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在建筑领域中的应用
(1)防水防渗材料:可再分散聚合物乳胶粉作为辅助粘结剂与水泥及其他添加剂组成密封砂浆,用于解决墙体渗水问题还特别适合于修补内部渗漏。因地下室或者地基区域的外部修补无法实施,可采用聚合物改性水泥密封砂浆,在潮湿的条件下从内墙进行内外部隔离防渗修补。
(2)外墙外保温材料:可再分散聚合物乳胶粉在外墙保温系统(简称EIFS)中主要用于砂浆粘结层、砂浆防护层和饰面层。其中砂浆粘结层一面与墙面粘结,另一面与泡聚苯乙烯板(简称EPS板)牢固粘结防护层起长期稳定与机械稳定作用。聚合物乳胶粉不仅与ES板粘结性良好,还具有足够的变形性,能分散收缩应力,避免开裂,抵抗冲击力,其良好的憎水性和透气性能防止水的侵入而造成对系统的破坏,同时使内部水分及时挥发,可在各种气候条件下长期稳定地发挥效能。
(3)外墙装饰材料:灰膏是以石灰为主要粘结剂的内外墙饰面材料,加入可再分散聚合物乳胶粉大大提高了其抗弯抗压强度和与基材的粘结力,且疏水性和透气性好,很好地解决了白化现象,并保持了灰膏的干燥性,是一种有价值的外墙装饰材料。可应用于对建筑材料品质要求高的场合。
(4)建筑膩子:墙体基层处理所用建筑腻子质量是建筑物质量的关键因素,一个好的建筑腻子必须具有优异的粘结强度,良好的双向亲和性,优异的抗裂性能、很好的耐水性及优异的抗滲性、良好的透气性、一定的耐碱性、良好的抗流挂性能、良好的施工性能和贮存稳定性。单组分建筑腻子粉由可再分散性水溶性树脂粉末、无机粉料及一些相关助剂和功能性助剂等经过充分混合搅拌,配制而成。它具有良好的柔韧性和酎水性,与基材附着性良好,在施工过程中可以延长开放时间,提高保水性,在固化后可以提高疏水性,降低毛细孔的吸水量,可确保涂料的长期装饰效果。
另外,可再分散乳胶粉在建筑方面还有许多其他的用途如瓷砖的胶粘剂、粉末涂料、墙纸的粘贴剂等。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。
可再分散乳胶粉性能特点
建筑砂浆广泛应用于砌筑、粉刷和地面找平等建设工程中。传统的混合砂浆般都在现场拌合,由于不能准确的按照设计配合比拌合以及是操作人员的技术问题,使得传统砂浆在性能上普遍存在强度低、收缩大、质量不稳定导致收缩开裂、空鼓甚至渗漏等建筑质量通病,在施工现场采购、堆放原材料等也不可避免地造成材料浪费以及施工作业环境的污染,相比之下,商品砂浆作为一种在出厂前就将所有原料按照一定配合比混合好的预混砂浆,其性能上具有合格的压折强度和粘结性能、优异保水性以及施工性,从而能大幅度提高施工效率,并且避免了环境污染,这对我国建筑业的发展起到了积极的作用。目前,预拌干混砂浆性能的改善主要靠添加不同性能的外加剂来保证的,干混砂浆外加剂不仅能改善砂浆的施工和易性、保水性、压折强度、抗垂流性等性能,而且通过外加剂的改善还能丰富干混砂浆的品种,以适应不同的施工作业环境对产品性能的要求。
作为可再分散乳胺粉,首先必须易于在水中和(或)碱性水泥砂浆中重新分散,其性能与母体聚合物乳液性能基本相同,这是它能得以应用的前提条件,在目前的一些报道中已经提到,只需添加水即可进行分散利用的乳胶粉已在实际生产逐步应用;其次是可再分散聚合物乳胶粉应具有较好的贮存稳定性,在常规贮存条件下,聚合物乳胶粉不粘连,保持良好的流动性。据报道,经喷雾干燥制备的乳胶粉物理稳定性至少可以保持6个月。可见,与乳液相比,可再分散乳胶粉具有贮存稳定性好、贮存期长、运输成本低、使用方便等突出的优点。
作用机理
一般所使用的建筑基材在未添加任何可再分散聚合物乳胶粉时,存在韧性有限、易开裂、粘结性差、耐久性差等缺陷。一般基材中采用的可再分散聚合物乳胶粉是水溶性的,在混合料与水拌和后,乳胶粉遇水后变为乳液,在基材凝结硬化过程中,乳液可再一次脱水,聚合物颗粒在其中形成聚合物体结构,从而,与聚合物乳液的作用过程相似,对基材起改性作用。
例如,可再分散乳胶粉应用于改性聚合物砂浆时,在其中形成了空心管、空心球等,终改善了砂浆的诸多性质。另外,砂浆在水泥水化后形成刚性骨架,而聚合物形成的膜可以提高刚性骨架的弹性和韧性。
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