聚合物水泥防水涂料拉伸性能检测方法及影响因素.

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1、 （一）聚合物水泥防水涂 料的定义、分类 （二）聚合物水泥防水涂 料的拉伸性能试验方法 （三）拉伸性能的影响因 素 （一）聚合物水泥防水涂料的定义、分类 1、聚合物水泥防水涂料是以丙烯酸酯、乙烯-乙酸乙烯酯等聚 合物乳液和水泥为主要原料，加入填料及其他助剂配制而 成，经水分挥发和水泥水化反应固化成膜的双组份水性防 水涂料。 2、类型 按物理力学性能分为型、型和型。 （1）型适用于活动量较大的基层。 （2） 型和型适用于活动量较小的基层。 3、标准 GB/T 23445-2009聚合物水泥防水涂料 （二）聚合物水泥防水涂料的拉伸性能试 验方法 1、产品的两组分分别搅拌后，其液体组分应为无杂 质、

2、无胶凝的均匀乳液；固体组分应为无杂质、 无结块的粉末。 2、标准试验条件：温度(232)，相对湿度（ 5010）%。 3、试验准备：试验前样品及所用器具应在标准试验 条件下至少放置24h。 4、试样制备 （1）涂膜前，需用脱模剂处理模具表面。 （2）在标准条件下，按生产厂家指定的比例分别称取 适量的液体和固体组分，混合后机械充分搅拌5min静置 （13）min。倒入模框中涂覆。分两次或三次涂覆，后 道涂覆在前道涂层实干后进行，两道涂覆间隔时间为（ 1224）h,使试样厚度达到（1.50.2）mm，最后一次 涂覆将表面刮平。在标准试验条件下养护96h，然后脱 模，将脱模后的试样反面向上在（402

3、）干燥箱中处 理48h，取出后置于干燥器中冷却至室温。 5、从表面光滑平整、无明显气泡的涂膜上按 GB/T528规定的哑铃型裁取5试件进行拉伸性 能试验。 6、拉伸强度、断裂伸长率检测 （1）用橡胶测厚仪测量标距点及中间点厚度（保持 时间为5s），取三点的平均值作为试样厚度d；测 量标距段宽度B 。 （2）拉伸速度：200mm/min （3）将试件夹持在夹具中心；将大变形夹头按标距 线夹紧，不得歪扭,标线标距为25mm。 （4）启动试验机，至试件拉断为止，记录最大 拉力P及断后标距L1 。 （5）试样拉伸强度：TS=P/（Bd）；单位： MPa （6）断裂伸长率：E=100（L1-25）/25

4、；单位 ：% （7）分别计算5个试件的算术平均值作为试验 结果 。若试件在标距外断裂,数据作废,用备用试 件补测 。 （三）拉伸性能的影响因素 1、试验样品及其配比比例的影响 （1）送检的试验样品不符合规定，乳液有杂质、有胶 凝；固体组分应为有杂质、有结块。 （2）委托方未按生产厂家指定的配比比例送检。 例如：生产厂家（乳液：粉料=1：0.8） 委托送检（乳液：粉料=1：1） 影响JS涂料拉伸性能的因素很多，例如比例、水 泥、添加剂、搅拌、涂膜、养护环境、养护时间等。 搅拌后凝结成团，难以涂膜 原因：（1）配比比例不正确。（2）未加入稀释剂（水） 。 涂布成膜后有裂缝、有结块 平整 液粉比(乳

5、液比粉料）对涂料拉伸性能的影响 液粉比是涂料中聚合物乳液量与所用粉料量之间的比值。它不仅影响 到涂膜的各种性能，而且涉及到涂料的经济性，因此是一个重要的指标。 有试验研究表明：在一定聚灰比范围内，粉液料比对提伸强度影响较 小，对延伸率影响较大。这是由于粉料的加入，只有小部分发生水化反应 ，增强了拉伸强度，而大部分仅仅作为填充料充满干液料之间，限制了高 分子材料链间的自由延伸，所以防水涂料的延伸率随粉料/液料比的增大而 减少。 从上表可得：聚粉比降低时涂膜的拉伸强度提高，同时导致断裂伸长率急剧降低。 分析几种不同的液粉比: 0. 8 1、 1 1、 1. 2 1、1. 41 ,对涂料拉伸性能的影

