加气混凝土砌块聚合物改性界面剂性能研究

加气混凝土砌块聚合物改性界面剂性能研究

通过研磨、储存、研磨、钻孔和垫层，通常用作工业废物和生活垃圾的主要原料，如砂、砾石、粉煤灰、尾矿灰、页土、水泥、石灰、发气剂（铝粉）等。搅拌、搅拌、泡沫、切割、研磨、上山和加热。作为一种工业建筑的墙体和隔热材料，由于其轻重、保温、加工和成本高等优点，在中国经常被用作涂料。然而，气混凝土砌块的渗透性很强，其装饰层容易撕裂、空鼓或坠落。面对这些现象，国内外许多科学家根据气混凝土砌块材料的特点，研究了许多改进气混凝土砌块界面的方法和相关材料，并取得了一些进展。比利时PolytechnischBedrijfBvba/Sprl生产了一种三元共聚物(以下简称PTB乳液),将其掺入砂浆后,砂浆具有了高效的防水性、耐腐性、粘结性、柔韧性以及工作性.例如:季韬1其他基材料的研制聚合物为PTB乳液,是比利时精细化工工业(控股)有限公司生产的一种水泥基材料多功能增强剂,可将其作为一种添加剂掺入到水泥基材料中,从而使水泥基材料具有高效的防水性、耐腐性、粘结性、柔韧性以及工作性,PTB乳液的技术参数见表1.水泥为普通硅酸盐水泥,来自福建炼石水泥有限公司(P.O42.5),比表面积为361m粉煤灰为F类Ⅱ级灰,来自长乐华能电厂,细度(45μm方孔筛筛余)为23%,根据GB/T1596—20172正交试验配合比根据已有试配经验及界面剂的工作性,试配聚灰比、水灰比和减水剂用量,三个因素的水平见表3,正交试验配合比见表4,其中(10)组为基准试验组.为节约成本和从环保考虑,采用等量取代法,用粉煤灰取代20%的水泥;砂与胶凝材料之比为1∶1;纤维素醚的掺量为水泥用量的0.2%.3材料的准备和测试方法3.1界面处理剂的确定根据JC/T907—2018《混凝土界面处理剂》=4×式中:3.2b/t2100—2006采用符合GB/T4100—2006《陶瓷砖》3.3聚合物水泥防水砂浆按照JC/T984—2011《聚合物水泥防水砂浆》4试验结果及分析4.1聚灰比对剪切粘结强度的影响根据前述正交试验配合比及试验方法,对各组界面剂的稠度、密度、保水性、剪切粘结强度和7d抗渗压力进行试验,结果见表5.(2)组与基准组比较,掺入聚灰比为2%的PTB乳液后,保水性提高了13.4%,7d和14d的剪切粘结强度分别均提高了0.3MPa,7d的抗渗压力提高了0.2MPa.图3是界面剂保水性随三个因素的变化曲线,由图3可看出,界面剂的保水性随聚灰比的增大而增大;随水胶比的增大而逐渐减小;随减水剂用量的增加而减小.图4为7d的剪切粘结强度随三个因素的变化曲线.当聚灰比小于3%时,7d的剪切粘结强度随聚灰比的增加增长较快;当聚灰比大于3%后,7d的剪切粘结强度随聚灰比的增加而增长缓慢.7d的剪切粘结强度在水胶比为0.5时,达到峰值;水胶比小于0.5时,7d的剪切粘结强度随水胶比的增大而增大;当水胶比大于0.5时,7d的剪切粘结强度随水胶比的增大而减小.当减水剂用量小于0.3%时,7d的剪切粘结强度基本不变;当减水剂用量大于0.3%时,7d的剪切粘结强度随减水剂用量的增大而增大.图5为14d的剪切粘结强度随三个因素的变化曲线.14d的剪切粘结强度随聚灰比的增大而增大.14d的剪切粘结强度在水胶比为0.5时达到峰值;当水胶比小于0.5时,14d的剪切粘结强度随水胶比的增大而不断增大;当水胶比大于0.5时,14d的剪切粘结强度随水胶比的增大而减小.当减水剂用量为0.3%时,14d的剪切粘结强度最小;当减水剂用量小于0.3%时,14d的剪切粘结强度随减水剂用量的增大而减小;当减水剂用量大于0.3%时,14d的剪切粘结强度随减水剂用量的增大而增大.