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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 effects and i
2、nfluences of redispersable powderLan Mingzhang Li XuelianBeijing University of Technology Abstracts : This paper studied the influences of redispersable powder -VAC/VeoVa in compressive strength 、flexural strength and bonging strength of dry-mixed mortar , research shows that with the VAC/VeoVa the
3、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 increase with the tret
4、of VAC/VeoVa .Keywords ：redispersable powder the dry-mixed mortar influence effect bonding strength1、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，使水泥可再分散胶粉构成了一个理想的黏结体系，各成
5、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：PO42.5 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 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
6、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 202C 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 702C 干燥箱中放 24h，取出放 36h 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
7、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。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
8、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。 0.05.010.015.020.00% 1% 2% 3% 4% 5%胶 粉 掺 量 %抗压强度MPa00.050.10.150.20.250.30% 1% 2% 3% 4% 5%胶 粉 掺 量 %含气量%（a） (b)图 1 抗压强度及含气量与胶粉 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
9、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。0.01.02.03.04.05.06.07.00% 1% 2% 3% 4% 5%胶 粉 掺 量 %抗折强度MPa0.01.02.03.04.00% 1% 2% 3% 4% 5%胶 粉 掺 量 %柔韧性（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，未掺加可再分散胶粉时砂浆的压折比要达到 3.5，而掺加可再
10、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。3.2.1 胶粉对聚合物砂浆与水泥基材粘结性能的影响0.00.20.40.60.81.01.21.41.
11、60% 1% 2% 3% 4% 5%胶 粉 掺 量粘结强度MPa原 强 度耐 水 强 度耐 温 强 度图 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 VAC/VeoVa 掺量的增加粘结强度也随之提高。这说
12、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/VeoVa 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较复杂，即在可再分散胶粉 VAC/VeoVa 掺量小于 3时其粘结强度
13、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/VeoVa 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 MPa胶粉掺量 常温常态 耐水0 002 0041 008 0132 010 0123 011 0124 013 0115 018 016 为聚苯板被破坏经可再分散胶粉改
14、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
15、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
16、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 and mortars. Properties and process technology. Noyes Publications. （9）Winnik M. A. (1997) The formation and properties of latex films. In: P. A. Lovell and M. S. El-Aasser
