玻化微珠無(wú)機(jī)保溫砂漿性能研究

22O122021第五屆(中國(guó))國(guó)際建筑干混砂漿生產(chǎn)應(yīng)用技術(shù)研討會(huì)論文集玻化微珠無(wú)機(jī)保溫砂漿性能研究潘偉1 江洪申(瓦克化學(xué)(中國(guó)))摘要：本文主要研究了憎水荊powderD對(duì)于摻不同可再分散乳膠扮的?；⒅闊o(wú)機(jī)保溫砂漿的體積吸水率．抗壓強(qiáng)度、軟化系數(shù)，拉仲粘結(jié)強(qiáng)度和線(xiàn)性收縮率的影響，同時(shí)進(jìn)一步研究了憎水型膠粉對(duì)于砂漿上述性能的影響。研究說(shuō)明：powderD使得砂漿的體積吸水率，抗壓強(qiáng)度，拉伸粘結(jié)強(qiáng)度和線(xiàn)性收縮率降低，但體積吸水率仍然不能很好地滿(mǎn)足標(biāo)準(zhǔn)要求；采用憎水型膠粉與powderD復(fù)合，可以進(jìn)一步改善砂漿的幾乎所有性能。關(guān)鍵詞：玻化微珠，無(wú)機(jī)保溫砂漿，可再分散乳膠粉，powderD隨著世界范圍能源問(wèn)題的日益突出．保溫砂漿的研制已引起越來(lái)越多人的關(guān)注。保溫砂漿由輕質(zhì)保溫骨料．膠凝材料和改性材料組成．按化學(xué)成分分為有機(jī)保溫砂漿和無(wú)機(jī)保溫砂漿兩類(lèi)。目前中國(guó)市場(chǎng)上廣泛使用的膠粉聚苯顆粒保溫砂漿就是有機(jī)保溫砂漿．而以膨脹珍珠巖．膨脹蛭石．?；⒅榈葻o(wú)機(jī)礦物為輕骨料的保溫砂漿那么為無(wú)機(jī)保溫砂漿。無(wú)機(jī)保溫砂漿有其獨(dú)特的優(yōu)越性。1)阻燃性好．無(wú)機(jī)保溫砂漿所采用的無(wú)機(jī)不燃顆粒與有機(jī)材料相比．阻燃性較好。2)物化穩(wěn)定且綠色無(wú)公害．無(wú)機(jī)保溫砂漿所采用的無(wú)機(jī)材料不易與外界環(huán)境發(fā)生化學(xué)反應(yīng)．因此，砂漿耐酸腐蝕．其使用壽命可以與建筑物的使用壽命一致。同時(shí)．無(wú)機(jī)保溫砂漿在使用過(guò)程中不產(chǎn)生有害物或污染物．不會(huì)對(duì)人體和環(huán)境產(chǎn)生危害。3)強(qiáng)度高．無(wú)機(jī)保溫砂漿中．作為輕質(zhì)骨料的無(wú)機(jī)材料與膠凝材料緊密結(jié)合．所產(chǎn)生的孔隙較少．砂漿的抗壓．抗拉和抗折強(qiáng)度較高．而且與基層粘結(jié)強(qiáng)度高．結(jié)構(gòu)穩(wěn)定。4)施工簡(jiǎn)單且經(jīng)濟(jì)性好．無(wú)機(jī)保溫砂漿施工時(shí)．將干粉加水?dāng)嚢韬缶涂芍苯油磕ㄓ趬γ?，一般無(wú)需錨固．架鋼絲網(wǎng)．涂抹粘結(jié)劑等．施工簡(jiǎn)單。無(wú)機(jī)保溫砂漿原材料資源豐富。?；柚楸厣皾{是一種新興的無(wú)機(jī)保溫砂漿．是以玻化微珠．無(wú)機(jī)膠凝材料．添加劑，填料等混合而成的功能型干混砂漿，它克服了傳統(tǒng)無(wú)機(jī)保溫砂漿易粉化，料漿攪拌過(guò)程中線(xiàn)性收縮率大．易造成產(chǎn)品后期保溫性能降低和空鼓．開(kāi)裂等缺乏之處。在實(shí)際應(yīng)用中．玻化微珠保溫砂漿的體積吸水率往往很難滿(mǎn)足上海市無(wú)機(jī)保溫砂漿應(yīng)用技術(shù)規(guī)程(征求意見(jiàn)稿)的要求．這是因?yàn)椴；⒅闊o(wú)機(jī)保溫砂漿中?；⒅樗嫉谋壤艽螅；⒅楸旧淼捏w積吸水率可達(dá)50％左右．因此．有必要研究如何降低體積吸水率。