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摘要：研究了羧甲基淀粉对新拌砂浆和硬化砂浆的改性效果。结果表明,低粘度羧甲基淀粉提高了新拌砂浆的工作性,但是增加了新拌砂浆的泌水量；高粘度羧甲基淀粉能明显提高砂浆的保水性，降低砂浆的泌水量,但掺量大时会造成硬化砂浆的抗压强度降低。关键词：羧甲基淀粉；保水增稠剂；砂浆外加剂EffectsofCarboxymethylStarchonPerformanceofbuildingMortarShenWen-zhongetalTongjiUniversityAbstract:Modificationeffectsofcarboxymethylstarchonfreshmortarandhardenedmortarwereexamined.Theresultsshowedthatcarboxymethylstarchwithlowviscosityenhancedworkabilityoffreshmortar,butincreaseditsbleeding.Carboxymethylstarchwithhighviscosityincreasedremarkablywater-retainingcapacityofmortarwhilereduceditsbleeding,yetoveradditionwouldcausedecreaseofcompressivestrengthofhardenedmortar.KeyWords:carboxymethylstarch,water-retainingadmixture,mortaradmixture1前言羧甲基淀粉简称CMS，是一种阴离子淀粉醚。CMS与羧甲基纤维素结构类似，在性质上有很多类似之处[1]：CMS具有较高的粘度，在中性至碱性溶液中稳定，在强酸性易沉淀；CMS具有羧基所固有的螯合、离子交换、多聚阴离子的凝絮作用，也具有大分子溶液的增稠、糊化、吸水、黏附等功能[2]。鉴于目前砂浆中所使用的保水增稠材料纤维素醚价格昂贵，而CMS价格便宜，性能相似，本文对CMS在砂浆中用做保水增稠材料做初步的探讨。生产CMS的方法可分为水溶液法、有机溶剂法和干法。水溶液法在制取取代度＜0.2的产品时由于产物不溶于水，可直接获得颗粒状产品；而制取取代度＞0.2的产品时，产物可溶于水，反应终了要加NaCl使CMS盐析出来，再用乙醇洗涤，醇洗后析出物变得疏松，此法所获产品含盐低，但操作繁琐、产率低。干法是将淀粉、碱、氯乙酸按比例投入类似球磨机或干粉混合器的设备中混匀加热，并向干粉中喷适量的水，反应始终保持粉末状态，故名干法。有机溶剂法可使反应物料始终为颗粒状，有利于后处理，所用溶剂可以是异丙醇、甲醇、乙醇，从安全和经济角度用乙醇较为合适，是现今生产上采用较多的方法，其优点是产品质量好，醚化剂收率高，其工艺流程见图1。采用玉米淀粉为原料，以乙醇、水混合溶剂为分散剂，加入NaOH，在40℃左右的温度下进行丝化反应1h，生成碱柱淀粉。再根据不同要求按比例加入氯乙酸和促化剂，进行羧甲基化反应，在60℃左右的温度下反应4~8h。反应结束后，稍加冷却，并用酸中和，进行固液分离，然后用乙醇-水混合液洗涤，除去盐类物质，最后对洗涤后产物进行干燥、粉碎。反应物CMS的取代度高低与添加的化学试剂量有关，该法合成的CMS平均收得率可达95%以上。2试验2.1原材料海螺牌32.5R普通硅酸盐水泥，符合JGJ52要求的河砂，二级粉煤灰，上海淀粉厂生产的CMS。2.2试验方法试验采用了低粘度和高粘度两种CMS，按JCJ70-90《建筑砂浆基本性能测试方法》进行试验。试验配合比如表1、表2。3结果和讨论3.1对砂浆工作性的影响图2显示了稠度和分层度随CMS掺入变化的情况。从图2可以看出，加入低粘度CMS，使砂浆的稠度值减小，但对砂浆的分层度影响不大；高粘度CMS掺入后，很少量即可降低砂浆的粘度值，降低砂浆的分层度，对砂浆的工作性有很大改善。3.2对砂浆保水性能的影响从图3可以看出，加入低粘度CMS后，砂浆的泌水量有所增加，这对砂浆的性能是不利的；掺入高粘度CMS后，砂浆的泌水率急剧减小，甚至不泌水，这对于保持砂浆的工作性有很大的好处。3.3对砂浆强度的影响从图4可以看出，CMS的掺入，会使砂浆的7天强度和28天强度均有不同程度的降低。故CMS的掺入，必须控制在一定的范围内。4结论(1)在砂浆中加入低粘度CMS可降低分层度，但同时也会降低砂浆的抗压强度，增加砂浆的泌水量。(2)在砂浆中加入高粘度CMS可以很好地降低砂浆的分层度，改善砂浆保水性，但加入量过大同时也会降低砂浆的抗压强度。(3)高粘度CMS因为能很好的改善砂浆的保水性能，再加上成本低廉，所以作为改善砂浆保水性能的外加剂将有很好的发展前景。参考文献：[1]郑永军，李延团．羧甲基淀粉钠得制备及其在食品工业中的应用[J]．食品工业科技，1997，(3)．[2]金惠平．羧甲基淀粉的制取[J]．粮油食品，2003，(1)． |