飾面砂漿的抗泛堿性的研究

文/王娜 青島黃海學院建筑工程學院 山東 青島 266427

常學敏 青島澳柯瑪生活電器有限公司 山東 青島 266000

飾面砂漿的抗泛堿性的研究

文/王娜 青島黃海學院建筑工程學院 山東 青島 266427

常學敏 青島澳柯瑪生活電器有限公司 山東 青島 266000

飾面砂漿中無機膠凝材料一般為硅酸鹽水泥或鋁酸鹽水泥等水泥基材料，涂覆的墻面易出現泛堿問題，使效果受到影響。本文系統的研究不同高鋁水泥、石膏的摻量和養護條件對飾面砂漿抗泛堿性能的影響。結果表明，高鋁水泥由其所含的礦物量的差別，造成飾面砂漿的抗泛堿性不同；石膏摻量在飾面砂漿中對抗泛堿性能存在合理的配比；養護條件會造成水泥水化程度差別，從而導致不同程度的泛堿。

飾面砂漿；高鋁水泥；石膏摻量；養護條件；抗泛堿

飾面砂漿作為新型飾面材料，顏色變化范圍廣，經過特殊的工藝獲得一定色彩、線條、紋理質感的表面裝飾，造型豐富。它是由無機膠凝材料、礦物摻合料、添加劑和骨料組成，具有良好的性能。人們發現了優點，用其替代涂料、瓷磚用作建筑墻體表面及頂棚裝飾的材料與涂料等有機材料制備的飾面層。

飾面砂漿中無機膠凝材料一般為硅酸鹽水泥或鋁酸鹽水泥，因此涂覆的墻面易出現泛堿，使裝飾效果受到影響。出現泛堿的原因有三種：（1）硅酸鹽水泥中熟料中CaO含量占60%-70%，水化過程中C3S、C2S生成C-S-H凝膠的同時，析出Ca（OH）2，是一種可溶解的物質，隨著水分的蒸發遷移到砂漿的表面，再與空氣中的CO2作用生成CaCO3而泛堿；（2）水泥中還含有可溶性的堿性氧化物如：Na2O、K2O與水反應生成NaOH、KOH，與空氣中的CO2作用，生成Na2CO3和K2CO3，同時和水泥中的CaSO4反應形成Na2SO4和K2SO4等水溶性鹽，隨著水遷移到材料表面，并因水的蒸發而析出白霜狀物質；（3）空氣中的酸性氧化物SO2和 CO2溶于雨水后浸漬建筑物表面時，生成CaSO4和CaCO3而泛堿[2-5］。

針對造成飾面砂漿泛堿的原因，本文研究無機凝膠材料、養護條件、石膏量對泛堿的影響。基于以上原因在選擇配方時，做合理搭配：具有無機特征的外墻彩色飾面砂漿，以高鋁水泥為無機膠凝材料，相對硅酸鹽水泥，水化時不產生Ca（OH）2。

鋁酸鹽水泥在水化時，其液相中CaO濃度低，Al2O3濃度高，鋁酸鹽礦物能通過溶解、擴散和析晶完成水化。實驗中采用石膏，利用鋁酸鹽水泥、Ca（OH）2和石膏生成的鈣礬石，其析晶時的過飽和度較小，水化生成的鈣礬石柱狀結晶就能分散整個充水空間，鈣礬石分布均勻，能收縮補償或微膨脹，水化生成的另一產物——鋁膠又具有填充密實作用。這兩方面可以有效的抑制泛堿[2，6］。

1 實驗

1.1 實驗原料

可再分散乳膠粉；水泥：42.5高鋁水泥A，42.5高鋁水泥B，42.5白色硅酸鹽水泥；集料：鈣砂10-20目，40-70目，70-140目三種級配；石膏；酒石酸；羥丙基纖維素醚；淀粉醚；木質纖維；碳酸鈣。

