瓷磚膠浸水和凍融循環(huán)后的拉伸粘結(jié)強(qiáng)度影響因素研究

引言瓷磚膠[1]又稱陶瓷磚粘合劑或粘結(jié)劑、粘膠泥等多種叫法,是現(xiàn)代裝飾裝修的新型材料,替代了傳統(tǒng)水泥黃沙,膠粘結(jié)力是水泥砂漿的數(shù)倍,能有效粘貼大型的瓷磚石材,避免掉磚[2]的風(fēng)險(xiǎn)。主要用于粘貼瓷磚、石材、陶瓷薄板等裝飾材料[3],廣泛適用于內(nèi)外墻面、地面、浴室、廚房等建筑的飾面裝飾場(chǎng)所。其主要特點(diǎn)是粘結(jié)強(qiáng)度高、耐水、耐凍融、耐老化性能好及施工方便,是一種非常理想的粘結(jié)材料。針對(duì)瓷磚膠方面的研究,各個(gè)學(xué)者均有不同的見解。例如,王恒煜[4]等人通過使用水泥、可再分散乳膠粉、纖維素醚、早強(qiáng)劑等原材料組分研究在不同養(yǎng)護(hù)條件下對(duì)瓷磚膠拉伸膠粘強(qiáng)度的影響,結(jié)果得出隨水泥用量的增加,瓷磚膠浸水處理后的拉伸膠粘強(qiáng)度提高,最佳摻量為40%;可再分散乳膠粉用量的增加有利于提高瓷磚膠浸水拉伸粘結(jié)強(qiáng)度,其最佳用量在2%~4%之間;選用中等黏度的甲基纖維素醚,施工性能良好;早強(qiáng)劑的加入對(duì)于提高浸水處理后的拉伸膠粘強(qiáng)度效果明顯。冉東升[5]通過調(diào)整河沙級(jí)配,在保證產(chǎn)品性能的基礎(chǔ)上降低了瓷磚膠的成本。針對(duì)瓷磚膠配方方面的研究各個(gè)學(xué)者均有所成就,與此同時(shí),瓷磚膠的抗滑移性能評(píng)價(jià)方法方面也有所發(fā)展。像沙建芳[6]等人通過研究膠凝材料、聚合物、骨料等方面分析了各因素對(duì)瓷磚膠抗滑移性能的影響規(guī)律,得出采用最大承受重量的指標(biāo)可對(duì)瓷磚膠抗滑移性能進(jìn)行定量評(píng)價(jià),可操作性強(qiáng)。以上研究主要是從瓷磚膠的浸水、施工性能、開放時(shí)間、抗滑移性能以及降低成本等方面來(lái)研究瓷磚膠,均取得了階段性的成果,但是并未解決瓷磚膠浸水和凍融循環(huán)后拉伸粘結(jié)強(qiáng)度過低的問題。

本文主要針對(duì)瓷磚膠浸水和凍融循環(huán)后的拉伸粘結(jié)強(qiáng)度過低問題,通過研究水泥種類、砂子級(jí)配、膠粉種類對(duì)瓷磚膠浸水和凍融循環(huán)后的拉伸粘結(jié)強(qiáng)度的影響,為如何提高瓷磚膠的浸水和凍融循環(huán)后的拉伸粘結(jié)強(qiáng)度提供了理論基礎(chǔ)。1、試驗(yàn)

1.1

原材料

水泥采用唐山冀東生產(chǎn)的

P·Ⅱ42.5R、P·O52.5、P·O42.5以及

P·O42.5R,其化學(xué)成分見表1,物理力學(xué)性能見表2。表1

水泥的化學(xué)組成表2

水泥的物理力學(xué)性能試驗(yàn)所用砂子粒徑級(jí)配范圍分別為40~70目、70~140目的河砂。試驗(yàn)所用膠粉型號(hào)分別是VAE1、VAE2、VAE3、VAE4、J5、J6,其中VAE1~VAE4為乙烯-醋酸乙烯的共聚物,J5的組成為醋酸乙烯酯和叔碳酸乙烯酯共聚物,J6是苯乙烯和丙烯酸共聚的膠粉。1.2

試驗(yàn)方法

本試驗(yàn)主要針對(duì)瓷磚膠浸水處理后的拉伸粘結(jié)強(qiáng)度和凍融循環(huán)后的拉伸粘結(jié)強(qiáng)度進(jìn)行研究分析。試件的制備、養(yǎng)護(hù)以及性能測(cè)試方法均按照J(rèn)C/T547—2017《陶瓷磚膠粘劑》的有關(guān)規(guī)定進(jìn)行。試驗(yàn)用瓷磚為瓷磚膠檢測(cè)用標(biāo)準(zhǔn)磚,其吸水率≤0.2%,未上釉,尺寸為50mm×50mm,背部無(wú)燕尾槽、無(wú)脫模劑。瓷磚膠的養(yǎng)護(hù)方法見表3。表3

