粉末憎水剂对外保温抗裂砂浆的改性效果研究

□文/夏 冬 孙 倩 郭玉娜 刘明慧 赵进贤 郭 峰

国家鼓励发展预拌混凝土和预拌干混砂浆产业，干粉有机硅憎水剂是适用于干混砂浆的一种重要的添加剂。干粉有机硅憎水剂可以有效实现砂浆的憎水性能且具有可以预先干混合、添加量低、对砂浆基本性能影响小等优点；目前进口干粉有机硅憎水剂较昂贵，而国内产品刚刚起步。

原材料和试验方法

原材料

试验中所用原材料见表1。

表1 试验原材料

试验方法

试验考察几种憎水剂在不同添加量下对水泥基抗裂砂浆性能的影响。憎水剂的添加量分别为0.5‰、1‰、3‰、5‰和7‰，测试指标包括吸水量、与聚苯板之间的粘接强度、压折比，同时与不添加憎水剂的空白组进行对比。成型及检测方法参考JG149-2002《膨胀聚苯板薄抹灰外墙外保温系统》。养护条件为试验室养护，试验室温度为（23±2）℃，相对湿度（50±10）%。

试验配比

试验配比见表2。

表2 试验用基础配方 g

结果与讨论

吸水量

试验对比几种憎水剂在不同添加量下对水泥基抗裂砂浆吸水量的影响，见图1。

图1 抗裂砂浆吸水量与憎水剂添加量的关系

由图1可知，憎水剂的使用对抗裂砂浆吸水量指标影响较大。一方面因为有机硅憎水剂加入到抗裂砂浆中，其主要成分硅烷中亲水的官能团在水泥水化的碱性条件下与水泥水化物缩聚，通过交联作用连接在一起并在此基础上缩聚成网状高分子聚合物，由此构成防水膜，进而起到砂浆憎水效果；再者憎水剂中的助凝剂也能通过堵塞毛细孔达到降低吸水量的效果；另一方面，添加憎水剂的抗裂砂浆中疏水活性因子会迁移至抗裂砂浆层表面，因其具有疏水性，能起到降低表面张力的作用，从而产生荷叶效应，在一定程度上起到了降低吸水量的效果。此外，随着憎水剂添加量的增加，吸水量数值呈明显递减的趋势，即憎水效果越好。

憎水效果

试验对比几种憎水剂在不同添加量下对水泥基抗裂砂浆憎水效果的影响，见图2。

图2 抗裂砂浆憎水效果与憎水剂添加量的关系

对一系列吸水量的数据进行进一步的分析，从而对比其憎水效果。抗裂砂浆的憎水效果计算见式（1）（精确至1%）。

式中：G——憎水剂的憎水效果，%；

g1——不添加憎水剂的吸水量，g；

g2——添加憎水剂的吸水量，g。

由图2可知，憎水剂的使用对抗裂砂浆的憎水效果影响显著。当憎水剂添加量为0.5‰时，憎水KY-1、憎水剂A的憎水效果显著；憎水剂添加量为3‰时，所选的憎水剂都使抗裂砂浆的憎水效果提高至35%以上。随着憎水剂添加量的继续提高，抗裂砂浆的憎水效果幅度略有提高。

粘结强度及耐水强度

除对吸水量指标进行对比外，试验还对比了3种憎水剂在不同添加量下对水泥基抗裂砂浆粘接性能（与膨胀聚苯板）的影响，见图3和图4。

图3 粘接强度与憎水剂添加量的关系

图4 耐水强度与憎水剂添加量的关系

由图3和图4可知，憎水剂的使用对抗裂砂浆粘接性能影响不大。当憎水剂添加量为0.5‰时，抗裂砂浆的14 d粘接强度和7 d耐水强度都随憎水剂的加入稍有提高，之后随着憎水剂添加量的增加对粘接强度影响趋于平稳，变化不大；而从3种憎水剂对粘接强度影响来看，憎水剂KY-1的使用对此项性能影响较小，数值波动较小且数据均满足JG149-2002对与聚苯板粘接强度的性能要求，即达到与模塑聚苯板14 d粘接强度≥0.10 MPa，7 d耐水强度≥0.10 MPa的要求。

压折比

对3种憎水剂在不同添加量下对水泥基抗裂砂浆的压折比指标的影响进行研究，见图5。

图5 抗裂砂浆压折比与憎水剂添加量的关系

由图5可知，憎水剂的使用对抗裂砂浆压折比影响不大；各类憎水剂的使用对抗裂砂浆压折比指标基本上没有影响；各添加量对应的指标均满足JG149-2002对压折比的性能要求，即压折比≤3的要求。

结论

添加入适量的憎水剂可以明显降低抗裂砂浆的吸水量，提高抗裂砂浆的憎水效果，对抗裂砂浆的粘接性能和压折比指标影响不大，未对其造成负面影响。此外，对比国内外憎水剂产品，从憎水效果来看，国产憎水剂KY-1收到较好地憎水效果，与国外进口产品接近，从一定程度上，降低了成本，应用前景可观。