瓷磚粘結砂漿的配比研制

摘要:為了改善傳統瓷磚粘結砂漿施工和易性差、粘結力低、耐久性差等問(wèn)題，通過(guò)在普通水泥砂漿中摻加粉煤灰，調整灰砂比，復合摻加少量羥乙基甲基纖維素醚與可再分散乳膠粉，配制出施工和易性好、粘結強度高和耐久性?xún)?yōu)良的瓷磚粘結干粉砂漿。

為了解決瓷磚應用中空鼓、脫落等問(wèn)題的發(fā)生，瓷磚粘結劑獲得了不斷的推廣和普及。針對傳統粘結砂漿存在施工和易性差、粘結力低、耐久性差等性能缺陷以及現場(chǎng)配制中存在的問(wèn)題，研究開(kāi)發(fā)耐久性能良好的瓷磚粘結劑具有重要的意義。

可再分散聚合物粉末作為添加劑可顯著(zhù)改善水泥等無(wú)機膠凝材料的多種性能如粘結力、抗滲性和柔韌性等，因此被廣泛應用于建筑材料中。自德國瓦克研制出第—代醋酸乙烯均聚物乳膠粉以來(lái)，乳膠粉產(chǎn)品經(jīng)過(guò)醋酸乙烯酯-乙烯共聚物乳膠粉，再到后來(lái)推出的純丙烯酸系、苯丙體系、有機硅改性聚醋酸乙烯酯等，品種逐漸增多，性能上也有很大的提升

1.1 原材料

水泥：P.O42.5 ；砂：過(guò)篩自制，顆粒粒徑為0.16~0.63mm；粉煤灰：福建Ⅱ高等粉煤灰，SiO2 和A12O3 含量分別為54.2%和23.3%，45μm 篩篩余為18%；可再分散乳膠粉：6021E、6022E、6031E、6041A 和7042W，北京天維寶辰化學(xué)品有限公司生產(chǎn)；羥乙基甲基纖維素醚（HPMC）：10 萬(wàn)Pa.s。

1.2 試驗方法

吸水率測試：吸水率試驗方法參照JGJ/T 70-2009，按下式計算砂漿試樣的吸水率。

W= [(m1-m0)/m0]×高品質(zhì)

式中：W 為砂漿吸水率；m0 為試樣烘干后質(zhì)量（將養護至28 d 齡期的試樣放入電熱鼓風(fēng)干燥箱內，在105℃下烘2d）；m1 為試樣吸水后某時(shí)刻的質(zhì)量。

粘結砂漿的抗壓強度、抗折強度試驗參照GB 17671-1999《水泥膠砂強度檢驗方法》進(jìn)行。瓷磚粘結劑性能測試：按照JC/T547-2005《陶瓷墻地磚膠粘劑》進(jìn)行制樣、養護和粘結強度測試。

2.1 粉煤灰摻量、灰砂比對膠砂性能的影響

因為聚合物的摻量較小，而水泥的用量較高，為進(jìn)—步改善膠粘劑的柔韌性，并降低水泥用量，試驗中摻加部分Ⅱ高等粉煤灰作為膠凝材料取代部分水泥，增加粘結砂漿的保水性、可塑性和柔韌性。不同灰砂比會(huì )直接影響粘結強度，砂率過(guò)小時(shí)，濕容重會(huì )較大，直接影響收縮值，使收縮率變得多大，當砂率較大時(shí)，粘結強度會(huì )變得小，難符合標準要求，對施工安全造成潛在的隱患。本試驗采用了3 種粉煤灰摻量和灰砂比，結果詳見(jiàn)表1。

砂漿的14d 抗壓強度和14d 抗折強度隨著(zhù)粉煤灰摻量的增加而明顯地降低。Ⅱ高等粉煤灰膠凝活性較水泥低，所以摻量越大，力學(xué)性能越差。隨著(zhù)灰砂比的增加，粘結砂漿的14d 抗壓強度和抗折強度明顯的降低。這是因為膠凝材料量減少了，相同的用水量導致水灰比增加，從而強度下降。

