外墙外保温用粘结砂浆的成本优化方案

　　摘 要：本文通过在外墙外保温用粘结砂浆中使用一种特殊改性的聚苯乙烯粘结型纤维素Bermocoll PAD1，从而简化粘结砂浆的生产过程，降低粘结砂浆的配方成本，为粘结砂浆的生产提供了一种不以牺牲质量为代价进一步优化粘结砂浆成本的创新方案。

　　关键词：粘结砂浆,纤维素醚,粘接强度

　　1 前言

　　外墙外保温系统中所用到的干混砂浆有粘结砂浆和抹面胶浆，两种砂浆中的有机添加剂(纤维素醚和可再分散聚合物胶粉(RPP))为新拌砂浆和硬化砂浆提供了重要的功能。纤维素醚显著提高了新拌砂浆的工作性，并且其保水性确保了适宜的水泥水化。取决于砂浆厚度、基体(墙体或保温板)、孔隙率、气候条件(温度和湿度)，纤维素醚的掺量约占配方总重量的0.15%到0.3%。可再分散聚合物胶粉(RPP)用来改善砂浆的工作性、粘接强度、柔性和表面抗冲击性能。对于粘结砂浆，RPP最重要的作用是确保砂浆—基体之间有良好的界面粘接强度，对于作为聚苯乙烯板保护层的抹面胶浆，RPP还应能够提供表面抗冲击性。表1列出了纤维素醚(CE)和可再分散胶粉(RPP)的典型掺量以及它们的功能。一般来说，粘结砂浆添加的有机成分比抹面胶浆少。如果市场对成本非常敏感，即使物流需要运送两种砂浆造成很多不便，粘结砂浆和抹面胶浆也通常会选用不同的配方。本文阐述了一种不以牺牲质量为代价进一步优化粘结砂浆成本的创新方案。

　　2 EPS外墙外保温系统的粘结砂浆

　　体系“墙-粘结砂浆-聚苯乙烯板”十分特殊，其中最关键的是粘结砂浆与聚苯乙烯板之间的粘结。砂浆中如果不添加适当的有机成分，就不会与聚苯乙烯板表面有良好的粘结。在确保砂浆与聚苯乙烯板之间有良好粘结后，体系的薄弱点就转为聚苯乙烯板的内聚强度。表2给出了用于聚苯乙烯板的粘结砂浆在新拌状态和硬化状态下的主要性能要求。

　　纤维素醚提供了新拌砂浆所要求的性能：稠度、工作性和保水。在硬化状态下，粘结砂浆所要求的性能为：与墙体(混凝土或砖)的粘结、良好的砂浆内聚强度以及与聚苯乙烯板的粘结。虽然无机胶凝材料和RPP可以提供砂浆的内聚强度及与混凝土墙或砖墙的粘结，但与聚苯乙烯板的粘结只能由RPP或其它一种聚苯乙烯板粘结促进剂来提供。总之，用于聚苯乙烯板的粘结砂浆，如果组成为无机胶凝材料、填料和纤维素醚，则会缺少一个重要的功能：即与聚苯乙烯板的粘结。极性的砂浆与非极性的聚苯乙烯板之间粘结强度在0-0.04N/mm2的数量级，因而非常低。由于该粘接强度远低于聚苯乙烯板的内聚强度，更低于砂浆的内聚强度和砂浆-墙体的粘接强度，结果体系的破坏模式为砂浆与聚苯乙烯间的粘结破坏。

　　利用阿克苏诺贝尔特种化学公司新开发的Bermocoll PAD1可以优化粘结砂浆的配方成本。

　　如果能赋予纤维素醚“与聚苯已烯粘结”的功能，那么粘结砂浆只添加一种助剂就足够了，这就是Bermocoll PAD1提供的创新解决方案。与通常类型的纤维素醚相比，Bermocoll PAD1能够大大提高与保温板的粘接强度。对于砂浆内聚强度以及与砂浆的粘接强度的影响，Bermocoll PAD1通常用于粘结砂浆的标准纤维素醚规格的作用相当。Bermocoll PAD1是一种特殊改性的纤维素醚，用于聚苯乙烯板的粘结砂浆。除了具有纤维素醚的所有功能外，添加Bermocoll PAD1还能获得优异的砂浆与聚苯乙烯间的粘接强度。

　　Bermocoll PAD1的机理与性能

　　Bermocoll PAD1与聚苯乙烯板的优异粘结性能基于一种新开发的技术。在微观尺度下水泥水化产物能强烈地嵌入到聚苯已稀表面内部，从而形成砂浆与聚苯已烯界面间的极强键合(“锚固技术”)。

　　Bermocoll PAD1的典型掺量为约0.4%(基于干粉砂浆配方的重量百分比).虽然该掺量大大低于目前粘结砂浆中(CE+RPP)的加入量，但仍足以提供新拌砂浆和硬化砂浆所需的高性能，特别是与聚苯乙烯的粘结。表3是本文所用的一个测试配方，包括水泥、砂、填料和Bermocoll PAD1。当粘结砂浆与水拌稠度和工作性以及保水性。在硬化状态下，Bermocoll PAD1能确保砂浆与聚苯乙烯界面之间充分的相互作用。结果，无论是原强度还是耐水强度，砂浆与聚苯乙烯的粘结都十分优异。加入Bermocoll PAD1能完全满足粘结砂浆根据EOTA所要求的性能，并且加入量十分经济。表4总结了与EPS板的粘接强度结果。结果表明，Bermocoll PAD1能够确保与聚苯乙烯保温板优异的原粘接强度和耐水粘接强度，保温板可以是膨胀聚苯乙烯、石墨颗粒处理的EPS。

　　3 结论

　　既有建筑和新建建筑外墙的保温具有巨大的节能潜力。建筑保温经常首选的体系是外墙外保温复合系统(ETICS)，它在干混砂浆行业中也是一个增长迅速的应用领域。然而人们对成本的控制要求能有一个既能提供高性能又能优化配方成本的新解决方案。Bermocoll PAD1是一种专门为粘结砂浆开发的聚苯乙烯粘结增强型纤维素醚。它基于新开发的“锚固技术”，除具有纤维素醚所有的功能外，还可以在十分经济的掺量下确保与聚苯已烦板优异的粘接强度。Bermocoll PAD1的典型掺量为基于总砂浆重量的0.4%，从而能够优化粘结砂浆的配方成本。另外，由于只需加入一种有机组分而不是两种(CE和RPP)，所以也能简化粘结砂浆的生产。

　　Bermocoll PAD1并不能改善抗冲击性，也不能改善与其它非聚苯乙烯的基体的粘结。如果粘强砂浆要求这些性能，则需加入可再分散聚合物胶粉。

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文章名称： 外墙外保温用粘结砂浆的成本优化方案

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