本文考察了憎水劑VINNAPAS。powderD對(duì)于摻不同類(lèi)型的VINNAPASo可再分散乳膠粉的?；⒅闊o(wú)機(jī)保溫砂漿性能的影響。l作者簡(jiǎn)介：潘偉，技術(shù)工程師，上海浦東新區(qū)張江高科技固區(qū)郭守敬路35t號(hào)明泰楱甲單元．20210；5，聯(lián)系：1577421562t23722O122021第五屆(中國(guó))國(guó)際建筑干混砂漿生產(chǎn)應(yīng)用技術(shù)研討會(huì)論文集1試驗(yàn)1．1原材料及配比無(wú)機(jī)保溫砂漿的配比方表1所示表1 無(wú)機(jī)保溫砂漿的配比1撐 2# 3# 4撐 5撐 6群 7# 8群 9撐P．O42．5 80％．90％粉煤灰 5％．15％纖維素醚 0．3％．0．5％可再分散乳膠粉 2％VINNAPAS@5012T 2％VINNAPAS@4023N 2％VINNAPAS@5048HVlNNAPAS@0％ 0．1％ 0．3％ 0．5％ 0％ 0．1％0．3％ 0．5％ 0．5％PowderD其它 1％一3％保溫漿料與波化微珠的比例=1609粉料：1L波化微珠加水量 20％．23％注：表中所列的百分此均為重量百分比1．2試驗(yàn)過(guò)程依據(jù)JG149-2003．?上海市無(wú)機(jī)保溫砂漿應(yīng)用技術(shù)規(guī)程(征求意見(jiàn)稿)?和GB20473-2006T?建筑保溫砂漿?進(jìn)行體積吸水率、抗壓強(qiáng)度．軟化系數(shù)．拉伸粘結(jié)強(qiáng)度和線(xiàn)性收縮率測(cè)試。①砂漿的制備用UJZ-15砂漿攪拌機(jī)攪拌制備無(wú)機(jī)保溫砂漿．先參加干粉料．再參加?；柚椋詈髤⒓舆m量的水以調(diào)節(jié)砂漿施工性，以水開(kāi)始參加時(shí)計(jì)時(shí)．?dāng)嚢?分鐘。②批刮厚度測(cè)試用刮刀將砂漿拌合物涂抹于混凝土試驗(yàn)墻上．直至砂漿下垂．測(cè)量此時(shí)的砂漿批刮厚度。③體積吸水率測(cè)試將砂漿拌合物一次注滿(mǎn)70．7mm70．7mm×70．7mm的鋼制三聯(lián)模．經(jīng)振搗和抹平后．將成型好的試模用聚乙烯薄膜覆蓋．放在(20土3)。C．(60±5)％R．H．的養(yǎng)護(hù)室內(nèi)養(yǎng)護(hù)；養(yǎng)護(hù)7d后拆模．試塊繼續(xù)放在養(yǎng)護(hù)室內(nèi)養(yǎng)護(hù)到28d。測(cè)試時(shí)．將試塊放入(20±3)。C的自來(lái)水中．并使試塊全部浸沒(méi)在水中．浸泡30min后．從水中取出試塊．用擰干的濕毛巾輕輕擦去試塊外表水分．并稱(chēng)量試塊質(zhì)量．根據(jù)公式計(jì)算體積吸水率。④抗壓強(qiáng)度測(cè)試試樣成型及28d養(yǎng)護(hù)條件同體積吸水率測(cè)試．養(yǎng)護(hù)28d后．將試塊放入(105士5)℃的烘箱中烘干至恒重．冷卻至室溫．進(jìn)行抗壓強(qiáng)度測(cè)試。⑤軟化系數(shù)測(cè)試試樣成型及28d養(yǎng)護(hù)條件同體積吸水率測(cè)試．養(yǎng)護(hù)28d后．將試塊浸入溫度為(20土5)℃的水中．