图6为7d的抗渗压力随三个因素的变化曲线.7d的抗渗压力随聚灰比的增大而增大.当水胶比小于0.5时,7d的抗渗压力基本不变;当水胶比大于0.5时,7d的抗渗压力随水胶比的增大而缓慢增长.当减水剂的用量为0.3%时,7d的抗渗压力最小;当减水剂用量小于0.3%时,7d的抗渗压力随减水剂用量的增大而减小;当减水剂用量大于0.3%时,7d的抗渗压力随减水剂用量的增大而增大.4.2保水性和剪切粘结强度的测定表6—9分别是三个因素(聚灰比、水胶比和减水剂用量)对聚合物水泥砂浆保水性、7d的剪切粘结强度、14d的剪切粘结强度及7d的抗渗压力影响的方差分析.4.3界面剂性能分析表10—13分别是三个因素(聚灰比、水胶比和减水剂用量)对聚合物水泥砂浆保水性、7d剪切粘结强度、14d剪切粘结强度及7d抗渗压力的极差分析.极差越大,代表此因素对界面剂性能影响的重要程度越大,由表10可知,聚灰比的极差最大,水胶比次之,减水剂用量最小,所以三因素对界面剂保水性的影响程度排序为:聚灰比>水胶比>减水剂用量.表11—12中,三因素对7d、14d剪切粘结强度的影响程度排序也为:聚灰比>水胶比>减水剂用量.表13中,三因素对7d抗渗压力的影响程度排序为:聚灰比>减水剂用量>水胶比.5ptb乳液水泥砂浆体的养护为了研究PTB乳液掺入的作用,将单独掺入PTB乳液的砂浆与普通砂浆进行微观结构对比试验.试验采用环境扫描电子显微镜(ESEM),型号为XL30,由荷兰FEI公司生产.将普通砂浆与PTB乳液改性砂浆进行对比试验,配合比见表14.图7—8分别为A0、A1组砂浆在养护3d和28d后的微观扫描形貌图.由图7(a)、(b)中可以看出,砂浆水化生成的薄片或纤维状的C-S-H凝胶体之间以棒条形或针状的晶体-钙矾石相连,未水化的水泥颗粒仍然以颗粒存在,且未水化的水泥颗粒明显多于图7(c)、(d)中未水化的水泥颗粒,水化产物在这些未水化的水泥颗粒及砂表面“生长”,纤维状的C-S-H凝胶体和钙矾石的针状晶体相互交联,形成间断的、孔隙较大的骨架网状体系.由图8(a)、(b)可以看出,掺入PTB乳液的砂浆虽然同样只养护了3d,但却很难看到单独存在的未水化的水泥颗粒物,这主要是由于PTB乳液成膜后在表面将水化产物和未水化水泥颗粒进行了包裹,形成了网状结构,相比图7,其大孔隙明显减少.养护28d后由图8(c)、(d)可以看出,水化程度进一步加强,大直径孔隙进一步减少,PTB乳液流入微小封闭孔隙的量大量增加,相互连通且直径均匀,这些孔隙既可以阻止内部水分被加气混凝土砌块吸收,又可以阻止外部水分的侵入,可以有效地避免墙体被雨水的侵蚀.PTB乳液为氯乙烯、乙烯、乙烯酯组成的三元共聚物,三元共聚物不仅具有其各单体的优点,而且聚合后具有较低的成膜温度,形成的膜具有优良的耐候性、耐磨性、阻燃性以及与多种材料(如纤维、木材、塑料、水泥、砖石等)有良好的粘结性可以把凝结—硬化—养护后的聚合物水泥砂浆体认为是二相复合材料,水泥石和聚合物可以被分别认为是基体相=(其中,6聚灰比对界面剂力学性能的影响本研究利用试验仪器对界面剂的宏观性能和微观结构进行了测试,同时结合理论分析和研究了加气混凝土砌块界面剂的影响因素.研究表明:①聚灰比是影响界面剂保水性、粘结强度和抗渗能力的最重要因素;②其他因素不变时,界面剂的保水性、7d及14d的剪切粘结强度、7d的抗渗压力均随聚灰比的增大而增大;③掺入三元共聚物PTB乳液后,砂浆内部产生了大量的微孔,形