淺談建筑施工中常用的添加劑

楊世林

【摘要】文章通過介紹礦物添加劑、化學(xué)添加劑的相關(guān)種類以及它們的特性，對于建筑施工過程中配制砂漿出現(xiàn)的各種問題有一定的作用。

【關(guān)鍵詞】干粉砂漿；添加劑；作用機理

一、礦物添加劑

（1）粉煤灰。粉煤灰的主要成分是硅、鋁、鐵、鈣、鎂的氧化物，具有潛在的化學(xué)活性，粉煤灰單獨與水拌和不具有水凝活性，但與水泥混合后再加水拌和，粉煤灰中具有化學(xué)活性的Si02和A1203能夠與水泥水化析出的Ca（0H）2反應(yīng)生成類似于水泥水化產(chǎn)生的水化硅酸鈣和水化鋁酸鈣等凝膠體的膠凝物質(zhì)，并具有一定的強度。粉煤灰中活性Si02與A1203活性的比例稱為“硅鋁比”。粉煤灰常應(yīng)用于砌筑砂漿及抹灰砂漿等普通干混砂漿中。在干粉砂漿中摻粉煤灰既降低了砂漿成本，又能保證砂漿在不增加水泥用量的前提下，增加膠結(jié)料，減少砂漿的流動性損失。（2）硅灰。硅灰是從生產(chǎn)硅鐵合金或硅鋼等時所排放的煙氣中收集到的顆粒極細的煙塵。硅灰的主要成分是二氧化硅，一般占90%左右，絕大部分是無定形的氧化硅，還含有其他成分如：氧化鐵、氧化鈣、氧化硫等。由于硅灰細度細，活性高，摻加硅灰對砂漿早期強度沒有不良影響。摻有硅灰的砂漿，其毛細孔會相應(yīng)變小，使得砂漿抗?jié)B性、抗凍性及抗腐蝕性明顯提高。值得注意的是，由于硅灰具有高比表面積，因而其需水量很大，將其摻入砂漿時需配以減水劑，以保證砂漿的和易性。（3）礦渣粉。礦渣的主要化學(xué)成分為Si02，CaO，A1203，一般情況下，這三種氧化物的含量達約90%，另外還有少量氧化鎂、二氧化二鐵、氧化鈉、氧化鉀等。礦渣中的活性Si02、活性A1203等成分與液相中的Ca（OH）2作用生成水化硅酸鈣、水化鋁酸鈣等，因而具有較高的活性。水泥熟料的水化作用將對礦渣中熟料礦物的水化起誘導(dǎo)作用，大大促進水化反應(yīng)的歷程。隨著礦渣和水泥熟料水化反應(yīng)的加速進行，保證了液相中Ca（OH）2的濃度，促使礦渣的堿激發(fā)反應(yīng)的進行。因而在砂漿中摻人適量的礦渣，可在一定程度上提高砂漿的強度。（4）偏高嶺土。偏高嶺土是一種高活性人工火山灰材料，在水泥水化產(chǎn)物Ca（0H）2的作用下發(fā)生火山灰反應(yīng)，起輔助膠凝材料的作用。適量的煅燒高嶺土與水泥粉體混合，煅燒高嶺土中的活性Si02，和A1203可以與Ca（0H）2以及石膏水化反應(yīng)，生成微細針狀鈣礬石、水化硅酸鈣和水化鋁酸鈣。摻入煅燒高嶺土，還可提高水泥漿體與集料（砂或礫石）界面附近的Si02／CaO和A1203／CaO含量的比值，降低氫氧化鈣結(jié)晶體在界面附近聚集長大的可能性，對改善界面結(jié)構(gòu)有利。煅燒高嶺土中的微細顆粒，還可為氫氧化鈣的結(jié)晶提供大量結(jié)晶核心，對氫氧化鈣晶體的長大具有抑制作用。煅燒高嶺土的加入，增加了反應(yīng)體系的組分數(shù)和自由度，對提高水化反應(yīng)和凝結(jié)速率、改善微結(jié)構(gòu)有利。同時，高嶺土具有較高的吸附性能，并且能夠增加懸浮力，從而具備了一定的保水增稠性能。在砂漿中適量的加入品質(zhì)較好的偏高嶺土，不僅有利于砂漿的工作性能，而且能夠在一定程度上提高砂漿的強度。

二、化學(xué)添加劑

（1）可再分散乳膠粉?？稍俜稚⑷槟z粉亦作為有機膠凝材料應(yīng)用于干粉砂漿中，它是醋酸乙烯——乙酯的聚合體，經(jīng)噴霧干燥，從起初的2μm聚集在一起形成了80μm～1002μm的球形顆粒。這些顆粒表面被一種無機的抗硬結(jié)構(gòu)的粉末包裹，從而得到干的聚合物粉末。當(dāng)粉末與水、水泥或石膏為底材的砂漿混合時便可再分散，其中的基本粒子（2μm）會重新形成與原來乳膠相當(dāng)?shù)臓顟B(tài)，其化學(xué)性能與初始溶液完全相同。當(dāng)把干粉砂漿加入水中攪拌時，在親水性的保護膠體以及機械剪切力的作用下，膠粉顆粒分散到水中。（2）纖維素醚。在干粉砂漿中纖維素醚的添加量很低，但能顯著改善砂漿的性能。保水性是甲基纖維素醚的一個重要性能。纖維素醚的保水效果與其摻量、粘度、細度和使用的溫度密切相關(guān)。隨著摻量的增加，保水效果越明顯。但當(dāng)摻量過大（>0.2%）時，砂漿粘度急劇增加，施工時表現(xiàn)為粘刮刀現(xiàn)象，不利于施工。而且，隨著摻量的增加，在砂漿中引入大量氣泡，并因粘度過大而無法清除，從而大大影響砂漿的強度。此外纖維素醚還會降低體積密度，會顯著延緩水泥水化放熱速率和推遲水化放熱峰值的出現(xiàn)，使得48h內(nèi)水化放熱明顯降低，延長了砂漿的凝結(jié)時間，增大了砂漿的干縮值。

可再分散乳膠粉和纖維素醚已經(jīng)成為干粉砂漿所必不可少的添加劑，在提高砂漿韌性、施工性能方面影響巨大。而在干粉砂漿中加入纖維是治理砂漿基體開裂的重要措施。同時減水劑、緩凝劑、引氣劑、速凝劑、早強劑等外加劑的使用對干粉砂漿性能有重要影響。了解各類添加劑對砂漿性能的影響及作用機理，無論對配制所需要的干粉砂漿還是治理硬化砂漿出現(xiàn)的各種問題都是有幫助的。

參 考 文 獻

[1]丁鑄，謝莢，張德成等．偏高嶺土混合材水泥的水化研究[J]．吉林建材．1997（4）：16～20

[2]王新民，薛國龍，俞錫賢等．干粉砂漿添加劑的選用[M]．北京：中國建筑工業(yè)出版社，2007：6～11