水2020l22012镕^月㈣目)目K8毓f*砂漿i，＆月拄$*討會(huì)論文集面高出試?yán)?0ram以上試件間躓大干5mm48h后從水1-取出試什 用擰干的j口毛巾捧去外表附著術(shù)進(jìn)行抗Ⅱ強(qiáng)度試驗(yàn)所測(cè)得的強(qiáng)度值與標(biāo)養(yǎng)蕞川下的抗斥強(qiáng)度值之比即為技化系數(shù)@拉伸粘結(jié)強(qiáng)度測(cè)試成型300ram300ram的試塊在(20±3)c(60±5)％RH的養(yǎng)護(hù)章內(nèi)養(yǎng)護(hù)28d養(yǎng)護(hù)28d后在試塊外表粘4個(gè)50ram×50ram的拉拔頭測(cè)試?yán)煺辰Y(jié)強(qiáng)度⑦線(xiàn)性收縮率測(cè)試成型4040ram×160ram的試塊在試塊外表柱蓋聚乙烯薄膜試塊帶模在(20±3)C90％以上RH的條件下養(yǎng)護(hù)養(yǎng)護(hù)7d后折模置于(20·3)c(60±5)％RH的條件下分別測(cè)試初始長(zhǎng)度以及7d14d28d長(zhǎng)度根據(jù)公式計(jì)算各個(gè)齡期的線(xiàn)性收縮率2結(jié)果與討論21批刮厚度圖1所示為不同配噸無(wú)機(jī)保溫砂漿的批刮厚度由罔可見(jiàn)單摻2％5012T或2％4023N胺粉復(fù)摻2％5012T或2％4023N脞粉和powderD的砂漿批刮厚度部在4cm以上復(fù)摻2％5048H和O5％powderD的砂漿的批刮厚度最大迭到55cm而且所批刮的砂漿表現(xiàn)性質(zhì)較好煎一目1 f間配比￡機(jī)保溫砂漿的批刮4度22體積咀水宰圈2所示為幣同配比無(wú)機(jī)保溫砂漿的體積吸水率刪試結(jié)果．由國(guó)可見(jiàn)對(duì)于摻2％5012T和2％4(}23N膠粉的砂漿摻powderD使得體積吸水率大幅降低隨著powderD摻量的增加體積吸球率總體變化較小。powderD的摻^雖然可以使得體積吸水率降低但大局部砂漿的體積吸水率仍無(wú)法到達(dá)上海市無(wú)機(jī)保溫砂漿應(yīng)用技術(shù)規(guī)程(下文簡(jiǎn)寫(xiě)為規(guī)程)所規(guī)定的20％的體積吸水率要求(圖中)。復(fù)摻2％5048H和05％powderD的砂漿相比復(fù)摻2％5012T和O5％powderD或復(fù)摻2％4023N和O50／opowderD體積吸水率明顯降低2020l2僅為約15％．可以較好地滿(mǎn)足規(guī)程要求。柏■■■■■■■■■■■■■■■■■■■■■■■■■■■■■■■■■■_l：}〞l20弒{s目2 T目配比t機(jī)保2砂輩的件日％木率23抗壓強(qiáng)度圖3所示為不同配比無(wú)機(jī)保溫砂蒙的抗壓強(qiáng)度測(cè)試結(jié)果。由圖可見(jiàn)對(duì)于摻5012T4023N膠粉的砂漿抗壓強(qiáng)度均符臺(tái)規(guī)程要求(205MPa)powderD的摻八使得抗壓強(qiáng)度大幅降低隨著powdeD摻量的增加摻5012T膠粉砂漿的抗壓強(qiáng)度逐漸增加至接近來(lái)?yè)皆魉畡┑目箟簭?qiáng)度摻4023N膠粉砂漿的抗壓強(qiáng)度總體變化鞍小。復(fù)摻2％5048H和05％powderD的砂漿相比復(fù)摻2％5012T和0．5％powderD或復(fù)摻2％4023N和05％powdeD抗壓強(qiáng)度增加20％左右。I—I一 -I_¨¨一．¨_目3 T目配n￡機(jī)保溫砂輦的抗壓強(qiáng)度24軟化系數(shù)圖4所示為不同配比無(wú)機(jī)保溫砂漿的軟化系數(shù)測(cè)試結(jié)果。由囤可見(jiàn)摻5012T4023N膠粉的所有砂漿的轅化系數(shù)均符合規(guī)程要求?