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查看更多>瓷砖粘结砂浆的配比研制
发布于 2019年12月20日
[摘要]为了改善传统瓷砖粘结砂浆施工和易性差、粘结力低、耐久性差等问题，通过在普通水泥砂浆中掺加粉煤灰，调整灰砂比，复合掺加少量羟乙基甲基纤维素醚与可再分散乳胶粉，配制出施工和易性好、粘结强度高和耐久性优良的瓷砖粘结干粉砂浆。
为了改善传统瓷砖粘结砂浆施工和易性差、粘结力低、耐久性差等问题，通过在普通水泥砂浆中掺加粉煤灰，调整灰砂比，复合掺加少量羟乙基甲基纤维素醚与可再分散乳胶粉，配制出施工和易性好、粘结强度高和耐久性优良的瓷砖粘结干粉砂浆。
为了解决瓷砖应用中空鼓、脱落等问题的发生，瓷砖粘结剂获得了不断的推广和普及。针对传统粘结砂浆存在施工和易性差、粘结力低、耐久性差等性能缺陷以及现场配制中存在的问题，研究开发耐久性能良好的瓷砖粘结剂具有重要的意义。
可再分散聚合物粉末作为添加剂可显著改善水泥等无机胶凝材料的多种性能如粘结力、抗渗性和柔韧性等，因此被广泛应用于建筑材料中。自德国瓦克研制出第一代醋酸乙烯均聚物乳胶粉以来，乳胶粉产品经过醋酸乙烯酯-乙烯共聚物乳胶粉，再到后来推出的纯丙烯酸系、苯丙体系、有机硅改性聚醋酸乙烯酯等，品种逐渐增多，性能上也有很大的提升。
1 试验
1.1 原材料
水泥：P.O42.5 ；砂：过筛自制，颗粒粒径为0.16~0.63mm；粉煤灰：福建Ⅱ级粉煤灰，SiO2 和A12O3 含量分别为54.2%和23.3%，45μm 筛筛余为18%；可再分散乳胶粉：6021E、6022E、6031E、6041A 和7042W，北京天维宝辰化学品有限公司生产；羟乙基甲基纤维素醚（HPMC）：10 万Pa.s。
1.2 试验方法
吸水率测试：吸水率试验方法参照JGJ/T 70-2009，按下式计算砂浆试样的吸水率。
W= [(m1-m0)/m0]×100%式中：W 为砂浆吸水率；m0 为试样烘干后质量（将养护至28 d 龄期的试样放入电热鼓风干燥箱内，在105℃下烘2d）；m1 为试样吸水后某一时刻的质量。
的抗压强度、抗折强度试验参照GB 17671-1999《水泥胶砂强度检验方法》进行。瓷砖粘结剂性能测试：按照JC/T547-2005《陶瓷墙地砖胶粘剂》进行制样、养护和粘结强度测试。
2 结果与讨论
2.1 粉煤灰掺量、灰砂比对胶砂性能的影响
因为聚合物的掺量较小，而水泥的用量较高，为进一步改善胶粘剂的柔韧性，并降低水泥用量，试验中掺加部分Ⅱ级粉煤灰作为胶凝材料取代部分水泥，增加粘结砂浆的保水性、可塑性和柔韧性。不同灰砂比会直接影响粘结强度，砂率过小时，湿容重会较大，直接影响收缩值，使收缩率变得多大，当砂率较大时，粘结强度会变得小，难符合标准要求，对施工安全造成潜在的隐患。本试验采用了3 种粉煤灰掺量和灰砂比，结果详见表1。
砂浆的14d 抗压强度和14d 抗折强度随着粉煤灰掺量的增加而明显地降低。Ⅱ级粉煤灰胶凝活性较水泥低，所以掺量越大，力学性能越差。随着灰砂比的增加，粘结砂浆的14d 抗压强度和抗折强度明显的降低。这是因为胶凝材料量减少了，相同的用水量导致水灰比增加，从而强度下降。
压折比用来表示砂浆的柔韧性，压折比越小砂浆的柔韧性就越好。在灰砂比为1∶1 时，粉煤灰掺量在15%时，压折比最低为5.47，仍较高；在灰砂比为1∶2 和1∶3 时，随着粉煤灰掺量的增加，砂浆的压折比均降低。从表中可以看出，随着灰砂比的增加，砂浆的压折比降低，在灰砂比为1∶3 时，粉煤灰掺量为30%时，砂浆的压折比最小达到3.91。综合考虑，确定灰砂比为1∶2，从改善砂浆和易性和施工性角度看，控制粉煤灰掺量为30%以内。
2.2 试验配合比
纤维素醚掺量在干料总量的0.2%以内，胶粉掺量控制在2%较为经济。最终确定灰砂比采用1:2，粉煤灰的掺量为水泥用量的30%，HPMC 的掺量为0.2%，乳胶粉的掺量2%，进行试样的制备。
2.3 不同胶粉对砂浆吸水率的影响
为了确定不同胶粉对砂浆吸水率及力学性能的影响，通过掺加不同种类的乳胶粉配制砂浆试样，对试样进行吸水率测试和力学性能测试，试验结果见表2 和图4。
