可再分散膠粉在干粉砂漿中的作用及影響

1、可再分散膠粉在干粉砂漿中的作用及影響蘭明章 李雪蓮北京工業(yè)大學摘要：本文通過一系列試驗研究了可再分散膠粉-VAC/VeoVa（醋酸乙烯/叔碳酸乙烯酯共聚物）聚合物粉料，對干粉砂漿抗壓、抗折強度，與基材的粘結(jié)強度等性能的影響，結(jié)果表明：VAC/VeoVa聚合物粉料的加入使得砂漿的抗壓強度呈現(xiàn)先降低后提高的趨勢；對抗折強度的影響是隨著聚合物的添加量的增大而增大；VAC/VeoVa聚合物粉料的加入對砂漿的粘結(jié)強度的影響也隨著不同的養(yǎng)護制度及不同的基材的變化而有所不同，但總體趨勢是隨著聚合物的添加量的增大而提高。關(guān)鍵詞：可再分散膠粉 干粉砂漿 影響 作用 粘結(jié)強度The effects and inf

2、luences of redispersable powderLan Mingzhang Li XuelianBeijing University of Technology Abstracts : This paper studied the influences of redispersable powder -VAC/VeoVa in compressive strength 、flexural strength and bonging strength of dry-mixed mortar , research shows that with the VAC/VeoVa the co

3、mpressive strength of mortar appear the direction of fall then enhancing ; the influence to the flexural strength is augment along with the powder ; the influence to the bonding strength is varied with different maintaining system and different fundus , but the direction is increase with the tret of

4、 VAC/VeoVa .Keywords ：redispersable powder the dry-mixed mortar influence effect bonding strength1、前言可再分散膠粉為熱塑性聚合物粉末，它們是采用乳液噴霧干燥技術(shù)生產(chǎn)的?？稍俜稚⒛z粉與水混合進行再乳化后，具有與原乳液相同的性質(zhì)，即水分蒸發(fā)后會形成膜，這種膜具有高度柔韌性，且對各種基材的粘結(jié)性能都非常好。通過使用可再分散膠粉，可改善多種性能，如：提高粘結(jié)力；提高內(nèi)聚力；降低吸水性；提高施工性等?？稍俜稚⒛z粉與水泥混合使用，改善了水泥砂漿的微觀結(jié)構(gòu)，使水泥可再分散膠粉構(gòu)成了一個理想的黏結(jié)體系，各成分帶

5、入其自身的性能并相互取長補短，共同構(gòu)成一種水泥和可再分散膠粉單獨使用都無法達到的性能。本試驗重點分析了可再分散膠粉VAC/VeoVa的加入對干粉砂漿的作用及性能影響。2、試驗與結(jié)果2.1原材料水泥：PO42.5太行前景水泥;砂：建筑細砂添加劑：Bayer 40000可再分散膠粉：VAC/VeoVa聚合物粉2.2試驗方案2.2.1配合比確定本試驗采用基礎(chǔ)配方進行試驗。灰砂比采用1：2，添加劑為0.1%0.2%，聚合物膠粉用量為1%5%，拌合水用量為根據(jù)新拌砂漿稠度確定，新拌砂漿稠度控制在7090mm范圍內(nèi)。2.2.2試驗方法砂漿制備成型后，參照«建筑砂漿基本性能試驗»及

6、71;外墻外保溫施工技術(shù)規(guī)程»進行養(yǎng)護，即（1） 標準條件下養(yǎng)護28天測試抗壓強度及抗折強度；（2） 標準條件下養(yǎng)護14天測試拉伸原強度；（3） 標準條件下養(yǎng)護14天后放入20±2°C水中泡48h，取出晾24h后測量耐水強度；（4） 標準條件下養(yǎng)護7天后在70±2°C干燥箱中放24h，取出放36h后測量耐溫強度。3、試驗結(jié)果與討論3.1抗壓/折強度3.1.1抗壓強度從膠凝材料學角度來看，水泥基體的孔隙率是影響其抗壓強度的關(guān)鍵性因素，其孔隙率大小又是由水灰比和含氣量來決定的。而從高分子學角度來看，可再分散膠粉是一類玻璃化溫度低于30°C

