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胶粉对水泥水化进程和浆体结构的影响

【概要描述】胶粉

胶粉对水泥水化进程和浆体结构的影响

【概要描述】胶粉

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   可再分散乳胶粉是一种常用的有机胶凝材料,它是通过喷雾干燥以聚乙烯醇等为保护胶体的聚合物乳液而得到的粉末,这种粉末遇水后可重新均匀地分散于水中,形成乳液。掺加可再分散乳胶粉可改善新拌水泥砂浆的保水性能,以及硬化水泥砂浆的粘结性能、柔性和抗渗性、耐腐蚀性等。

    目前市场主要应用的可再分散乳胶粉有:醋酸乙烯酯与乙烯共聚胶粉(VAC/E)、乙烯与氯乙烯及月桂酸乙烯酯三元共聚胶粉(E/VC/VL)、醋酸乙烯酯与乙烯及高级脂肪酸乙烯酯三元共聚胶粉(VAC/E/Veo Va)、醋酸乙烯酯均聚胶粉(PV AC)、苯乙烯与丁二烯共聚胶粉(SBR)、其他二元与三元共聚胶粉、其他加入功能性添加剂的配方胶粉、其他加入功能性添加剂与一种以上胶粉的配方胶粉等。下面接单介绍可再分散乳胶粉在水泥砂浆中的作用机理和对水泥砂浆的性能影响。

    可再分散乳胶粉的组成

可再分散乳胶粉通常为白色粉末,但也有少数产品呈其他颜色。可再分散乳胶粉的成分主要包括以下几种。

(1) 聚合物树脂。聚合物树脂位于胶粉颗粒的核心部分,也是可再分散乳胶粉发挥作用的主要成分,如聚醋酸乙烯酯/乙烯树脂,苯乙烯/丁二烯树脂,乙烯/氯乙烯/月桂酸乙烯酯树脂等;
(2) 添加剂(内)。添加剂(内)起到改善树脂性能的作用。如降低树脂成膜温度的增塑剂。并非每一种乳胶粉都有添加剂成分,如醋酸乙烯酯/乙烯共聚树脂就不需要添加增塑剂。
(3) 保护胶体。保护胶体为在可再分散乳胶粉颗粒的表面包裹的一层亲水性材料。绝大多数可再分散乳胶粉的保护胶体为聚乙烯醇。
(4) 添加剂(外)。为进一步改善可再分散乳胶粉的性能,通常还添加除增塑剂以外的其他添加剂,这里称作添加剂(外)。通常,可再分散乳胶粉中添加超塑化剂来改善乳液的流动性和分散性。
(5) 抗结块剂。抗结块剂通常为细矿物填料,起作用在于防止乳胶粉在储运过程中结块,也利于乳胶粉产品从纸袋或槽车中倾倒时的出来。

    胶粉对水泥水化进程和浆体结构的影响

    加入乳胶粉的水泥基材料只要接触水,水化反应就开始进行,氢氧化钙溶液很快达到饱和并析出晶体,同时生成钙矾石晶体及水化硅酸钙凝胶体,乳液中的聚合物颗粒便沉积到凝胶体和未水化水泥颗粒上。随着水化反应的进行,水化产物增多,聚合物颗粒逐渐聚集在毛细孔中,并在凝胶体表面和未水化水泥颗粒上形成紧密堆积层。聚集的聚合物颗粒逐渐填充毛细孔,但不能完全填充到毛细孔的内表面。由于水化或干燥使水分进一步减少,在凝胶体上和在孔隙中紧密堆积的聚合物颗粒便凝聚成连续的薄膜,形成与水化水泥浆体互穿的混合体,并且改善了水化产物与骨料的胶接。由于带有聚合物的水化产物在界面形成了覆盖层,可能影响钙矾石和粗大氢氧化钙晶体的生长;也由于聚合物在界面过渡区孔隙中凝聚成膜,从而使聚合物水泥基材料的过渡区更为致密。一些聚合物分子中的活性基团还会与水泥水化产物中的Ca2+、A13+等产生交联反应,形成特殊的桥键作用,改善水泥基材料硬化体的物理组织结构,缓解内应力,减少微裂纹的产生。随着水泥凝胶结构的发展,水分消耗,聚合物颗粒逐渐被限制在毛细孔中。随着水泥的进一步水化,毛细孔中的水分减少,聚合物颗粒聚集在水泥水化产物凝胶/未水化水泥颗粒混合物和集料的表面,从而形成连续的紧密堆积层,大的孔隙中填充了粘性或自粘性的聚合物颗粒。

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