膠粉對水泥水化進(jìn)程和漿體結(jié)構(gòu)的影響

發(fā)布時間：

2021-09-01

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膠粉

可再分散乳膠粉是一種常用的有機(jī)膠凝材料，它是通過噴霧干燥以聚乙烯醇等為保護(hù)膠體的聚合物乳液而得到的粉末，這種粉末遇水后可重新均勻地分散于水中，形成乳液。摻加可再分散乳膠粉可改善新拌水泥砂漿的保水性能，以及硬化水泥砂漿的粘結(jié)性能、柔性和抗?jié)B性、耐腐蝕性等。

目前市場主要應(yīng)用的可再分散乳膠粉有：醋酸乙烯酯與乙烯共聚膠粉(VAC/E)、乙烯與氯乙烯及月桂酸乙烯酯三元共聚膠粉(E/VC/VL)、醋酸乙烯酯與乙烯及高級脂肪酸乙烯酯三元共聚膠粉(VAC/E/Veo Va)、醋酸乙烯酯均聚膠粉(PV AC)、苯乙烯與丁二烯共聚膠粉(SBR)、其他二元與三元共聚膠粉、其他加入功能性添加劑的配方膠粉、其他加入功能性添加劑與一種以上膠粉的配方膠粉等。下面接單介紹可再分散乳膠粉在水泥砂漿中的作用機(jī)理和對水泥砂漿的性能影響。

可再分散乳膠粉的組成

可再分散乳膠粉通常為白色粉末，但也有少數(shù)產(chǎn)品呈其他顏色。可再分散乳膠粉的成分主要包括以下幾種。

(1) 聚合物樹脂。聚合物樹脂位于膠粉顆粒的核心部分，也是可再分散乳膠粉發(fā)揮作用的主要成分，如聚醋酸乙烯酯/乙烯樹脂，苯乙烯/丁二烯樹脂，乙烯/氯乙烯/月桂酸乙烯酯樹脂等；
(2) 添加劑(內(nèi))。添加劑(內(nèi))起到改善樹脂性能的作用。如降低樹脂成膜溫度的增塑劑。并非每一種乳膠粉都有添加劑成分，如醋酸乙烯酯/乙烯共聚樹脂就不需要添加增塑劑。
(3) 保護(hù)膠體。保護(hù)膠體為在可再分散乳膠粉顆粒的表面包裹的一層親水性材料。絕大多數(shù)可再分散乳膠粉的保護(hù)膠體為聚乙烯醇。
(4) 添加劑(外)。為進(jìn)一步改善可再分散乳膠粉的性能，通常還添加除增塑劑以外的其他添加劑，這里稱作添加劑(外)。通常，可再分散乳膠粉中添加超塑化劑來改善乳液的流動性和分散性。
(5) 抗結(jié)塊劑?？菇Y(jié)塊劑通常為細(xì)礦物填料，起作用在于防止乳膠粉在儲運過程中結(jié)塊，也利于乳膠粉產(chǎn)品從紙袋或槽車中傾倒時的出來。

膠粉對水泥水化進(jìn)程和漿體結(jié)構(gòu)的影響

加入乳膠粉的水泥基材料只要接觸水，水化反應(yīng)就開始進(jìn)行，氫氧化鈣溶液很快達(dá)到飽和并析出晶體，同時生成鈣礬石晶體及水化硅酸鈣凝膠體，乳液中的聚合物顆粒便沉積到凝膠體和未水化水泥顆粒上。隨著水化反應(yīng)的進(jìn)行，水化產(chǎn)物增多，聚合物顆粒逐漸聚集在毛細(xì)孔中，并在凝膠體表面和未水化水泥顆粒上形成緊密堆積層。聚集的聚合物顆粒逐漸填充毛細(xì)孔，但不能完全填充到毛細(xì)孔的內(nèi)表面。由于水化或干燥使水分進(jìn)一步減少，在凝膠體上和在孔隙中緊密堆積的聚合物顆粒便凝聚成連續(xù)的薄膜，形成與水化水泥漿體互穿的混合體，并且改善了水化產(chǎn)物與骨料的膠接。由于帶有聚合物的水化產(chǎn)物在界面形成了覆蓋層，可能影響鈣礬石和粗大氫氧化鈣晶體的生長；也由于聚合物在界面過渡區(qū)孔隙中凝聚成膜，從而使聚合物水泥基材料的過渡區(qū)更為致密。一些聚合物分子中的活性基團(tuán)還會與水泥水化產(chǎn)物中的Ca2+、A13+等產(chǎn)生交聯(lián)反應(yīng)，形成特殊的橋鍵作用，改善水泥基材料硬化體的物理組織結(jié)構(gòu)，緩解內(nèi)應(yīng)力，減少微裂紋的產(chǎn)生。隨著水泥凝膠結(jié)構(gòu)的發(fā)展，水分消耗，聚合物顆粒逐漸被限制在毛細(xì)孔中。隨著水泥的進(jìn)一步水化，毛細(xì)孔中的水分減少，聚合物顆粒聚集在水泥水化產(chǎn)物凝膠/未水化水泥顆?；旌衔锖图系谋砻?，從而形成連續(xù)的緊密堆積層，大的孔隙中填充了粘性或自粘性的聚合物顆粒。