7、的熱塑性樹脂，故它的加入本身不會對水泥基體的抗壓強度有任何貢獻。因此，我們認為，如果能保持水灰比（W/C）和含氣量恒定，則加入柔性的熱塑性材料不能提高砂漿的抗壓強度；反之，如果加入聚合物后可以使W/C或是含氣量降低則砂漿抗壓強度將會提高。從圖1（a）中可以看到，隨著膠粉摻量的增加聚合物砂漿的抗壓強度呈現(xiàn)出先降低后提高的趨勢，且在摻量為2%時出現(xiàn)一最小值，然而隨著膠粉摻量的增加強度提高的幅度要遠大于降低的幅度。在本試驗中，在保持各個膠粉不同摻量的同時，水灰比基本不變。因此，試驗中影響抗壓強度的因素就只有含氣量。那么，從圖1(b)曲線走向我們可以分析出，摻入可再分散膠粉后砂漿的含氣量出現(xiàn)一個先增長

8、后降低的趨勢，且在摻量為2時出現(xiàn)一最大值，這與膠粉對砂漿抗壓強度的影響趨勢正好相反，從這一點上正可以印證聚合物膠粉VAC/VeoVa對砂漿抗壓強度的影響趨勢。 （a） (b)圖1 抗壓強度及含氣量與膠粉VAC/VeoVa摻量的關(guān)系3.1.2 抗折強度以往的水泥砂漿，由于水泥膠凝材料本身難以克服的缺陷，如：硬度大、脆性較大等。因此，使得未改性的水泥砂漿最終的抗折強度及體系柔軟度都比較低。然而，可再分散膠粉的引入對此就大有改觀。從圖2（a）中所示，加入可再分散膠粉VAC/VeoVa后，砂漿的抗折強度提高了，其提高的幅度隨著聚合物的添加量的增大而增大，這是源于可再分散膠粉自身的柔軟性。 （a） (b

9、)圖2 膠粉VAC/VeoVa對抗折強度及柔韌性的影響同樣，由于可再分散膠粉本身增速劑的作用，提高了砂漿系統(tǒng)的柔韌性。正如圖2（b）所示，未摻加可再分散膠粉時砂漿的壓折比要達到3.5，而摻加可再分散膠粉后砂漿的壓折比基本就趨于3.0左右，大大的改善了砂漿的柔韌性，提高了系統(tǒng)的抗彎曲性能，同時也拓展了聚合物改性砂漿的應用領(lǐng)域。3.2不同養(yǎng)護條件下膠粉對粘結(jié)性能的影響加入可再分散膠粉能顯著提高砂漿的粘結(jié)強度，尤其是將不同的材料粘結(jié)在一起時，如粘貼瓷磚、PVC管等。加入的可再分散膠粉越多，粘結(jié)強度就越高。當粘結(jié)劑必須經(jīng)受變形考驗時，如處于較高熱應力時，就更能體現(xiàn)出可再分散膠粉的優(yōu)勢。由于經(jīng)聚合物改性

10、的水泥砂漿其斷裂面總是處在砂漿層內(nèi)部，因此粘結(jié)強度同時又是砂漿抗拉強度的一個尺度。3.2.1 膠粉對聚合物砂漿與水泥基材粘結(jié)性能的影響圖3 不同養(yǎng)護條件下聚合物膠粉對砂漿性能的影響觀察圖3我們首先可以看到，未摻加可再分散膠粉的水泥砂漿（即摻量為0時），其在三種養(yǎng)護制度下有兩項未達到最低標準要求（即原強度和耐溫強度）。統(tǒng)觀全圖，我們可以得出結(jié)論：即無論以何種方式對砂漿進行養(yǎng)護，與普通水泥砂漿相比較，聚合物砂漿的粘結(jié)強度均顯現(xiàn)出極大的優(yōu)勢，且都隨著可再分散膠粉摻量的增加而提高，在標準條件下養(yǎng)護后，聚合物改性砂漿的粘結(jié)強度均高于普通砂漿的粘結(jié)強度，且隨著聚合物膠粉VAC/VeoVa摻量的增加粘結(jié)強度