1.2 實驗設備

電熱鼓風干燥箱，電控淋水裝置，電熱恒溫干燥箱，GDWJS-50微電腦控制-高低溫交變濕熱試驗箱。

1.3 樣板制作與實驗方法

按行業標準JC/T1024-2007，使用的混凝土板符合JC/T547-2005中規定，且涂刷一層封閉底漆，封閉來自基層的堿。

2 試驗結果與分析

2.1 不同高鋁水泥對飾面砂漿的抗泛堿性的影響

本次試驗采用鋁酸鹽水泥/石膏體系，用高鋁水泥A，高鋁水泥B，其他材料種類及用量相同。把飾面砂漿分別涂布于標準混凝土板表面，進行淋水，淋水后的樣板，使用高鋁水泥A的飾面砂漿，抗泛堿性能優良，而使用B的飾面砂漿，樣板表面存在嚴重的可見泛堿。分析原因：B中的礦物相含有大量純的氧化鋁晶相，氧化鋁是引起此次試驗樣板出現可見泛堿的主要原因之一。一般高鋁水泥熟料的礦物組成為：CA、CA2，還有少量的C12A7、C2AS和微量的尖晶石（MA）和鈣鈦石（CaO?TiO2）以及鐵相等。高鋁水泥相對于硅酸鹽水泥，水化時不產生Ca（OH）2。如果水化之后，仍然存在大量純的氧化鋁存在，因為砂漿因養護用水導致氧化鋁可能隨著毛細管作用遷移到砂漿的表面，形成“泛白”現象。

2.2 石膏摻量對飾面砂漿抗泛堿性的影響

把飾面砂漿分別涂布于標準混凝土板表面，在標準條件下養護24h后，進行淋水，淋水后的樣板，使用石膏量依次增加，樣板出現可見泛堿的情況依次減輕，直至隨著石膏量的增加，泛堿情況無變化。

在水化反應的過程中，石膏提供SO42-，迅速與體系中水化活性較高的含鋁礦物反應生成鈣礬石，若水泥漿中有較多的SO42-離子，會形成較多的鈣礬石，針棒狀的鈣礬石晶體相互搭接，形成網狀結構，分散于整個充水空間，鈣礬石分布較均勻，能起到收縮補償或微膨脹作用[2，5］。

2.3 不同養護條件對飾面砂漿抗泛堿性的影響

本次采用鋁酸鹽水泥/石膏體系，觀察不同的養護條件下產品的抗泛堿性能。按照配比1制備產品并涂布于標準混凝土板表面，在標準條件下和低溫高濕的條件下養護24h后，按照標準JC/T1024-2007提供的方法進行淋水，在標準養護條件下制得樣板，飾面砂漿未出現可見泛堿，而在高溫低濕條件下制得的樣板，出現嚴重的可見泛堿。低溫高濕條件下時，水的蒸發速度變慢使鹽分可以遷移到砂漿的表面且使水在砂漿表面產生冷凝，另外，當溫度低于零攝氏度時，水泥沒有發生水化反應，樣板從養護箱中取出后，當淋水時，遇到大量的水，進一步水化，導致出現嚴重的可見泛堿。提高溫度可以使水泥水化反應加速，同時強度增長加快；相反，溫度降低，則水化反應減慢，隨之強度增長變緩。

3 結論

（1）采用鋁酸鹽水泥/石膏體系制作飾面砂漿時，選用高鋁水泥時，優先選擇含有少量純的氧化鋁的材料，在一定程度上可以減少砂漿因養護用水導致氧化鋁可能隨著毛細管作用遷移到砂漿的表面，形成“泛白”現象。

（2）石膏的合理摻量，可以抑制或降低泛堿的幾率。

（3）選擇合理的養護條件，對減少飾面砂漿出現泛堿現象起到很大的作用。

[1]張杰.可在分散膠粉改性的憎水性裝飾砂漿[J］.涂料工業，2003，33（4）：57-59

[2］王培銘，張靈，朱繪美，張國防.膠凝材料影響水泥基飾面砂漿泛堿的研究進展[J］.材料導報，2011，25（17）：464-466