，耐碱网格布位于距离抹面砂浆表面 1.0 mm 处，每组 6 块。在标准试验条件 (23 ± 2 ℃ ， RH50 ± 10 ％ ) 下养护 28d 。

吸水量采用两种方法测定：
(1) 参照 JC/T933 — 2006 《外墙外保温用膨胀聚苯乙烯抹面胶浆》，按照图 1 方法取上述试件四周用防水材料密封处理，以保证在试验过程中只有抹面砂浆吸水。用天平称量制备好的试件质量 m 0 ，然后将试件在 23 ℃ ± 2 ℃ 水中浸泡 24h ，浸入水中的深度为 2~ 10mm ， 24h 后取出用湿毛巾迅速擦去试件表面水分，称其质量 m 1 。吸水量按照下式计算：

M= （ m 1 -m 0 ） /A

式中： M ——吸水量， g/m 2 ； A ——试件抹面砂浆浸水部分面积， m 2 。

图 1 系统吸水量试验示意图

(2) 参照 JGl58 — 2004 《胶粉聚苯颗粒外墙外保温系统》，取 3 块上述成型试件，按照图 2 方法将卡斯通管放于试件的中心位置，用密封材料 ( 橡皮泥 ) 密封试件和玻璃试管间的缝隙，确保水不会从试件和玻璃试件的缝隙渗出。往卡斯通管内注水，直至 0 刻度，每隔半小时读取刻度，记录吸水量。采用渗透系数测量法测试抹面砂浆吸水性能。累计吸水量与时间的 1/2 次方关系曲线的斜率即湿迁移渗透系数。

图 2 卡斯通管吸水量试验示意图

1 ． 3 ． 2 力学性能测定
1 ． 3 ． 2 ． 1 抗压、抗折强度
　　 按照 GB/T17671 — 1999 《水泥胶砂强度检验方法 (ISO 法 ) 》制备抹面砂浆，成型 24h 后脱模，标准试验条件养护 ( 23 ℃ ± 2 ℃ ， RH50 ％± 10 ％ )28d 后测试其抗压抗折强度。

1 ． 3 ． 2 ． 2 拉伸粘结强度
　　 按照 JC/T993 — 2006 《外墙外保温用膨胀聚苯乙烯板抹面胶浆》测定其拉伸粘结强度。

1 ． 3 ． 3 测试
　　 用 D/MAX —Ⅲ A 型 X 射线衍射仪对触变润滑剂进行物相分析。测试条件： Cu 靶 Kα 线，管电压 40kV ，管电流 30 mA 。

2 结果与讨论
2 ． 1 不同憎水剂对抹面砂浆憎水性能的影响
　　 通过掺入不同的憎水剂，观察 2min 和 1.5h 砂浆的表面水珠效果。可以看出 1.5h 后，掺 8034H 砂浆表面水珠效果最好， B1490 其次。按照 1 ． 3 ． 1 方法 2 ，测定了抹面砂浆的吸水量，计算湿迁移渗透系数，结果如图 3 。可以发现，掺入不同憎水剂的抹面砂浆， B1490 湿迁移渗透系数最小，增水效果最好。

图 3 不同憎水剂对抹面砂浆湿迁移渗透系数的影响

2 ． 2Bl490 不同掺量对抹面砂浆憎水性能的影响
　　 按照 1 ． 3 ． 1 方法 1 ，测定了抹面砂浆的吸水量，结果如图 4 。可以发现，随着 B1490 掺量的增加，砂浆憎水性增强。掺量为 3 ‰ 时系统吸水量为 489g /m 2 ，达到国家标准要求 ( ≤ 500g /m 2 ) 。

图 4 B1490 掺量对抹面砂浆湿系统吸水量的影响

　　按照 1 ． 3 ． 1 方法 2 ，测定了抹面砂浆的吸水量，计算湿迁移渗透系数，结果如图 5 。可以发现，随着 Bl490 掺量的增加，砂浆湿迁移渗透系数变小，憎水性增强，与系统吸水量结果一致。

图 5 B1490 掺量对抹面砂浆湿迁移渗透系数的影响

2 ． 3B1490 不同掺量对抹面砂浆力学性能的影响
　　 B1490 掺量对抹面砂浆力学性能影响列于表 3 。可以看出，随着 B1490 掺量增加，砂浆强度呈下降趋势。抗压、抗折方面，尽管强度均有下降，但砂浆的柔韧性依然突出 ( 压折比达到标准要求≤ 3.0) ；拉伸粘结强度方面， B1490 掺量增加对砂浆粘结强度影响较小，其中砂浆耐水强度升高。原因可能是；其一，耐水测试，使得水泥水化更充分，砂浆本身强度更高；其二， B1490 的掺入，提高了砂浆的憎水性能。

表 3 Bl490 掺量对抹面砂浆力学性能的影响

2 ． 4 憎水机理探讨
　　 X 衍射表明， B1490 是以蒙脱石为主要矿物，基于片层状硅酸盐的触变润滑剂，这种添加剂是专门为干粉料研制的，具有一定的憎水功能。其微观结构是由一种厚 1nm 、直径 100nm 的硅酸盐小片构成的。这些小片的表面带负电荷，而边缘带正电荷，所以水能进入单位晶层间，引起晶格膨胀，其膨胀甚至可达 30 倍。可能是晶体中的低价阳离子置换高价阳离子而使单位晶胞呈负电性，它将吸附阳离子。由于电荷作用，层片之间的纳离子将吸附水分子，并使水分子充满层和层之间，使这些层片分开，形成我们所看到的膨胀现象，填充了砂浆的毛细孔，使之成为紧密的凝胶体，达到憎水作用，并且其结构及性能不受干湿、冻融反复循环的影响。

图 6 B1490 的 XRD 图谱

　　在水性介质中， B1490 的层状的溶胀性硅酸盐能够形成一个所谓的卡屋式结构。这种结构可以提高体系的基本黏度；另一方面，当施加剪切力超过某一极限能量 ( 屈服点 ) 时，该结构能够可逆性地被破坏，并且可以控制黏度、屈服点、稳定性和施工性。

3 、结论
(1)8034H 用于抹面砂浆能得到很好的水珠防水效果，即使在 1.5h 后，砂浆水珠效果依然突出。
(2) 掺 B1490 抹面砂浆湿迁移速度最低，砂浆憎水性能最佳。
(3) 随着 B1490 掺量的增加，砂浆力学性能降低，但下降幅度不大，憎水性能提高；掺量为 3 ‰ 时，系统吸水量为 489g /m 2 ，达到国家标准要求 ( ≤ 500g /m 2 ) 。
(4)B1490 对于防火，耐老化性，都是胶粉及其他有机物所无法比拟的。相同粘接剂掺量下，选用此类产品既可以减少胶粉的掺量，又可降低憎水剂的掺加，从而降低产品的成本。