可再分散胶粉在干粉砂浆中的作用及影响

1、可再分散胶粉在干粉砂浆中的作用及影响 兰明章李雪莲 北京工业大学 摘要：本文通过一系列试验研究了可再分散胶粉 VAC/VeoVa （醋酸乙烯 /叔碳酸乙烯酯共聚物） 聚合物粉料， 对干粉砂浆抗压、 抗折强度，与基材的粘结强度等性能的影响， 结果表明： VAC/VeoVa 聚合物粉料的加入使得砂浆的抗压强度呈现先降低后提高的趋势；对抗折强度的影响是随着聚合 物的添加量的增大而增大； VAC/VeoVa 聚合物粉料的加入对砂浆的粘结强度的影响也随着不同的 养护制度及不同的基材的变化而有所不同，但总体趋势是随着聚合物的添加量的增大而提高。 关键词：可再分散胶粉 干粉砂浆 影响 作用 粘结强度 The

2、 effects and influences of redispersable powder Lan Mingzhang Li Xuelian Beijing University of Technology Abstracts : This paper studied the influences of redispersable powder V AC/VeoVa in compressive strength 、flexural strength and bonging strength of dry-mixed mortar , research shows that with th

3、e VAC/VeoVa the compressive 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 increas

4、e with the tret of V AC/VeoVa . Keywords ： redispersable powder the dry-mixed mortar influence effect bonding strength 1、前言 可再分散胶粉为热塑性聚合物粉末，它们是采用乳液喷雾干燥技术生产的。可 再分散胶粉与水混合进行再乳化后，具有与原乳液相同的性质，即水分蒸发后会形 成膜，这种膜具有高度柔韧性，且对各种基材的粘结性能都非常好。通过使用可再 分散胶粉，可改善多种性能，如：提高粘结力；提高内聚力；降低吸水性；提高施 工性等。可再分散胶粉与水泥混合使用，改善了水泥砂浆的微观结构

5、，使水泥 可再分散胶粉构成了一个理想的黏结体系，各成分带入其自身的性能并相互取长补 短，共同构成一种水泥和可再分散胶粉单独使用都无法达到的性能。本试验重点分 析了可再分散胶粉VAC/VeoVa的加入对干粉砂浆的作用及性能影响。 2、试验与结果 2.1 原材料 水泥： P O42.5 太行前景水泥 ; 砂：建筑细砂 添加剂： Bayer 40000 可再分散胶粉： VAC/VeoVa 聚合物粉 2.2 试验方案 2.2.1 配合比确定 本试验采用基础配方进行试验。灰砂比采用1：2，添加剂为 0.1%0.2% ，聚合 物胶粉用量为 1%5% ，拌合水用量为根据新拌砂浆稠度确定， 新拌砂浆稠度控制在

6、 7090mm 范围内。 2.2.2 试验方法 砂浆制备成型后，参照 ?建筑砂浆基本性能试验 ?及 ?外墙外保温施工技术规程 ? 进行养护， 即 (1) 标准条件下养护 28 天测试抗压强度及抗折强度； ( 2 ) 标准条件下养护 14 天测试拉伸原强度； ( 3 ) 标准条件下养护 14天后放入20 2 C水中泡48h,取出晾24h后测量 耐水强度； ( 4 ) 标准条件下养护 7天后在70 2 C干燥箱中放24h，取出放3 6h后 测量耐温强度。 3、试验结果与讨论 3.1 抗压/ 折强度 3.1.1 抗压强度 从胶凝材料学角度来看，水泥基体的孔隙率是影响其抗压强度的关键性因素， 其孔隙率

