用粉煤灰制取建筑用干粉外墙腻子

Key words: fly ash, excitation, dry powder, external wall putty.
建筑腻 子是建筑 涂料十分重 要的配套 材料。长期 以来, 在我 国建筑工 程中, 建筑腻子 主要指内墙 腻子, 对外墙 腻子 产品的开发也相对较少, 国内关于外墙腻子的相关标 准也尚 在酝酿之中。目前, 外墙腻子也有一些单组分粉状产品, 但为 了达 到外墙腻 子所需的强 度, 一般都掺入 大量的水 泥, 因而 其施 工性能较 差, 批刮较困难 , 而 且成本相对 内墙腻子 要高 得多。因此 , 急 待开发强 度高、施工性能 好、质优廉价的 单组 分干粉外墙腻子。
6 结论
( 1) 用粉煤 灰和乳胶 粉制取建 筑用干 粉外墙 腻子, 原材 料易得, 成本低廉, 生产工艺和设备简单, 腻子的各项性能优 异。
( 2) 粉煤灰干粉外墙腻子不仅在生产 和使用过程中不对 环境产生任何不良影响, 而且还为粉煤灰的综合利用开辟了 一条新途径, 具有良好的经济效益和社会效益。
乳胶粉的用量对腻 子透气性的影 响见图 4。腻子透气性 的测试方法为: 将刮有腻子的水泥石棉板养护 7 d 后, 用石蜡 与松香 混合 物封闭 四边 及背面 , 正面 留 50 mm @100 mm 暴 露, 水中浸泡 24 h 后取出擦干, 测其质量减轻与时间的关系。 由于乳胶粉的增加对腻子毛细孔的堵塞, 腻子的透气性随乳 胶粉的用量增加而下降, 但总体上都有较好的透气性。
参考文献:
[ 1] 王福元, 吴正严 . 粉煤灰利用手册 . 中国电力工业出版社,
199TERI ALS # 17 #
活性激发剂以及乳胶粉的用量对外墙腻子性能的影响。
关键词: 粉煤灰; 激发; 干粉; 外墙腻子
中图分类号: TU56+ 1. 4
文献标识码: B
文章编号: 1001- 702X( 2003) 03- 0015- 03
Abstract: As a high guality and cheap product, the powdered putty for external wall has been produced with fly ash
4 性能检测
干粉外墙腻子的性能测试参照 JG/ T 3049- 19985建筑室 内腻子6。其结果如表 4。
# 16 # 新型建筑材料 2003. 3
由于 干粉外墙腻 子的强度 主要与粉煤 灰中活性 成分所 形成的水 化物有关, 有水 存在时更 有利于水化 反应的进 行, 因此腻子浸水后的粘结强度要比标准状态时的稍高。
从图 1 可以看出, 随着 粉煤灰掺量 的减少, 腻子 粘结强 度增大, 掺量 70% 以下时 , 强 度增加 相对较 缓; 掺量从 50% 减小到 40% 时, 强度略有下降, 这可能 是由于碱 性活性填料 掺量随之 增大而使腻 子脆性增 大, 从而导致腻 子强度下 降。 表 5 为粉煤灰掺量对腻子用水量、施工性、和颜色的影响。
深, 可能对外墙涂料的遮盖力有更高的要求。
5. 2 复合激发剂用量对腻子性能的影响
复合激发剂的用量对腻子的各项性能有 一定的影响, 其 中对粘结强度的影响最大, 见图 2。
水时吸收的水分会增加, 但其对腻子吸水率的影响大大低于 乳胶粉的增加对腻子毛细孔的堵塞的影响, 因而腻子的吸水 率下降。乳胶粉用量对腻子粘结强度的影响见图 3。
图 2 复合激发剂掺量对腻子粘结强度的影响 1- 浸水后粘结强度; 2- 标准状态粘结强度
从图 2 可以看出, 不加激发剂时, 腻子的 粘结强度很低, 根本 达不到外 墙腻子的要 求, 随着复合激 发剂用量 的增加, 腻子粘 结强度显著提高。但是, 当用 量增加到 4. 5% 时, 粘结 强度反而开始下降。这是由于复合激发剂与粉煤灰反 应生成 的水化硫铝酸钙( AFt) 和 CaSO4 都具有膨胀性, 从而导致腻子 的强度降低。复合激发剂用量高于 5. 5% 时, 腻子的浸水后粘 结强度开始低于标准状态粘 结强度, 这除了受上述膨 胀物质 的影响外, 还可能是激发剂中的可溶性盐超过激发所 需要的 量, 干燥后残存于腻子中, 浸水后从腻子中溶出, 因而 降低了 腻子的粘结强度, 并导致耐水性的降低。实验发现, 当 复合激 发剂用量达到 7. 5% 时, 腻子在干燥过程中出现泛霜现象。复 合激 发剂用量 增加时, 因腻子 的致密度提 高, 吸水率总 体上 呈下降趋势( 见表 6) 。
1. 6 保水剂
保水剂的主 要成分是 纤维素醚。可改 善施工 性能, 并利 于粉煤灰中活性成分的水化反应。
NEW BUILDING M ATERI ALS # 15 #
装饰装修材料 Architectural Decora ting a nd Finishing Mate rials
1. 7 其它助剂
防霉剂, 消泡剂。
2 基本配方及工艺