≥60％)摻加不同摻量的powderD摻5012T4023N膠粉的砂漿的軟化系數(shù)總體不碡低復(fù)摻2％5048H和05％powderD的砂漿的軟化系數(shù)符臺(tái)規(guī)程要求2020l2■■I‰●■■■-m■■I■■-@ ●■■■-妊 ■■■■I∽■●■■●m■ImM ■■■■IⅢ4 m m固4i目配此Z機(jī)保；砂槊的軟化g數(shù)25拉伸粘結(jié)強(qiáng)度～圖5所示為不同配比無(wú)機(jī)保溫砂漿的拉伸粘結(jié)強(qiáng)度測(cè)試結(jié)果 由圖可見(jiàn)摻5012T4023N膠粉的所有砂漿的拉伸粘結(jié)強(qiáng)度均符合規(guī)程要求(≥01MPa)，powderD廈其摻量的增加對(duì)摻5012T膠粉砂漿的拉伸粘結(jié)強(qiáng)度影口自較小使得摻4023N膠粉砂漿的拉伸粘結(jié)強(qiáng)度連續(xù)降低復(fù)摻2％5048H和05％powderD的砂漿拉伸牯結(jié)強(qiáng)度高于規(guī)程要求圍5不同配比￡機(jī)保溫砂漿的拉仲粘結(jié)強(qiáng)度2．6線(xiàn)性收縮率圈6所示為不同配比無(wú)機(jī)保溫砂漿不同齡期的線(xiàn)性收縮率。由圈可見(jiàn)摻5012T和5048H膠粉的無(wú)機(jī)保溫砂漿線(xiàn)性收縮率隨著齡期的增加先增加但14d齡期后線(xiàn)性收縮率根本不再發(fā)生變化摻4023N膠粉砂漿的線(xiàn)性收縮率隨齡期的增加根本保持不變。相比單摻5012T或4023N膠粉powderD的摻A愛(ài)其摻量的增加使得7d齡期的線(xiàn)性收縮率連續(xù)減小powderD對(duì)于摻5012T胺粉砂漿的14d及以上齡期的線(xiàn)性收縮率影響較小中高摻量的powderD使得摻4023N肢粉砂漿的14d夏“上齡期的線(xiàn)性收縮率逐漸減小。復(fù)摻2％5048H和O5％powderD的砂漿線(xiàn)性收縮率介于復(fù)摻2％5012T和4023N之間較好地符合規(guī)程要求(E025％)。2020l2季口o#{口{BHgJ幡㈨眥㈨呻l詈∽眥咖目6T目配比￡機(jī)保2砂漿的線(xiàn)性收縮率由上述試驗(yàn)結(jié)果可知單摻2％5012T2％4023N膠粉復(fù)摻2％5012T或2％4023N膠粉和powderD所制備的無(wú)機(jī)保溫砂漿抗壓強(qiáng)度軟化系數(shù)拉伸粘結(jié)強(qiáng)度和線(xiàn)性收縮率指標(biāo)都能滿(mǎn)足規(guī)程要求但體積吸水率還需進(jìn)一步降低至規(guī)程要求。而復(fù)摻2％5048H膠粉和05％powderD在其它性能根本有所改善的同時(shí)明顯降低了砂漿的體積吸水率能夠較好地符合規(guī)程要求。?；⒅楸厣皾{等無(wú)機(jī)保溫砂漿是在田內(nèi)對(duì)于外墻外保溫材料的防火性能要求日益提高的情況下所產(chǎn)生的其在防火性能透氣性等方面有著優(yōu)勢(shì)但是我們也應(yīng)該認(rèn)識(shí)到與目前外墻外保溫體系所廣泛使用的EPS板相比無(wú)機(jī)保溫砂漿存在如下缺點(diǎn)．1)吸水率和導(dǎo)熱系數(shù)較高保溫性能耐凍融性能和耐候性能較差不適于高濕度和高寒冷地區(qū)的應(yīng)用：21因胺凝材料和骨料所占的比例鞍高材科的柔性較低易在溫濕度變化和外界應(yīng)力作用的情況下產(chǎn)生收縮和開(kāi)裂影響體系的性能和服役壽命-3I因玻化微珠等輕骨料性能的波動(dòng)性無(wú)機(jī)保溫砂漿的產(chǎn)品穩(wěn)定性不高。針對(duì)無(wú)機(jī)保溫砂漿的上述缺點(diǎn)我們建議1)用有機(jī)硅憎水劑在玻化微珠的生產(chǎn)過(guò)程中進(jìn)行憎水處理．2}通過(guò)提高砂漿中的膠粉臺(tái)量增加材料的柔性3l通過(guò)