干粉砂浆材料概述

主讲人：曹杨山东省建筑科学研究院2010.04干粉砂浆材料概述1、干粉砂浆的概念干粉砂浆又称干粉料、干混砂浆、干粉建材、干拌砂浆或预拌砂浆等，英文名称为dry-mix。干粉砂浆实际上就是聚合物干混砂浆或干粉状的预制砂浆，它是一种以水泥或石膏为主要基材，根据不同的使用功能要求，按一定比例掺加骨料、填料与添加剂等原料，按科学配料、精确计量和工业化生产制成的多品种、多用途的预混粉体，作为商品供应。原国家建筑材料工业局于1998年颁布的《新型建材及制品发展导向目录》中，将聚合物干混砂浆列为发展类的新型墙体材料配套材料，从而对干粉砂浆的发展起到了积极地推动作用。2、干粉砂浆发展历程数千年来，房屋建筑的施工都离不开无机砂浆材料。欧洲早在1893年就出现干粉砂浆的专利，但并未发展起来，施工依然采用现场搅拌混合的砂浆。干粉砂浆的生产起源于芬兰和奥地利，由于墙材产品质量提高，墙体平整度逐渐提高，墙面找平不再需要涂抹厚层砂浆，而现场搅拌的砂浆难以实现薄抹灰，因此，工业化生产的干粉砂浆开始得到应用。干粉砂浆的生产工艺流程。生产形式的变化：水平式工艺模式物料一次提升/下降模式采用气动浮化片及双蝶阀的重力流动模式2000年欧洲干粉砂浆产量约为3500-4000万吨/年，并以年均12%递增。我国干粉砂浆产量只占全世界1%，但前景广阔。我国目前的生产工艺设备主要有简易式、站式、塔式等。3、干粉砂浆的优势产品质量高且稳定可满足不同用途的需要生产效率高环境效益好4、干粉砂浆的种类墙面抹灰用干粉砂浆，如聚合物内外墙腻子、粉刷石膏等；保温隔热用干粉砂浆，如玻化微珠保温砂浆、聚苯颗粒保温砂浆、外墙外保温系统用砂浆等；地面用干粉砂浆，如自流平地坪砂浆等；防水系统用干粉砂浆，如水泥基渗透结晶防水涂料、弹性防水涂料等；彩色勾缝和嵌缝用干粉砂浆，如瓷砖勾缝剂、纸面石膏板嵌缝剂等；胶粘用干粉砂浆，如瓷砖粘结剂等；砌筑用干粉砂浆，如加气混凝土砌筑砂浆等；其他用途干粉砂浆。5、外墙外保温系统用砂浆5.1外墙外保温系统在我国目前外墙外保温系统主要有以下较成熟的形式：膨胀聚苯板薄抹灰外墙外保温系统；胶粉聚苯颗粒保温浆料外墙外保温系统；膨胀聚苯板现浇混凝土外墙外保温系统；膨胀聚苯钢丝网架板现浇混凝土外墙外保温系统；机械固定膨胀聚苯钢丝网架板外墙外保温系统；喷涂硬泡聚氨酯外墙外保温系统；保温装饰一体化外墙外保温系统。因施工方便、保温效果好且性价比优，在外墙外保温系统中占主导地位。5、外墙外保温系统用砂浆膨胀聚苯板薄抹灰外墙外保温系统用砂浆按用途主要分为胶粘剂和抹面胶浆，按供给形式分为单组份和双组分两类，是外墙外保温系统的重要组成部分，是外墙外保温系统质量的关键环节。5.2组成材料5.2.1胶凝材料外墙外保温系统砂浆所用胶凝材料主要是水泥和熟石灰。水泥在混合过程中与水接触，通过水化作用形成水化硅酸钙。熟石灰通过与二氧化碳反应生成碳酸钙而硬化，具有较好的可塑性，一般加入质量百分比5%-30%的熟石灰来改善砂浆的施工性能。5、外墙外保温系统用砂浆5.2组成材料5.2.2集料外墙外保温系统砂浆所用集料主要是石英砂、灰钙粉和重钙粉等。为了调节级配，通常使用不同粒径的集料，一般粒径范围为(0.05-0.5)mm。石英砂类集料通常具有较高的强度和体积稳定性，这些高强度的颗粒在硬化砂浆中起到骨架的作用，当砂浆受力时，集料常常承受较大荷载，同时起到限制干缩和湿涨变形的能力。灰钙是一种混合性活性集料，多由氧化钙、氢氧化钙和少量碳酸钙按一定比例混合而成。灰钙粉在干燥过程中会发生化学反应和一定程度的交联反应，可提高砂浆的耐磨性和遮盖力等性能。重钙粉即重质碳酸钙，是以方解石等碳酸盐矿物为主要原料，经破碎、研磨、干燥等工序制成，主要成分为碳酸钙，可提高砂浆的耐磨性、致密性和和易性等。5、外墙外保温系统用砂浆5.2组成材料5.2.3外加剂可再分散乳胶粉可再分散乳胶粉是外墙外保温系统用砂浆中必不可少的外加剂之一，其中聚乙烯醋酸乙烯酯使用较为普遍。