核心添加剂——干粉砂浆的CPU

(发表于《混凝土外加剂协会会刊》2011年8月)

   

作者:傅雁

    1982年毕业于同济大学建材系,后在上海建科院工作。1989年去加拿大多伦多大学留学,1996年获应用科学硕士学位(M.A.Sc.)和哲学博士学位(Ph.D.),后在加拿大国家科学研究院做博士后研究。2000年在中国苏州创建加拿大独资企业“弗克科技(苏州)有限公司”,任执行董事;2003年创建“弗克科技研发中心”,任研发中心总裁;主要研发成果包括2004年作为首家外资企业在中国合成生产的8H聚羧酸减水剂、2010年推出的尽30类干粉砂浆核心添加剂等。

    当前,干粉砂浆在建筑工程中的应用已经日趋扩大,无论是出于城市环保的要求,还是建筑质量的保证,干粉砂浆的用量将和混凝土平分天下。在一个建筑中,除了混凝土框架结构,其他都与干粉砂浆有关,其中包括用于地面材料的自流平砂浆、灌浆料、界面粘结砂浆、地砖粘结砂浆、填缝剂等;包括用于墙面材料的砌筑砂浆、抹面砂浆、保温砂浆、粘结抗裂砂浆、外墙腻子、内墙腻子、饰面彩色腻子、墙砖粘结剂等。干粉砂浆的品种随着其功能要求的提高,分类也越来越细致、精确、专业。应用于各种部位的干粉砂浆具有不同的功能要求,由此设计的产品层出不穷,但无论产品变得多么琳琅满目,它们的变化都是来自于各种化学添加剂的应用和配比,通常一个性能完善的干粉砂浆要用到十来种化学添加剂。这些化学添加剂组成了一个决定干粉砂浆性能和功能的核心——可以称之为“干粉砂浆的CPU”。

    由于干粉砂浆中化学添加剂的重要作用,在世界干粉砂浆行业里便逐步形成一个专门研究这种所谓“CPU”产品的技术领域,他们研究出的产品冠名为:“干粉砂浆核心添加剂”。核心添加剂的产生和应用,使得干粉砂浆的生产和质量控制变得非常地简单。

    传统的干粉砂浆生产工艺,是将水泥、砂、矿物胶凝材料(如粉煤灰、矿渣、石膏等)和十几种化学添加剂经过计量、混合和包装完成。其中,水泥、砂和矿物胶凝材料为主体材料,占总重量的90~95%;十几种化学添加剂占5~10%左右。十几种化学添加剂的计量、添加和混合是关系到产品质量的关键因素,这就使得干粉砂浆生产工艺变得相当复杂,而且难以控制。当很小部分化学添加剂和大组分基体材料混合时,要保证均匀混合的质量,对计量和混合设备的精度要求和混合时间要求都非常高。同时,当一条干粉砂浆生产线要生产多种配方的产品时,就需要更多的化学添加剂储存罐,变换产品往往变得非常麻烦,而且产品质量也难以控制。

    核心添加剂的应用,使得干粉砂浆的生产成为一种“三合一”概念的工艺模式,只要将“水泥(或胶凝材料)”、“砂”和“核心添加剂”进行均匀混合,就可以方便地生产出干粉砂浆产品。生产厂只需要建立储存基础材料水泥、砂、矿物胶凝材料的料仓,然后按照生产产品的不同要求,添加1~2包相应的成品核心添加剂。干粉砂浆的功能和性能主要取决于各种核心添加剂。核心添加剂的配方是经过专业技术人员精心研究确定的,核心添加剂的生产是经过特殊的混合、分散、碾磨等工艺制作而成,不同的干粉砂浆有相应不同的核心添加剂。当干粉砂浆生产厂需要生产某种干粉砂浆时,可以直接向核心添加剂供应商采购相应的核心添加剂,加入水泥、砂等基础材料,经过简单混合即可生产出高质量的干粉砂浆。

    由于核心添加剂的优选配方和特殊加工工艺,使得它的应用在性能上要明显优于直接使用各种单个的化学添加剂。经大量采样分析研究发现,直接采用单个化学添加剂(如乳胶粉、聚羧酸减水剂、纤维素醚、消泡剂、防水剂等),通过普通混合机制造出来的干粉砂浆,测定其化学添加剂在每包产品中的含量,均匀度仅为85%;同样采用单个化学添加剂方式,通过带飞刀混合机制造干粉砂浆,其化学添加剂含量的均匀度可上升为90%左右;当使用核心添加和普通混合机制造干粉砂浆,其化学添加剂在干粉砂浆里的均匀度可高达98%以上。可见,采用核心添加剂可明显提高干粉砂浆的产品质量,简化生产工艺,降低生产成本。

    核心添加剂将成为中国干粉砂浆行业的一个新兴领域,它将使得干粉砂浆的产品种类更加丰富,生产更加简单,市场扩展更加迅速。目前生产品种相对单一的干粉砂浆生产厂,可通过使用核心添加剂,立刻生产出几十种各种用途的特种干粉砂浆,并迅速拓展市场空间,成为干粉砂浆行业的领军企业。(混凝土外加剂协会会刊2011年8月)