7、大小又是由水灰比和含气量来决定的。而从高分子学角度来看，可再分散 胶粉是一类玻璃化温度低于 30C 的热塑性树脂，故它的加入本身不会对水泥基体 的抗压强度有任何贡献。因此，我们认为，如果能保持水灰比(W/C )和含气量恒 定，则加入柔性的热塑性材料不能提高砂浆的抗压强度；反之，如果加入聚合物后 可以使 W/C 或是含气量降低则砂浆抗压强度将会提高。 从图1 ( a)中可以看到，随着胶粉掺量的增加聚合物砂浆的抗压强度呈现出先 降低后提高的趋势， 且在掺量为 2%时出现一最小值， 然而随着胶粉掺量的增加强度 提高的幅度要远大于降低的幅度。在本试验中，在保持各个胶粉不同掺量的同时， 水灰比基本不变。

8、 因此， 试验中影响抗压强度的因素就只有含气量。 那么， 从图 1(b) 曲线走向我们可以分析出，掺入可再分散胶粉后砂浆的含气量出现一个先增长后降 低的趋势，且在掺量为 2时出现一最大值，这与胶粉对砂浆抗压强度的影响趋势 正好相反，从这一点上正可以印证聚合物胶粉 VAC/VeoVa对砂浆抗压强度的影响趋 势。 9 9 9 量气含 05 0.0 L亠_ 0%1%2%3%4%5% 胶粉掺量 0 L 0% 1%2%3%4%5% 胶粉掺量 (a) 图1抗压强度及含气量与胶粉 (b) VAC/VeoVa掺量的关系 3.1.2抗折强度 以往的水泥砂浆，由于水泥胶凝材料本身难以克服的缺陷，如：硬度大、脆性

9、较大等。因此，使得未改性的水泥砂浆最终的抗折强度及体系柔软度都比较低。然 而，可再分散胶粉的引入对此就大有改观。从图2( a)中所示，加入可再分散胶粉 VAC/VeoVa后，砂浆的抗折强度提高了，其提高的幅度随着聚合物的添加量的增大 而增大，这是源于可再分散胶粉自身的柔软性。 1.0 0.0 0% 1% 2%3% 胶粉掺量 4%5% o o o O 4 3 2 1 性韧柔 0.0 11111 0%1%2%3%4%5% 胶粉掺量 (a)(b) 图2胶粉VAC/VeoVa对抗折强度及柔韧性的影响 同样，由于可再分散胶粉本身增速剂的作用，提高了砂浆系统的柔韧性。正如 图2(b)所示，未掺加可再分散胶

10、粉时砂浆的压折比要达到3.5,而掺加可再分散 胶粉后砂浆的压折比基本就趋于3.0左右，大大的改善了砂浆的柔韧性，提高了系 统的抗弯曲性能，同时也拓展了聚合物改性砂浆的应用领域。 3.2不同养护条件下胶粉对粘结性能的影响 加入可再分散胶粉能显著提高砂浆的粘结强度，尤其是将不同的材料粘结在一 起时，如粘贴瓷砖、PVC管等。加入的可再分散胶粉越多，粘结强度就越高。当粘 结剂必须经受变形考验时，如处于较高热应力时，就更能体现出可再分散胶粉的优 势。 由于经聚合物改性的水泥砂浆其断裂面总是处在砂浆层内部，因此粘结强度同时又是砂浆抗拉强度的一个尺度。 -原强度 厂耐水强度 厂耐温强度 3.2.1胶粉对聚合

11、物砂浆与水泥基材粘结性能的影响 1.6 1.4 爲度强结粘 1.2 1.0 0.8 0.6 0.4 0.2 0.0 0%1%2%3%4%5% 胶粉掺量 图3不同养护条件下聚合物胶粉对砂浆性能的影响 观察图3我们首先可以看到，未掺加可再分散胶粉的水泥砂浆（即掺量为0% 时），其在三种养护制度下有两项未达到最低标准要求（即原强度和耐温强度）。统 观全图，我们可以得出结论：即无论以何种方式对砂浆进行养护，与普通水泥砂浆 相比较，聚合物砂浆的粘结强度均显现出极大的优势，且都随着可再分散胶粉掺量 的增加而提高， 在标准条件下养护后，聚合物改性砂浆的粘结强度均高于普通砂浆的粘结强度， 且随着聚合物胶粉 V