壓折比用來(lái)表示砂漿的柔韌性，壓折比越小砂漿的柔韌性就越好。在灰砂比為1∶1 時(shí)，粉煤灰摻量在15%時(shí)，壓折比較低為5.47，仍較高；在灰砂比為1∶2 和1∶3 時(shí)，隨著(zhù)粉煤灰摻量的增加，砂漿的壓折比均降低。從表中可以看出，隨著(zhù)灰砂比的增加，砂漿的壓折比降低，在灰砂比為1∶3 時(shí)，粉煤灰摻量為30%時(shí)，砂漿的壓折比較小達到3.91。綜合考慮，確定灰砂比為1∶2，從改善砂漿和易性和施工性角度看，控制粉煤灰摻量為30%以?xún)取?/p>

2.2 試驗配合比

纖維素醚摻量在干料總量的0.2%以?xún)?，膠粉摻量控制在2%較為經(jīng)濟。終于確定灰砂比采用1:2，粉煤灰的摻量為水泥用量的30%，HPMC 的摻量為0.2%，乳膠粉的摻量2%，進(jìn)行試樣的制備。

2.3 不同膠粉對砂漿吸水率的影響

為了確定不同膠粉對砂漿吸水率及力學(xué)性能的影響，通過(guò)摻加不同種類(lèi)的乳膠粉配制砂漿試樣，對試樣進(jìn)行吸水率測試和力學(xué)性能測試，試驗結果見(jiàn)表2 和圖4。

從圖4 可以看出，不同膠粉對砂漿的吸水率影響不同，對比樣48h 的吸水率為18.4%，添加了膠粉的砂漿的吸水率均降低，以2 號和3 號的效果較好，48h 的吸水率分別為6.2%，6.4%。從表2 數據可知，2 號和3 號砂漿的干密度與未摻膠粉的砂漿干密度接近，膠粉的摻入會(huì )提高新拌水泥砂漿的含氣量，從而降低砂漿的體積密度，從表中數據來(lái)看，6021E 和6031E 膠粉的引氣作用不顯著(zhù)，所以干密度沒(méi)有顯著(zhù)降低，砂漿相對致密所以力學(xué)性能有所提高；其它膠粉的引氣作用較明顯，所以砂漿的干密度均有—定程度的降低，由于砂漿氣孔率的增加，對砂漿的力學(xué)性能產(chǎn)生了不利影響。從試塊的破壞斷面可以看出試塊內部存在大量氣泡，從而降低了砂漿的力學(xué)性能。

通過(guò)以上分析可知，試驗所用的5 種乳膠粉的摻加使得水泥砂漿的吸水率和壓折比明顯降低，相同的膠粉摻量情況下，不同膠粉的作用不同，砂漿中摻加6021E 和6031E 膠粉的力學(xué)性能較未摻膠粉的砂漿有—定提高，且壓折比降低；砂漿中摻加6022E、6041A 和7042W 膠粉的力學(xué)性能較未摻膠粉的砂漿低，但壓折比顯著(zhù)降低。綜合考慮，選擇6031E 作為瓷磚粘結砂漿的乳膠粉。

2.4 瓷磚粘結砂漿配合比的確定

從以上試驗可以得出，粘結砂漿較好的配合比為膠凝材料（水泥+粉煤灰）∶砂∶纖維素醚∶膠粉=32.6∶65.2∶0.2∶2。按此配方配制瓷磚粘結砂漿參照JC/T 547-2005 進(jìn)行性能檢測，檢測結果表明其具有良好的綜合性能。

（1）粉煤灰對改善粘結砂漿的柔韌性，降低水泥用量，增加砂漿的保水性和可塑性，灰砂比的增加，降低砂漿的力學(xué)性能，可降低砂漿的壓折比，改善砂漿的柔韌性。

（2）乳膠粉能夠降低砂漿的吸水率，降低砂漿的力學(xué)性能，顯著(zhù)降低砂漿的壓折比，提高砂漿的柔韌性，不同的乳膠粉的引氣效果存在差異。

（3）粘結砂漿較好的配合比為膠凝材料（水泥+粉煤灰）∶砂∶纖維素醚∶膠粉=32.6∶65.2∶0.2∶2。按該配方配制的粘結砂漿具有良好的綜合性能。

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