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合成树脂具有良好的粘结防水能力、变形适应性和耐久性能,因而在聚合物水泥基材料等建筑材料中有着广泛的应用。但是以乳液形式的应用在包装存储和运输等方面有一定的限制,因此人们希望开发一种能在水中再分散而又具有和乳液一样作用的粉末状树脂—分散聚合物乳胶粉,它是一类玻璃化温度低于30℃的热塑性树脂,属于低抗压强度的材料,其水溶液是一种双向体系,与水混合进行再乳化后,具有与原乳液相同的性质,即水分蒸发后会成膜,这种膜具有高度韧性,且与各种基材的粘结性都非常好,可改善多种性能。如提高粘结力提高内聚力、降低弹性模量、增强抗折强度、增加弯曲强度、提高耐冲击性、提高耐磨性、降低吸水性、提高施工性能、增强耐久性、提高保水性等,而且符合环境保护观点中的生态性及能源节约性4。其通常采用喷雾干燥的方法制备。
可再分散乳胶粉的研究
可再分散乳胶粉的研究始于1934年德国I.G. Farbenin-dustrie A.G的聚醋酸乙烯类可再分散乳胶粉、二战时期日本八又卜合成株式会社的乳胶粉。从20世纪50年代起,人们就开始采用聚合物分散液与水泥掺和以改进砂浆的各种性能,但均釆用双组分体系,即粉料组分和液料组分,在条件严酷的现场施工常常会带来许多不便。
20世纪50年代后期,原西德的 Hoechst AG公司和Wacker- Chemie gmbH公司开始可再分散乳胶粉的生产。1957年由 Wacker- Chemie gmbl公司首次成功开发出粉状聚合物——Ⅵ INNAPASO可再分散乳胶粉(主要成分是乙烯基共聚合物或是乙烯基三元聚合物),并于1969年首次生产出专用于自流平地坪材料的可再分散乳胶粉,使得对于可再分散乳胶粉的研制在工业生产上成为可能。可再分散乳胶粉在砂浆体系中的作用
目前,长江三角洲、珠江三角洲和环渤海地区是中国干混砂浆发展快的三个地区,80%的中国干混砂浆企业都集中在那里。2008年统计数据显示,全国两万吨规模以上的干混砂浆生产企业已经达到了196家,设计能力2171万吨,实际产量为64006万吨。
(1)可再分散乳胶粉能改善干混砂浆的和易性,为了达到各类干混砂浆的强度和柔韧性的要求,单掺可再分散乳胶的适合掺量为1%-2%,过低或过高掺量虽然能改善砂浆的性能,但是作用不是很明显;
(2)可再分散乳胶粉在干混砂浆中具有引气作用,掺量在1.5%以内时,其对砂浆搅拌时的引气作用有比较明显的促进作用,引入的大量微小气泡使砂浆的抗压抗折强度明显降低,当掺量大于1.5%时,过高的胶粉浓度将降低砂浆搅拌时的引气作用;
(3)可再分散乳胶粉掺量越高,砂浆水化产物表面形成聚合物膜越连续,使砂浆的粘接性、耐水性、抗裂性能越好。
目前施工现场配制的砂浆性能不稳定,低劣的质量极易导致开裂、渗漏、空鼓、脱落等一系列问题,已成建筑质量的通病。干混砂浆采用工业化生产,对原材料和配合比进行了严格控制,达到了品种齐全、质量优异、品质稳定、使用方便、施工性能好、施工效率高和节能环保等特点,正在我国被大力推广使用。由于干混砂浆性能好坏与多方面因素有关,其中尤以添加剂关系为密切,基于此,本论文重点研究了可再分散乳胶粉与干混砂浆性能之间的关系。
相对于国外干混砂浆的发展,我国建筑施工现代化技术相对落后,大部分建筑施工仍沿袭水泥现场拆袋、沙子现场堆放、工地现场搅拌砂浆的方式;人们对生产和生活环境质量要求不高,对建筑施工中产生的粉尘污染重视不够。根据北京市环科院的测试,袋装水泥粉尘的排放量每使用一吨向大气排放3.96公斤,以年消耗袋装水泥500万吨用于现场搅拌计算,就要排放1.98万吨。砂子、石灰、粉煤灰等的扬尘更大,累计要排放2.5万吨以上。此外,我国的干混砂浆的产品价格相对较高,推广起来相对较困难,其中为典型的就是普通干混砂浆的推广应用。干混砂浆价格之所以高于现场搅拌砂浆价格,主要是因为砂子要精选烘干,水泥要使用优质的,产品中需要掺加外加剂,生产还要涉及税务、管理成本等条件和工艺的制约。只有随着生产技术的不断成熟和市场的不断扩大,生产干混砂浆的企业,特别是一些生产外墙保温体系配套砂浆的干混砂浆生产企业,规模增大,品种增多,产品质量提高,生产工艺变得成熟后,干混砂浆的价格才会逐渐降低。
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