6、响。 对于拉伸性能，随液粉比 的增加 ,拉伸强度逐渐减小,断 裂伸长率直线升高(左图示) 。 但乳液量增加后,PVC(颜填料体 积浓度)减少,导致涂膜拉伸强 度的急剧降低,涂膜的拉伸强度 随液粉比的增大而减小。 断裂 伸长率随液粉比的增大而增大 。 水泥品种对涂料性能的影响 试验中比较了白水泥(WC) (32.5级) 、普通硅酸盐水泥(OC) (32.5 级、 42.5级)和粉煤灰水泥( FC) (32.5级)对涂料性能的影响(见表 2) 。 由上表可见: 选用 42.5级普硅水泥的涂膜拉伸性能最高 ,断裂伸长率最低。同一强 度等级(32.5级)的 3种水泥相比较:粉煤灰水泥和普通硅酸盐水泥所

7、配制的 涂膜性能较为理想,7d拉伸强度为 2.2 MPa ,断裂伸长率为 280 %;白水泥 稍差一些。 （2）试验过程的影响 （1）试验样品混合搅拌阶段的影响。 样品混合搅拌时间不足5min,搅拌不均匀，粉料 有结块。 聚合物水泥防水涂料由于有絮凝作用的存在，在 搅拌时水泥和外加剂容易聚合成团，不与聚合物发生 反应，在试样凝固成膜后会有结块颗粒，形成空隙， 影响拉伸性能。 由于搅拌速度过快引入了过多的气泡，短时间 内无法排出。所以搅拌过程中应低速搅拌，以减少 搅拌过程中引入的气泡。 搅拌过程中还应注意将粘 附在搅拌罐壁上的样品刮入罐内，以免造成粉液比 改变 。 搅拌均匀后没有静置13min便

8、涂膜。（涂料 在混合搅拌过程中容易产生大量的气泡，使涂膜产 生气孔和应力集中，导致其力学性能下降。） （2）涂膜次数的影响 经试验表明：在试件相同厚度和养护龄期下，所 测得拉伸强度、延伸率随成膜次数增加而有所增大。 由于一次成膜当试件表干后，试件内部剩余水分没有 多次成膜容易蒸发。分次成膜质量好于一次成膜的质 量。每次间隔时间以前一能涂膜干固不粘为准。 在涂膜厚度一定的情况下，涂覆次数越多，成膜 密实度越好，膜内部存在的气泡较小、呈封闭状态 ，试件的拉伸性能越高。 从表1、 表2的试验结果可以看出： (1) 无处理的拉伸强度值：3次涂覆的试样比2次 涂覆的试样高10%20% 。 (2)无处理的

9、断裂伸长率：3次涂覆的试样比2次 涂覆的试样高8%19%。 (3)试样3、4、7、8 试验数值表明， 同一聚合物 水泥防水涂料 分3次涂覆制备的试样其试验结果符合 相应的技术指标要求，而分 2次涂覆制备的试样试验 结果不符合要求。 在涂膜厚度一定的情况下，涂覆次数越多，成膜 密实度越好，膜内部存在的气泡较小、呈封闭状态， 试件的拉伸性能越高。 用放大镜对涂膜裁片的截面观察发现，涂层薄（ 厚度不超过0.5mm）的涂膜内部存在的气泡较小、呈 封闭状态；涂层厚（厚度在 0.60.8mm 之间）的涂膜 内部气泡相对较大，有时气泡几乎贯穿整个涂层，但 涂层表面看似密实。由此可见，不同的涂覆方法，能 导致

10、聚合物水泥防水涂料产品试验结果的不同，并影 响到对产品合格性的评定。 在目前常用建筑防水涂料标准中， GB/T23445- 2009聚合物水泥防水涂料以及 GB/T16777-2008 建筑防水涂料试验方法，在试样制备时涂覆次数都 是不确定的。在对这些产品进行检验时，建议应采用 一种方法或者指明两种方法出现争议时以 2次涂覆的 为准，（厚度不足1.5mm时，涂3次）。原因之一可以 缩短试验时间；原因之二确保标准中的技术指标，提 高产品质量。 GB/T23445-2009聚合物水泥防水涂料(二次或三次) GB/T16777-2008 建筑防水涂料试验方法一次或多 次（最多三次） 涂膜的养护条件对