改善砂浆与保温板材等基材的粘接强度和自身的柔韧性是可再分散乳胶粉最重要的作用。另外，对砂浆的抗渗透性、保水能力和施工性等性能也起到一定的提高作用。溶解分散成膜在固化砂浆中形成水硬性材料构成的刚性骨架及高分子聚合物构成的柔性薄膜，显著提高砂浆的可变形能力，同时聚合物以分子力的作用与其他基材表面进行粘结，尤其是对于同类材料，如与聚苯乙烯的粘接更是如此，因而非常适用于外墙外保温系统对于粘结及罩面的要求。5、外墙外保温系统用砂浆5.2组成材料5.2.4外加剂纤维素醚在外墙外保温系统用砂浆中纤维素醚的添加量非常低（一般为0.02%-0.7%），但它是一种非常重要的外加剂，主要用作增稠剂和保水剂。在外墙外保温系统用砂浆中使用的纤维素醚主要是甲级羟乙基纤维素醚（MHEC）和甲基羟丙基纤维素醚（MHPC），其市场占有份额达90%以上。粘着性和施工性。保水性。需水量。5、外墙外保温系统用砂浆5.2组成材料5.2.4外加剂增强纤维在外墙外保温系统用砂浆中的增强纤维一般为聚丙烯类纤维或复合纤维，主要起到抗裂、增韧、抗冲击的作用。纤维在砂浆中呈三维网络状分布，当砂浆因收缩等原因产生应力时，砂浆硬化体与纤维材料共同承受应力，由于砂浆颗粒是刚性的，基本无变形作用，但纤维是柔性材料，遇到应力作用时会发生弹性变形而吸收内应力，从而减少裂纹的产生。5、外墙外保温系统用砂浆5.2组成材料5.2.4外加剂引气剂主要为脂肪磺酸钠盐和硫酸钠盐，可降低砂浆密度，提高施工性能及产量。促凝剂甲酸钙是常用的促凝剂，一般用来加速砂浆凝结以获得预期的凝结时间。防水剂消泡剂5、外墙外保温系统用砂浆5.3检测要求5.3.1相关标准JG149-2003《膨胀聚苯板薄抹灰外墙外保温系统》JG158-2004《胶粉聚苯颗粒外墙外保温系统》JGJ144-2004《外墙外保温工程技术规程》JC/T992-2006《墙体保温用膨胀聚苯乙烯板胶粘剂》JC/T993-2006《外墙外保温用膨胀聚苯乙烯板抹面胶浆》GB50404-2007《硬泡聚氨酯保温防水工程技术规范》5、外墙外保温系统用砂浆5.3检测要求5.3.2名称JG149-2003胶粘剂、抹面胶浆JG158-2004抗裂砂浆JGJ144-2004胶粘剂、抹面胶浆JC/T992-2006胶粘剂JC/T993-2006抹面胶浆GB50404-2007胶粘剂、抹面胶浆5、外墙外保温系统用砂浆5.3检测要求5.3.3性能指标JG149-2003《膨胀聚苯板薄抹灰外墙外保温系统》表1胶粘剂主要性能指标检测项目性能指标拉伸粘接强度/MPa（与水泥砂浆）原强度≥0.60耐水≥0.40拉伸粘接强度/MPa（与膨胀聚苯板）原强度≥0.10，且破坏部位应位于膨胀聚苯板内耐水≥0.10，且破坏部位应位于膨胀聚苯板内可操作时间/h1.5-4.05、外墙外保温系统用砂浆5.3检测要求5.3.3性能指标JG149-2003《膨胀聚苯板薄抹灰外墙外保温系统》表2抹面胶浆主要性能指标检测项目性能指标拉伸粘接强度/MPa（与膨胀聚苯板）原强度≥0.10，且破坏界面在膨胀聚苯板上耐水≥0.10，且破坏界面在膨胀聚苯板上耐冻融≥0.10，且破坏界面在膨胀聚苯板上抗压强度/抗折强度≤3.0可操作时间/h1.5-4.05、外墙外保温系统用砂浆5.3检测要求5.3.3性能指标JG158-2004《胶粉聚苯颗粒外墙外保温系统》表3抗裂砂浆主要性能指标检测项目性能指标可使用时间可操作时间/h≥1.5在可操作时间内拉伸粘结强度/MPa≥0.7拉伸粘结强度/MPa≥0.7浸水拉伸粘结强度/MPa≥0.5压折比≤3.05、外墙外保温系统用砂浆5.3检测要求5.3.3性能指标JGJ144-2004《外墙外保温工程技术规程》表4胶粘剂主要性能指标检测项目性能指标拉伸粘结强度/MPa（与水泥砂浆）原强度≥0.6耐水48h≥0.4拉伸粘结强度/MPa（与膨胀聚苯板）原强度≥0.1