建筑胶凝材料

建筑化学品市场涵盖多种配方产品：符合 EN 12004 C1/C2/D1/D2 分类的陶瓷瓷砖粘结剂、柔性防水浆料、填缝剂、自流平地坪砂浆（SLC）、ETICS（外墙外保温复合系统）粘结砂浆，以及枪装建筑密封胶。这些产品共同面临的技术挑战是：精确流变控制——使产品在垂直或顶面施工时不流淌、不塌陷、不离析。抗垂挂性能不是可选项——它是欧洲标准的分类要求。

在聚合物改性砂浆（C2 瓷砖粘结剂、防水浆料和 ETICS 粘结剂的主流形式）中，气相二氧化硅的添加量为总干重的 0.3–1.5%。在此低用量下，气相二氧化硅颗粒（7–40 nm）在湿砂浆基体中形成可逆的触变网络。施工剪切（抹刀涂布）时，网络破坏，砂浆流动；静止后，网络在数秒内重建，防止瓷砖在粘贴后立即滑落。这种快速触变恢复对于 EN 1308 抗滑分类至关重要。气相二氧化硅还能通过高比表面积（BET surface area）吸附自由水来减少泌水迁移，改善保水性并延长在高温或高吸水性基材上的开放时间。

重要区分——气相二氧化硅与硅灰（微硅粉）： 两者不可互换。硅灰（微硅粉）是硅金属或铁硅冶炼的副产品，粒径 100–300 nm，化学纯度较低；用量为 5–15%，作为火山灰活性填料替代部分水泥用于混凝土和高性能砂浆。气相二氧化硅是通过 SiCl4 气相火焰水解在 1000°C 以上生产的，产物为无定形、超纯 SiO2，粒径 7–40 nm，比表面积（BET surface area）100–400 m²/g；用量为 0.3–2%，专用于流变改性剂和功能添加剂。本页介绍的是气相二氧化硅作为建筑化学添加剂的应用——而非水泥替代品或火山灰填料。

• 新铺瓷砖抗滑

在 C2 瓷砖粘结剂中添加 0.5–1% 气相二氧化硅，按 EN 1308 可达到滑移 <0.5 mm。瓷砖在垂直面上无需临时固定或垫片支撑即可保持位置，实现连续铺贴作业，无需等待初凝。

• 保水性提升

气相二氧化硅纳米颗粒通过表面吸附结合自由水，延缓泌水向基材或大气迁移。这延长了开放时间，防止在高温或高吸水性基材（如红土砖、硅酸钙板）上过早形成表皮。

• 聚合物-水泥基体增强

纳米尺度的气相二氧化硅对固化砂浆基体中的聚合物粘结网络起到增强作用。在 C2 瓷砖粘结剂和柔性防水涂层的受控试验中，相比未添加对照组，拉伸粘结强度提升 10–20%，归因于 VAE 或 SBR 聚合物相的纳米增强效果。

• 自流平砂浆抗离析

在自流平砂浆中添加 0.2–0.5% 气相二氧化硅，可防止流平阶段骨料和填料离析，同时不将流动度限制在 150 mm Hager 扩散度目标以下。由此获得均匀表面层，无开裂、起泡和骨料聚集。

• 与 VAE、SBR 和丙烯酸乳液的相容性

SEMISIL 亲水型（hydrophilic）牌号与干混和湿混建筑砂浆中使用的所有标准可再分散聚合物粉（VAE、SBR、丙烯酸）和液态聚合物改性剂具有广泛相容性。在推荐用量下，未观察到与硅酸盐水泥、铝酸钙水泥或石膏基胶结料的不良反应。

分散指导： 在干混砂浆中，气相二氧化硅在装袋前最后一步（带式或滚筒搅拌机阶段）加入干料。在液态体系（水性密封胶、乳液改性砂浆）中，先在液态聚合物组分中高剪切（1500–3000 rpm）预分散气相二氧化硅，再与水泥粉和矿物填料混合。在干混配方中，以 1:1 质量比与 HPMC 纤维素醚预混可改善分散均匀性。

• 干混砂浆加入工艺

在最后混合步骤中将气相二氧化硅加入干料。投入搅拌机前，先按 1:1 质量比将气相二氧化硅与 HPMC 纤维素醚预混——这可减少粉尘离析并改善袋装产品的分散均匀性。典型添加顺序：水泥 + 填料 → 聚合物粉 → HPMC/气相二氧化硅预混料 → 短时终混。

• 湿砂浆与液态聚合物体系

在加入水泥粉和矿物填料前，先用高速分散机（1500–3000 rpm）将气相二氧化硅分散于水性聚合物组分（VAE 乳液、丙烯酸分散液或 SBR 乳液）中。这一预分散步骤可防止团聚体形成，确保最终湿砂浆中触变网络充分发展。

• 抗滑性能测试

采用 EN 1308 测试方法：将新鲜瓷砖粘结剂按规定床厚涂布于垂直基材面板，放置规定质量和面积的标准陶瓷砖，在 23°C 下测量 30 分钟后的位移量。目标：<0.5 mm（C2 分类）。以 0.1% 增量调整气相二氧化硅用量，在不过度增稠的前提下达到临界合规。