11、也隨之提高。這說明在標準條件下養(yǎng)護有助于促進可再分散膠粉對砂漿粘結(jié)性能的提高。在標準水養(yǎng)護（簡稱耐水養(yǎng)護）條件下，聚合物改性砂漿的粘結(jié)強度同樣呈現(xiàn)出逐漸提高的趨勢，并在可再分散膠粉同等摻量的情況下其粘結(jié)強度均高于在標準條件下養(yǎng)護的聚合物砂漿的強度，這說明摻加可再分散膠粉VAC/VeoVa的砂漿在耐水條件下養(yǎng)護對粘結(jié)強度的發(fā)展更加有利。在標準高溫養(yǎng)護（簡稱耐溫養(yǎng)護）條件下，聚合物改性砂漿的粘結(jié)強度仍然是顯示出隨著可在分散膠粉摻量的增加而提高的趨勢，但與前兩種養(yǎng)護條件相比后發(fā)現(xiàn)：其比耐水養(yǎng)護條件下的粘結(jié)強度有所降低；而與標準條件下養(yǎng)護相比則較復雜，即在可再分散膠粉VAC/VeoVa摻量小于3時其粘

12、結(jié)強度低于標準養(yǎng)護條件下的粘結(jié)強度，而當可再分散膠粉摻量大于3時其強度反而比標準條件下養(yǎng)護有所提高。但無論可再分散膠粉VAC/VeoVa摻量多少，其強度均比普通砂漿的粘結(jié)強度高得多。從這一點來看，我們?nèi)匀豢梢哉f可再分散膠粉VAC/VeoVa的加入，不但能提高砂漿在高溫條件下的粘結(jié)強度，而且也能使砂漿具有良好的溫度穩(wěn)定性。3.2.2 膠粉對聚合物與EPS板拉伸粘結(jié)的影響 表1可再分散膠粉摻量對聚合物砂漿拉伸粘結(jié)強度的影響 MPa膠粉摻量常溫常態(tài)耐水00020041008 0132 010 0123 011 0124 013 0115 018 016 為聚苯板被破壞經(jīng)可再分散膠粉改性的砂漿不僅顯示

13、出對水泥基材良好的粘結(jié)性能，而且也可以用這種易施工的粘結(jié)料將不同的材料牢固的粘結(jié)在一起，如EPS板。從表1中可以看出，可再分散膠粉VAC/VeoVa摻量大于2%時能同時滿足常溫常態(tài)及耐水條件下對EPS板的粘結(jié)破壞。4、結(jié)論1） VAC/VeoVa聚合物粉料的加入使得砂漿的抗壓強度呈現(xiàn)先增長后降低的趨勢且在摻量為2%時出現(xiàn)一最小值，然而隨著膠粉摻量的增加強度提高的幅度要遠大于降低的幅度；2） VAC/VeoVa聚合物粉料的加入對抗折強度的影響是隨著聚合物的添加量的增大而提高；3） 在不同養(yǎng)護制度下，可再分散膠粉的加入均能提高砂漿的粘結(jié)強度。其中，在標準水養(yǎng)護制度下更有利于可再分散膠粉對砂漿粘結(jié)性

14、能的提高；而標準高溫養(yǎng)護制度次之；標準條件養(yǎng)護制度中可再分散膠粉對砂漿粘結(jié)性能的影響，相比較之下則不如前兩種養(yǎng)護制度優(yōu)異?？傊?，可再分散膠粉的功能不同，要根據(jù)場合選擇適當?shù)钠贩N和摻量以達到最佳效果。參考文獻：（1）肖力光、羅興國， 可再分散乳膠粉在水泥砂漿中的應用，混凝土2003，（4）；（2）張雄，建筑功能外加劑；（3）高京林,石培龍,劉興亞，可再分散膠粉在外墻保溫聚合物干混砂漿中的作用，施工技術(shù)，2004，8；（4）張量，用于干拌砂漿產(chǎn)品的添加劑和可再分散聚合物粉末的作用，廣東建材，2005，4。（5）王培銘,張國防,吳建國，聚合物干粉對水泥砂漿的減水和保水作用，化學建材（6）王培銘，張國防，吳建國，張永明，不同養(yǎng)護條件下聚合物干粉對水泥砂漿粘結(jié)強度的影響，2004年中國國際建筑干混砂漿生產(chǎn)應用技術(shù)研討會論文集；（7）張雄主編，李旭峰，杜紅秀副主編，«建筑功能外加劑»；（8）Ohama Y. (1995) Handbook of polymer-modified concrete and mortars. Properties