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可再分散乳膠粉對干混砂漿性能的實驗研究

  • 作者:藍獅

  • 上傳時間:2017年07月10日

  • 瀏覽次數:3509

     可再分散乳膠粉的發明使得干粉砂漿明顯優越于傳統砂漿。干混砂漿通過加入可再分散乳膠粉,使水泥或石膏為基材的砂漿的性能能滿足各種施工建筑的需要。
戈麥斯化工實驗表明,干混砂漿添加
可再分散乳膠粉有雙重作用。首先是提高砂漿的保水性,形成一層膜減少水分的蒸發;其次它的黏結作用提高了砂漿強度。 加有可再分散乳膠粉的水泥砂漿,聚合物使剛而脆的水泥灰砂漿變得有一定的柔韌性,彈性模數降低,因此在負荷下有較高的塑性。 
干混砂漿加入戈麥斯化工MS系列可再分散乳膠粉。它的物理特性如表1。
表1  MS系列可再分散乳膠粉的性能

型號

基礎聚合物


性質

外觀

平均粒徑(um)

粘度(cps)
(25℃.10rpm)

最低成膜溫度
(°C)

玻璃化轉變溫度Tg
(°C)

MS600

VC/E/VL

白色粉末

90

2000

0

+1

MS6070N

VC/E/VL

白色粉末

90

2000

0

+1

MS6090N

Vac/E

白色粉末

90

2000

+4

+16


3. 1 可再分散乳膠粉對粘結強度的影響
在實際運用中,即便有界面處理劑的輔助作用,為保證干混砂漿能長期牢固地附著在基層上,添加一定量的6070N可再分散乳膠粉能確保有長期可靠的粘結力。無論在吸收性基面(如混凝土等) 、有機類基面(如木材) 或非吸收基面(如金屬,例如船甲板) 上,干混砂漿的粘結強度均隨6070N可再分散乳膠粉摻量的增加而有顯著提高,見表2。
以破壞形式為例,摻入6070N可再分散乳膠粉的BY系列干混砂漿的粘結強度試驗的破壞均發生在材料內或基面內,而并不在界面處,表明其粘結性良好。
表2  6070N可再分散乳膠粉對干混砂漿粘結強度的影響

可再分散乳膠粉摻量(%)

與混凝土粘結強度(MPa)

0

0.52

1

1.20

2

1.46

3

1.65

4

2.08

注:粘結強度試件的養護條件為(23±2)℃,相對濕度為(50±5)%,28d。
 
3. 2可再分散乳膠粉對抗折、抗壓強度的影響
在水灰比與含氣量恒定的條件下,6070N可再分散乳膠粉對干混砂漿的抗折、抗壓強度的影響如表3 所示。
表3  6070N可再分散乳膠粉對干混砂漿抗折、抗壓強度的影響

可再分散乳膠粉摻量(%)

抗折強度(MPa)

抗壓強度(MPa)

壓折比

0

4.68

76.8

16.41

1.0

5.87

68.6

11.69

2.0

7.32

60.5

8.27

3.0

8.75

60.1

6.87

4.0

12.15

59.6

4.91

注:抗折、抗壓強度試件的養護條件為(23±2)℃,相對濕度為(50±5)%,28d。
由表3 可見,隨6070N可再分散乳膠粉摻量的增加,抗壓強度略有下降,而抗折強度明顯提高,即壓折比(抗壓強度/ 抗折強度) 逐漸減少。這反映了干混砂漿的脆性隨6070N可再分散乳膠粉摻量的增加而顯著降低。這將降低BY系列干混砂漿的彈性模量,提高其抗裂性。
 
  可再分散乳膠粉在干混砂漿中的實踐應用
正是由于可再分散乳膠粉具有上述這些獨特的性能,如抗水性,施工性及隔熱性等,近年來,上海寶冶工程技術有限公司在原有灌漿料、特種地坪的基礎上不斷增加干混砂漿品種,使其在干混砂漿中的應用范圍更加廣泛,在灌漿料、軌道膠泥、結構加固料、填縫膠泥、濾板填充料、瓷磚粘結劑、瓷磚勾縫劑、干粉界面劑、外墻外保溫砂漿、自流平砂漿、修補砂漿、裝飾砂漿、防水砂漿等各種干混砂漿中大顯身手。
實踐表明,可再分散乳膠粉在干混砂漿中所起到的作用主要有以下幾個方面:
表4   可再分散乳膠粉在干混砂漿中的作用