• 开放时间测试

按 EN 1346，分别在适用期 10、20、30 分钟时测量拉伸粘结强度。气相二氧化硅不应使开放时间相比无添加对照配方降低超过 20%。若开放时间过度缩短，应降低气相二氧化硅用量，并通过调整 HPMC 牌号来补偿抗垂挂保留性。

• 稠度与流动性测试

自流平砂浆使用 Hager 流动台（EN 1015-3）：在标准水灰比下目标扩散度 >150 mm。瓷砖粘结剂垂挂表征可采用维卡针贯入仪或专用贯入计对新鲜垂直涂层进行测试。三批次重复的稠度数据可在放大生产前确保配方稳健性。

重要提示： 气相二氧化硅不能替代结构应用中的水泥，不得作为火山灰替代品使用。在 0.3–1.5% 用量下，气相二氧化硅仅作为流变改性剂起作用，在该用量级别对抗压强度发展或水泥水化无实质性贡献。混凝土或高性能砂浆应用中的活性矿物掺合料，请咨询硅灰（微硅粉）供应商。

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建筑中气相二氧化硅与硅灰（微硅粉）有何区别？

气相二氧化硅由四氯化硅（SiCl4）气相火焰水解生产——产物为无定形、超纯 SiO2，粒径 7–40 nm，比表面积（BET surface area）100–400 m²/g。硅灰（微硅粉）是硅金属或铁硅生产的副产品——粒径 100–300 nm，化学纯度较低，主要用作火山灰活性填料。气相二氧化硅用量 0.3–2%，作为流变改性剂和功能添加剂；硅灰用量 5–15%，作为水泥替代品。两者不可互换，在建筑配方中承担完全不同的技术功能。

瓷砖粘结剂抗滑性能适用哪个 EN 标准？

EN 1308 测试将标准陶瓷砖用新鲜瓷砖粘结剂粘贴于垂直面后的滑移量。30 分钟内滑移不超过 0.5 mm，粘结剂方可获得抗滑分类。EN 12004 规定的 C2（改进型胶凝粘结剂）要求通过此抗滑测试。SEMISIL 气相二氧化硅用量 0.5–1% 在 C2 粘结剂配方中（包括大规格砖和抛光瓷砖适用配方）通常可满足该要求。

气相二氧化硅可用于预拌（袋装）干混砂浆吗？

可以。气相二氧化硅以干粉形式化学性质稳定，与所有标准干混砂浆组分完全相容：硅酸盐水泥、碳酸钙和石英砂填料、HPMC 纤维素醚以及可再分散聚合物粉（VAE、SBR、丙烯酸）。在最后滚筒或带式搅拌机阶段加入，用量为总干重的 0.3–1%。添加气相二氧化硅不影响袋装干混砂浆的货架稳定性。

气相二氧化硅会影响胶凝砂浆的需水量吗？

在 0.3–1% 用量下，气相二氧化硅因极高比表面积吸附部分拌合水而略微增加需水量。这通常被其保水效果所抵消——减少泌水损失和施工过程中的净需水量。实践中，调整自由水灰比 ±2–3% 以维持目标坍落度或稠度。当用量超过 2% 时，需水量显著增加，若不添加 PCE 减水剂等补偿外加剂，工作性可能受损。

气相二氧化硅与干混砂浆体系中的 HPMC 纤维素醚如何相互作用？

气相二氧化硅和 HPMC 均有助于抗垂挂和保水，在 C2 瓷砖粘结剂体系中具有协同效果。气相二氧化硅提供_快速触变恢复_——对铺贴后即时抗滑至关重要。HPMC 提供_较长期保水_和延长开放时间。典型优化组合：0.2–0.3% HPMC + 0.4–0.6% 气相二氧化硅，可在保持足够开放时间（≥20 min）的同时达到 C2 抗滑分类。单独提高某一添加剂用量通常导致抗滑与开放时间之间的取舍，而组合方式可避免这一问题。

气相二氧化硅能改善胶凝浆料涂层的防水性能吗？

可以，间接改善。在胶凝防水浆料（EN 14891 规定的 1 型和 2 型）中，气相二氧化硅改善垂直刷涂和抹涂施工的抗垂挂性，并减少在固化涂层中造成针孔和渗透通道的泌水。减少泌水迁移后更致密的纳米增强聚合物-水泥基体在实验室测试中显示出改善的抗水渗透性。然而，主要防水机制仍是水泥水化和聚合物成膜——而非气相二氧化硅本身。气相二氧化硅是施工使能添加剂和基体增强剂，而非防水剂。

胶粘剂与密封胶

气相二氧化硅用于结构胶粘剂、MS 聚合物密封胶和双组分环氧体系。填缝应用的抗垂挂与触变性。

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工业涂料

溶剂型和水性工业涂料体系的防沉降、抗垂挂与消光。高固含量和双组分涂料用气相二氧化硅牌号。

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亲水型 SEMISIL 牌号

从 SEMISIL 150 到 SEMISIL 380 的全系列亲水型气相二氧化硅牌号。每个牌号的数据表、比表面积和应用推荐。

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