瓷磚膠養(yǎng)護(hù)方法2、結(jié)果與討論

2.1

水泥種類對(duì)瓷磚膠拉伸粘結(jié)強(qiáng)度的影響

選擇一個(gè)瓷磚膠的固定配比,固定水泥以及其他材料的摻量,變化水泥的種類,看不同種類的水泥對(duì)于瓷磚膠拉伸粘結(jié)強(qiáng)度的影響,固定的瓷磚膠配比見表4。表4

瓷磚膠固定配比圖1為

P·Ⅱ42.5R、P·O52.5、P·O42.5R

以及

P·O42.5對(duì)瓷磚膠拉伸粘結(jié)強(qiáng)度的影響圖。由圖1可以看出瓷磚膠浸水后拉伸粘結(jié)強(qiáng)度曲線和凍融循環(huán)后拉伸粘結(jié)曲線均是先降低后增加的趨勢(shì),采用P·Ⅱ42.5R水泥時(shí),浸水后拉伸粘結(jié)強(qiáng)度和凍融循環(huán)后拉伸粘結(jié)強(qiáng)度均達(dá)到最大值,

分別是1.78MPa和1.3MPa。因此可以得出,相同水泥摻量下,當(dāng)采用

P·Ⅱ42.5R水泥時(shí),對(duì)于瓷磚膠的浸水和凍融循環(huán)后的拉伸粘結(jié)強(qiáng)度的提高影響最大。圖1

水泥種類對(duì)瓷磚膠拉伸粘結(jié)強(qiáng)度的影響2.2

砂子級(jí)配對(duì)瓷磚膠拉伸粘結(jié)強(qiáng)度的影響

表5為研究砂子級(jí)配對(duì)拉伸粘結(jié)強(qiáng)度采用的固定配比。表6為使用40~70目和70~140目的砂子的級(jí)配比例。圖2是砂子級(jí)配對(duì)瓷磚膠的浸水后拉伸粘結(jié)強(qiáng)度和凍融循環(huán)后的拉伸粘結(jié)強(qiáng)度的影響圖。從圖2中可以看出瓷磚膠的浸水后拉伸粘結(jié)強(qiáng)度和凍融循環(huán)后的拉伸粘結(jié)強(qiáng)度在C點(diǎn)時(shí)達(dá)到最大值,分別是1.4MPa和1.3MPa。此時(shí),40~70目與70~140目砂子的比例為1：1。表5

瓷磚膠固定配比表6

砂子級(jí)配圖2

砂子級(jí)配對(duì)瓷磚膠拉伸粘結(jié)強(qiáng)度的影響2.3

膠粉種類對(duì)瓷磚膠拉伸粘結(jié)強(qiáng)度的影響

表7為做膠粉種類對(duì)瓷磚膠拉伸粘結(jié)強(qiáng)度影響試驗(yàn)所采用的瓷磚膠固定配比。圖3為

VAE1、VAE2、VAE3、VAE4、J5、J6膠粉對(duì)瓷磚膠拉伸粘結(jié)強(qiáng)度的影響圖。

從圖3中可以看出瓷磚膠的浸水和凍融循環(huán)后的拉伸粘結(jié)強(qiáng)度的曲線變化趨勢(shì)基本一致。但是,在使用同一種膠粉的情況下,瓷磚膠凍融循環(huán)后拉伸粘結(jié)強(qiáng)度均略低于浸水后拉伸粘結(jié)強(qiáng)度。當(dāng)使用J6膠粉時(shí),瓷磚膠的浸水和凍融循環(huán)后的拉伸粘結(jié)強(qiáng)度均是最高值,分別是1.62MPa和1.6MPa。由此可以得出J6對(duì)于瓷磚膠的浸水和凍融循環(huán)后的拉伸粘結(jié)強(qiáng)度有積極影響,J6是苯乙烯和丙烯酸共聚的膠粉。表7

瓷磚膠固定配比%圖3

膠粉種類對(duì)瓷磚膠拉伸粘結(jié)強(qiáng)度的影響3、結(jié)論

(1)通過水泥種類試驗(yàn)對(duì)比得出:同一水泥摻量下,當(dāng)采用

P·Ⅱ42.5R水泥時(shí),浸水拉伸粘結(jié)強(qiáng)度和凍融循環(huán)拉伸粘結(jié)強(qiáng)度均達(dá)到最大值,分別是1.78MPa和1.3MPa;

(2)通過對(duì)砂子級(jí)配試驗(yàn)研究,得出40~70目與70~140目砂子級(jí)配為1：1