可以看出，不同胶粉对砂浆的吸水率影响不同，对比样48h 的吸水率为18.4%，添加了胶粉的砂浆的吸水率均降低，以2 号和3 号的效果最好，48h 的吸水率分别为6.2%，6.4%。从表2 数据可知，2 号和3 号砂浆的干密度与未掺胶粉的砂浆干密度接近，胶粉的掺入会提高新拌水泥砂浆的含气量，从而降低砂浆的体积密度，从表中数据来看，6021E 和6031E 胶粉的引气作用不显著，所以干密度没有显著降低，砂浆相对致密所以力学性能有所提高；其它胶粉的引气作用较明显，所以砂浆的干密度均有一定程度的降低，由于砂浆气孔率的增加，对砂浆的力学性能产生了不利影响。从试块的破坏断面可以看出试块内部存在大量气泡，从而降低了砂浆的力学性能。
为了解决瓷砖应用中空鼓、脱落等问题的发生，瓷砖粘结剂获得了不断的推广和普及。针对传统粘结砂浆存在施工和易性差、粘结力低、耐久性差等性能缺陷以及现场配制中存在的问题，研究开发耐久性能良好的瓷砖粘结剂具有重要的意义。
1 试验
1.1 原材料
水泥：P.O42.5 ；砂：过筛自制，颗粒粒径为0.16~0.63mm；粉煤灰：福建Ⅱ级粉煤灰，SiO2 和A12O3 含量分别为54.2%和23.3%，45μm 筛筛余为18%；可再分散乳胶粉：6021E、6022E、6031E、6041A 和7042W，北京天维宝辰化学品有限公司生产；羟乙基甲基纤维素醚（HPMC）：10 万Pa.s。
1.2 试验方法
吸水率测试：吸水率试验方法参照JGJ/T 70-2009，按下式计算砂浆试样的吸水率。
W= [(m1-m0)/m0]×100%式中：W 为砂浆吸水率；m0 为试样烘干后质量（将养护至28 d 龄期的试样放入电热鼓风干燥箱内，在105℃下烘2d）；m1 为试样吸水后某一时刻的质量。
的抗压强度、抗折强度试验参照GB 17671-1999《水泥胶砂强度检验方法》进行。瓷砖粘结剂性能测试：按照JC/T547-2005《陶瓷墙地砖胶粘剂》进行制样、养护和粘结强度测试。
2 结果与讨论
2.1 粉煤灰掺量、灰砂比对胶砂性能的影响
因为聚合物的掺量较小，而水泥的用量较高，为进一步改善胶粘剂的柔韧性，并降低水泥用量，试验中掺加部分Ⅱ级粉煤灰作为胶凝材料取代部分水泥，增加粘结砂浆的保水性、可塑性和柔韧性。不同灰砂比会直接影响粘结强度，砂率过小时，湿容重会较大，直接影响收缩值，使收缩率变得多大，当砂率较大时，粘结强度会变得小，难符合标准要求，对施工安全造成潜在的隐患。本试验采用了3 种粉煤灰掺量和灰砂比，结果详见表1。
砂浆的14d 抗压强度和14d 抗折强度随着粉煤灰掺量的增加而明显地降低。Ⅱ级粉煤灰胶凝活性较水泥低，所以掺量越大，力学性能越差。随着灰砂比的增加，粘结砂浆的14d 抗压强度和抗折强度明显的降低。这是因为胶凝材料量减少了，相同的用水量导致水灰比增加，从而强度下降。
2.2 试验配合比
纤维素醚掺量在干料总量的0.2%以内，胶粉掺量控制在2%较为经济。最终确定灰砂比采用1:2，粉煤灰的掺量为水泥用量的30%，HPMC 的掺量为0.2%，乳胶粉的掺量2%，进行试样的制备。
2.3 不同胶粉对砂浆吸水率的影响
为了确定不同胶粉对砂浆吸水率及力学性能的影响，通过掺加不同种类的乳胶粉配制砂浆试样，对试样进行吸水率测试和力学性能测试，试验结果见表2 和图4。
可以看出，不同胶粉对砂浆的吸水率影响不同，对比样48h 的吸水率为18.4%，添加了胶粉的砂浆的吸水率均降低，以2 号和3 号的效果最好，48h 的吸水率分别为6.2%，6.4%。从表2 数据可知，2 号和3 号砂浆的干密度与未掺胶粉的砂浆干密度接近，胶粉的掺入会提高新拌水泥砂浆的含气量，从而降低砂浆的体积密度，从表中数据来看，6021E 和6031E 胶粉的引气作用不显著，所以干密度没有显著降低，砂浆相对致密所以力学性能有所提高；其它胶粉的引气作用较明显，所以砂浆的干密度均有一定程度的降低，由于砂浆气孔率的增加，对砂浆的力学性能产生了不利影响。从试块的破坏断面可以看出试块内部存在大量气泡，从而降低了砂浆的力学性能。
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