通过 实验 , 确定 的干 粉外 墙腻 子的 基本 配方 如表 3 所 示。
用粉煤 灰制取干粉外墙腻子 的工艺比较简单, 只需 将所 有原 材料按配 方称量后, 依次 投入到干粉 混合器中 , 充 分混 合均匀即得成品。
3 施工工艺及作用机理
按 m( 腻子粉) B m( 水) = 10 B 4 的比例, 先将水加入容器 中, 然后 边搅拌边 加入腻子粉 , 充 分搅拌均匀 后即得膏 状腻 子。施工 基层要求 清洁无浮灰 和油污, 如果基 层太干燥 或基 层吸 水性太强 , 应 先用少量水 将基层润湿 。腻 子层可一 次刮 涂 1~ 3 mm, 一般 2 次 成活 。刮涂 一 道 时 , 干 粉用 量为 1. 0 kg/ m2 左右。
1. 3 复合激发剂
选用硫酸盐和矿物作为复合激发剂。
1. 4 基料
干粉外墙腻子的基料选用进口可再分散乳胶粉, 它由丁 二烯- 苯 乙烯聚合物 乳液加保 护胶体和防 结块剂经 喷雾干 燥制得 。乳胶粉 可提 高腻 子的初 始粘 结强度 、保水 性、耐水 性, 并改善施工性能。
1. 5 其它填料
为改善腻子 的颜色, 增加 腻子的致密 度和强 度, 需加入 其它填料。
图 3 乳胶粉掺量对腻子粘结强度的影响 1- 浸水后粘结强度; 2- 标准状态粘结强度
从图 3 可见, 随着乳胶 粉用量增加 , 腻 子的粘结 强度上 升, 标准粘结 强度与浸水 后粘结强 度趋于接近 。这 是浸水有 利于粉煤 灰活性激发 与水化反 应和再分散 乳胶固化 物浸水 使强度降低 2 个因素共同作用的结果。
腻子 的作 用机理 为: 加 水搅拌 时, 乳 胶粉 颗粒 先溶 胀, 并 在粉煤 灰和 其它 颗粒的 碾磨 作用下 再分 散成乳 胶粒 子, 从而 增加了腻 子的稠度和 对基层的 粘结力。在干燥 过程中, 再 分散的 乳胶 脱水 成膜或 部分 成膜; 粉 煤灰 中的活 性物 质 吸收 水分逐渐 水化, 与无机基 层反应融为 一体, 未水化 的粉 煤灰 颗粒则充 当填料作用 ; 无 机水化物、聚合 物和填料 形成 无 机、有机 复合 的 空间 网络 结 构, 使 得 腻子 具有 很 好的 强 度 、弹 性及 抗裂性 能。同 时, 由于 乳胶 粉形成 的聚 合物并 未 完 全封闭 腻子 层中 的毛细 孔, 所 以腻子 层还 具有很 好的 透 气性。
粉煤灰是火电厂产生的固体废弃物, 是一种人工 火山灰 质材料, 自身具有一定的胶凝性, 当有水存在时, 能在 常温下 与 Ca( OH) 2 反应生成具有胶凝性的化合 物 [1]。我们利 用粉煤 灰作为一种活性填料, 成功开发了一种优质价廉的干 粉外墙 腻子。
1 原材料
1. 1 粉煤灰
为达到外墙腻子所需的早期强度, 选用了磨细复 合高钙 粉煤灰, 性能指标见表 1。其原状灰是上海石洞口电厂的干排 粉煤灰, 化学成分见表 2。
由表 5 可见, 随粉煤灰 掺量增大, 干粉 外墙腻子 拌和用 水量减小 , 施 工性能变好 。这 是由于粉 煤灰中球形 的玻璃微 珠的/ 滚珠0作用使腻子体系的流动性提高, 降低了拌和用水 量, 改善 了施工 性能 。但随粉 煤灰 掺量 增加, 腻 子的 颜色加
Archite ctural Decorating a nd Finis hing Mate rials 装饰装修材料
as the reactive filler and emulsion powder as the adhesive base material. The influences for the consumption of fly ash, fly
ash reactive activator and emulsion powder on the properties of external wall putty were discussed in the article.
由表 7 可见: ( 1) 由于乳胶粉溶胀需要水 分, 乳胶 粉的增 加, 使干 粉外墙腻 子的拌和水 用量及腻子 稠度增加 , 从 而使 腻子的触变性提高, 施工性能改善。同时, 乳胶粉用量 增加可 以提 高腻子对 基层的附着 力。( 2) 虽然再 分散乳 胶固化 物浸
图 4 乳胶粉用量对腻子透气性的影响
5 结果及讨论
5. 1 粉煤灰用量对腻子性能的影响
粉煤灰在干粉外墙腻子中的掺量对腻子的拌和用 水量、 施工性能和颜色等都有较大的影响。粉煤灰掺量对腻子粘结 强度的影响见图 1。对拌和用水量、施工性和颜色的影响见表 5。
图 1 粉煤灰掺量对腻子粘结强度的影响 1- 浸水后粘结强度; 2- 标准状态粘结强度
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用粉煤灰制取建筑用干粉外墙腻子
方军良 1, 陆文雄 2, 徐彩宣 2
( 1. 上海大学环境与化学工程学院, 上海 710022;
2. 上海大学理学院, 上海 710022)