序號

階段

作用

1

干混砂漿凝結前

1.減少用水量;
2.提高可施工性;
3.延長可施工時間

2

干混砂漿凝結后

1.增強對所有的表面的粘附力
2.增加粘結力
3.增加繞曲力
4.增加彈性
5.改善抗滲性

本文重點以干混砂漿中的BY系列灌漿料、修補砂漿、濾板密封填充料為例,對可再分散乳膠粉在干混砂漿中的實踐應用情況闡述如下:
1   BY系列灌漿料
在BY系列灌漿料中加入可再分散乳膠粉,能顯著提高其粘結性和柔性。通過可再分散乳膠粉的耐皂化性可以控制砂漿接觸水和霜后的黏結度,通過醋酸乙烯與其它合適單體共聚可以制得耐皂化的聚合物。 利用以乙烯為不可皂化的共聚單體的經驗制造含乙烯的可再分散乳膠粉,可以滿足對乳膠粉耐老化和耐水解性方面的全部要求,尤其在條件惡劣油污大的設備安裝現場更能體現優勢。
研究還發現,在BY系列灌漿料加入可再分散乳膠粉后,除提高對基面的黏結強度外,同時還能顯著提高耐磨性,且能降低應力,有助于避免形成收縮裂紋。 
    實踐也證明,加入可再分散乳膠粉后的BY系列灌漿料各項性能指標都有較大的提高,如流動度達到了340mm以上,1天抗壓強度提高至30MPa以上,且無腐蝕性、抗沖擊、耐震動,膨脹率和鋼筋粘接力也遙遙領先同類產品。
 2  BY系列修補砂漿 
    BY系列修補砂漿廣泛應用在填補孔洞、填平凹凸不平的表面以及加厚水泥層。用可再分散乳膠粉調配的砂漿粘結強度在要修補的混凝土的抗拉強度范圍之內,此外,抗撓曲強度亦有相當提高??稍俜稚⑷槟z粉起粘結劑和保水劑的作用,即使未固化也能提高緊靠表面的薄砂漿層的凝固。用可再分散乳膠粉改性的修補砂漿對二氧化碳、二氧化硫等可能會損壞鋼筋混凝土的物質的防透性提高??稍俜稚⑷槟z粉便于手工施用和干濕噴射施工。 
    在配制混凝土修補砂漿時可再分散乳膠粉通常與粉狀的消泡劑和其它添加劑同時使用。添加劑包括有保水劑,高效減水劑,緩凝劑和早強劑等。  
結論
隨著我國建筑干混砂漿行業的快速發展,外加劑對干混砂漿成本的制約作用會逐漸降低??稍俜稚⑷槟z粉國產化進程的加快,可能打破由國外供應商控制我國膠粉市場的局面。這些都預示著外加劑對干混砂漿材料成本的制約瓶頸會很快突破。
干混砂漿各種性能可通過加入可再分散乳膠粉得到明顯改善??紤]到聚合物砂漿的成本和使用條件,我們認為在剛性粘結場合可提高水泥的摻量達到粘結效果,但在需要柔性粘結的場合應增加膠粉摻量。 
綜合而言,可再分散乳膠粉在干混砂漿中的作用主要體現在:
5.1 提高干混砂漿對各種基材的粘接性,保證在各種使用條件下砂漿粘接強度的耐久性。
5.2 降低干混砂漿的彈性模量,提高彈性和柔韌性。使材料能承受一定的基材形變、外力沖擊、溫度形變、凍融形變的影響。如能顯著提高BY系列灌漿料的動態抗開裂、抗沖擊性能和BY系列濾板密封料的抗熱老化性能。
5.3 降低干混砂漿的吸水量,使憎水效果更明顯,減少水及由水帶來的對成型后干粉砂漿的破壞。
5.4 提高干混砂漿的抗流掛性能和流動性,改善施工性能。


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