11、试验结果的影响。 （3）养护条件（温湿度）和养护时间的影响 JS防水涂料中包含无机材料和有机高分子两个体系，两体 系在不同的条件下各自发展并相互作用,相互牵制。干燥环境可 加速水分的蒸发,有利于涂料的成膜，潮湿环境则有利于水泥的 水化，较高的温度可以保证聚合物中高分子链段的自由移动,涂 膜更加柔韧；温度较低时，高分子链的运动受冻结，无机材料 发挥着主导作用，所以处于较高温度和相对潮湿环境中的涂膜 有较理想的拉伸性能，而处于较低温度和相对干燥环境中的涂 膜则拉伸性能较差，因此实验室的温湿度对防水涂料成膜质量 起着至关重要的作用。标准中规定实验室标准试验条件为：温 度(232)，相对湿度（5010

12、）%。 涂膜后，在标准条件下养 护，约4小时，涂膜即实 干了。 下雨天，天气潮湿，湿度 过大不利于水分的蒸发， 涂膜表面有一层水，表干 、实干时间增长（24h过后 都没干）。 养护条件标准条件下养护 232，RH5010% 非标准条件下养护 232，RH6010% 样品号样品1样品2样品3样品1样品2样品3 拉伸强度 ，MPa 2.22.83.92.83.45.1 断裂 伸长率，% 8976131868896 数据偏少 制备涂膜试片时,应进行烘干处理。 在标准条件养护96h后,涂料尚未得到充分 固化,尚存残余水分,此时测得的数据不能真 实地反映其性能。有试验表明试件养护144h （6天）与试件

13、在标准条件养护96h后再在 40干燥箱中烘干48h分别进行的拉伸性能试 验,试验数据差异较大。 按照标准规定，养护7d后即可进行性能测试。延长养护 时间进行测试发现，14d测得的断裂延伸率较7d时有所降低 ，拉伸强度提高。因为JS防水涂料中水泥水化是一个渐进的 过程，成膜后涂膜中残存的成膜助剂、增塑剂等助剂随时间 的延长而缓慢挥发，利于涂膜拉伸强度的提高、断裂延伸率 降低。继续延长养护时间，由于水泥己基本充分水化，且体 系中残存的助剂已基本挥发完，因此，涂膜的拉伸性能趋于 平缓，变化不明显。 养护时间的影响 养护时间延长， 防水涂膜的拉伸强度提高，柔韧性降 低。 时间d拉伸强度MPa断裂伸长率

14、 7145314 14171299 28194290 养护龄期对涂料性能的影响 （4）试验环境条件的影响。 标准试验条件：温度(232)，相对湿度（5010）%。 养护、干燥处理后的涂膜必须放在干燥器中，以防 涂膜吸收空气中水气，影响拉伸性能。 在标准条件下及时进行拉伸性能试验。 在进行聚合物水泥防水涂料的物理性能试验项 目前,首先要进行试样涂膜的制备,这是非常关键的 一道程序，涂膜质量好坏直接关系到试验项目结果 的准确性，因此，作为检测工作者，在积极贯彻实 施标准时，应严格执行、正确理解与运用所制定的 试验方法中的有关规定，以保证得到可靠的试验数 据。在检测试验过程中应注意以下几个问题： 总结 （1）根据任务单的配比比例，准确的称量聚合物 乳液和粉料的质量。（乳液应搅拌均匀后称取。） （2）先低速后高速机械搅拌5min，搅拌均匀，不 允许有结块，静置13min，去除气泡。 （3）第1层涂布尽量涂平且薄涂，第1层涂覆实干 后涂第2 层，方向与第 1层垂直，用刮板来回将涂料来 回刮几次，去除气泡。涂模前模版须涂脱模剂，以便 脱模。 （4）严格按照标准规定的环境条件进行涂膜的养护 和试验。