12、AC/VeoVa掺量的增加粘结强度也随之提高。这说明在标准条件 下养护有助于促进可再分散胶粉对砂浆粘结性能的提高。 在标准-水养护（简称耐水养护）条件下，聚合物改性砂浆的粘结强度同样呈 现出逐渐提高的趋势，并在可再分散胶粉同等掺量的情况下其粘结强度均高于在标 准条件下养护的聚合物砂浆的强度，这说明掺加可再分散胶粉 VAC/VeoV a的砂浆在 耐水条件下养护对粘结强度的发展更加有利。 在标准-高温养护（简称耐温养护）条件下，聚合物改性砂浆的粘结强度仍然 是显示出随着可在分散胶粉掺量的增加而提高的趋势，但与前两种养护条件相比后 发现：其比耐水养护条件下的粘结强度有所降低；而与标准条件下养护相比则

13、较复 杂，即在可再分散胶粉 VAC/VeoVa掺量小于3 %时其粘结强度低于标准养护条件下 的粘结强度，而当可再分散胶粉掺量大于3%时其强度反而比标准条件下养护有所 提高。但无论可再分散胶粉 VAC/VeoV a掺量多少，其强度均比普通砂浆的粘结强度 高得多。从这一点来看，我们仍然可以说可再分散胶粉VAC/VeoVa的加入，不但能 提高砂浆在高温条件下的粘结强度，而且也能使砂浆具有良好的温度稳定性。 3.2.2胶粉对聚合物与EPS板拉伸粘结的影响 MPa 表1可再分散胶粉掺量对聚合物砂浆拉伸粘结强度的影响 胶粉掺量 常温常态 耐水 0 0. 02 0. 04 1 0. 08 0. 13 2 0

14、. 10 0. 12 3 0. 0. 12 4 0. 13 0. 5 0.18 0. 16 为聚苯板被破坏 经可再分散胶粉改性的砂浆不仅显示出对水泥基材良好的粘结性能，而且也可 以用这种易施工的粘结料将不同的材料牢固的粘结在一起，如EPS板。从表1中可以 看出，可再分散胶粉 VAC/VeoVa掺量大于2%时能同时满足常温常态及耐水条件下对 EPS板的粘结破坏。 4、结论 1) VAC/VeoVa聚合物粉料的加入使得砂浆的抗压强度呈现先增长后降低的趋 势且在掺量为2%时出现一最小值，然而随着胶粉掺量的增加强度提高的幅度要远大 于降低的幅度； 2) VAC/VeoVa聚合物粉料的加入对抗折强度的影

15、响是随着聚合物的添加量的 增大而提高； 3) 在不同养护制度下，可再分散胶粉的加入均能提高砂浆的粘结强度。其中， 在标准-水养护制度下更有利于可再分散胶粉对砂浆粘结性能的提高；而标准-高 温养护制度次之；标准条件养护制度中可再分散胶粉对砂浆粘结性能的影响，相比 较之下则不如前两种养护制度优异。 总之，可再分散胶粉的功能不同，要根据场合选择适当的品种和掺量以达到最 佳效果。 参考文献： (1) 肖力光、罗兴国，可再分散乳胶粉在水泥砂浆中的应用，混凝土 2003, (4)； (2) 张雄，建筑功能外加剂； (3) 高京林，石培龙，刘兴亚，可再分散胶粉在外墙保温聚合物干混砂浆中的作用，施工技术，2004, 8； (4) 张量，用于干拌砂浆产品的添加剂和可再分散聚合物粉末的作用，广东建材，2005, 4。 (5) 王培铭，张国防，吴建国，聚合物干粉对水泥砂浆的减水和保水作用，化学建材 (6) 王培铭，张国防，吴建国，张永明，不同养护条件下聚合物干粉对水泥砂浆粘结强度的影响， 2004年中国国际建筑干混砂浆生产应用技术研讨会论文集； (7) 张雄主编，李旭峰，杜红秀副主编，？建筑功能外加剂?； (8) Ohama Y. (1995) Handbook of polymer-modified concrete