，且破坏部位应位于膨胀聚苯板内耐水48h≥0.1，且破坏部位应位于膨胀聚苯板内5、外墙外保温系统用砂浆5.3检测要求5.3.3性能指标JGJ144-2004《外墙外保温工程技术规程》表5抹面胶浆主要性能指标检测项目性能指标拉伸粘结强度/MPa（与胶粉聚苯颗粒保温浆料）原强度≥0.1，且破坏界面应位于胶粉聚苯颗粒保温浆料内耐水48h≥0.1，且破坏界面应位于胶粉聚苯颗粒保温浆料内耐冻融≥0.1，且破坏界面应位于胶粉聚苯颗粒保温浆料内拉伸粘结强度/MPa（与膨胀聚苯板）原强度≥0.1，且破坏界面应位于膨胀聚苯板内耐水48h≥0.1，且破坏界面应位于膨胀聚苯板内耐冻融≥0.1，且破坏界面应位于膨胀聚苯板内5、外墙外保温系统用砂浆5.3检测要求5.3.3性能指标JC/T992-2006《墙体保温用膨胀聚苯乙烯板胶粘剂》表6胶粘剂主要性能指标检测项目性能指标拉伸粘结强度/MPa（与水泥砂浆）原强度≥0.60耐水≥0.40耐冻融≥0.40拉伸粘结强度/MPa（与膨胀聚苯板）原强度≥0.10耐水≥0.10耐冻融≥0.10可操作时间/h≥1.55、外墙外保温系统用砂浆5.3检测要求5.3.3性能指标JC/T993-2006《外墙外保温用膨胀聚苯乙烯板胶粘剂》表7抹面胶浆主要性能指标检测项目性能指标拉伸粘结强度/MPa（与膨胀聚苯板）原强度≥0.10耐水≥0.10耐冻融≥0.10压折比≤3.0可操作时间/h≥1.55、外墙外保温系统用砂浆5.3检测要求5.3.3性能指标GB50404-2007《硬泡聚氨酯保温防水工程技术规范》表8胶粘剂主要性能指标检测项目性能指标拉伸粘结强度/MPa（与水泥砂浆）原强度≥0.60耐水≥0.40拉伸粘结强度/MPa（与硬泡聚氨酯）原强度≥0.10，且破坏部位不得位于粘结界面耐水≥0.10，且破坏部位不得位于粘结界面可操作时间/h1.5-4.05、外墙外保温系统用砂浆5.3检测要求5.3.3性能指标GB50404-2007《硬泡聚氨酯保温防水工程技术规范》表9抹面胶浆主要性能指标检测项目性能指标拉伸粘结强度/MPa（与硬泡聚氨酯）原强度≥0.10，且破坏部位不得位于粘结界面耐水≥0.10，且破坏部位不得位于粘结界面耐冻融≥0.10，且破坏部位不得位于粘结界面压折比≤3.0可操作时间/h1.5-4.05、外墙外保温系统用砂浆5.3检测要求5.3.4检测方法JG149-2003《膨胀聚苯板薄抹灰外墙外保温系统》试件：六个试件为一组养护周期：原强度，标准状态14d；耐水强度，浸泡7d；耐冻融强度，冻融循环10次，试样放在(50±3)℃的干燥箱中16h，然后浸入(20±3)℃的水中8h，试样抹面胶浆层向下，水面应至少高出试样表面20mm；再置于在(-20±3)℃的条件下冷冻24h。5、外墙外保温系统用砂浆5.3检测要求5.3.4检测方法JG158-2004《胶粉聚苯颗粒外墙外保温系统》试件：五个试件为一组浸水方式：养护周期：原强度，标准状态28d；浸水强度，浸水7d，方式如上图。5、外墙外保温系统用砂浆5.3检测要求5.3.4检测方法JGJ144-2004《外墙外保温工程技术规程》与水泥砂浆粘结试件：在水泥砂浆底板(80mm×40mm×40mm)中部涂抹胶粘剂(40mm×40mm)，厚(3±1)mm，经养护后，用高强度粘接剂按十字搭接方式在胶粘剂上粘结另外一个砂浆底板。五个试件为一组。与膨胀聚苯板粘结试件：在苯板(100mm×100mm×50mm)一个表面上涂胶粘剂/抹面胶浆，厚(3±1)mm，经养护后，两面用高强度粘接剂粘结钢质底板(100mm×100mm)。五个试件为一组。养护周期：原强度，标准状态28d；耐水强度，浸泡48h，放置2h；耐冻融强度，冻融循环30次，试样浸入(20±2)℃的水中8h，试样抹面胶浆层向下浸入水中；再置于在(-20±2)℃的条件下冷冻16h。5、外墙外保温系统用砂浆5.3检测要求5.3.3检测方法JC/