加氣混凝土砌塊聚合物改性界面劑性能研究

加氣混凝土砌塊聚合物改性界面劑性能研究

通過研磨、儲存、研磨、鉆孔和墊層，通常用作工業(yè)廢物和生活垃圾的主要原料，如砂、礫石、粉煤灰、尾礦灰、頁土、水泥、石灰、發(fā)氣劑（鋁粉）等。攪拌、攪拌、泡沫、切割、研磨、上山和加熱。作為一種工業(yè)建筑的墻體和隔熱材料，由于其輕重、保溫、加工和成本高等優(yōu)點，在中國經(jīng)常被用作涂料。然而，氣混凝土砌塊的滲透性很強，其裝飾層容易撕裂、空鼓或墜落。面對這些現(xiàn)象，國內(nèi)外許多科學家根據(jù)氣混凝土砌塊材料的特點，研究了許多改進氣混凝土砌塊界面的方法和相關材料，并取得了一些進展。比利時PolytechnischBedrijfBvba/Sprl生產(chǎn)了一種三元共聚物(以下簡稱PTB乳液),將其摻入砂漿后,砂漿具有了高效的防水性、耐腐性、粘結性、柔韌性以及工作性.例如:季韜1其他基材料的研制聚合物為PTB乳液,是比利時精細化工工業(yè)(控股)有限公司生產(chǎn)的一種水泥基材料多功能增強劑,可將其作為一種添加劑摻入到水泥基材料中,從而使水泥基材料具有高效的防水性、耐腐性、粘結性、柔韌性以及工作性,PTB乳液的技術參數(shù)見表1.水泥為普通硅酸鹽水泥,來自福建煉石水泥有限公司(P.O42.5),比表面積為361m粉煤灰為F類Ⅱ級灰,來自長樂華能電廠,細度(45μm方孔篩篩余)為23%,根據(jù)GB/T1596—20172正交試驗配合比根據(jù)已有試配經(jīng)驗及界面劑的工作性,試配聚灰比、水灰比和減水劑用量,三個因素的水平見表3,正交試驗配合比見表4,其中(10)組為基準試驗組.為節(jié)約成本和從環(huán)?？紤],采用等量取代法,用粉煤灰取代20%的水泥;砂與膠凝材料之比為1∶1;纖維素醚的摻量為水泥用量的0.2%.3材料的準備和測試方法3.1界面處理劑的確定根據(jù)JC/T907—2018《混凝土界面處理劑》=4×式中:3.2b/t2100—2006采用符合GB/T4100—2006《陶瓷磚》3.3聚合物水泥防水砂漿按照JC/T984—2011《聚合物水泥防水砂漿》4試驗結果及分析4.1聚灰比對剪切粘結強度的影響根據(jù)前述正交試驗配合比及試驗方法,對各組界面劑的稠度、密度、保水性、剪切粘結強度和7d抗?jié)B壓力進行試驗,結果見表5.(2)組與基準組比較,摻入聚灰比為2%的PTB乳液后,保水性提高了13.4%,7d和14d的剪切粘結強度分別均提高了0.3MPa,7d的抗?jié)B壓力提高了0.2MPa.圖3是界面劑保水性隨三個因素的變化曲線,由圖3可看出,界面劑的保水性隨聚灰比的增大而增大;隨水膠比的增大而逐漸減小;隨減水劑用量的增加而減小.圖4為7d的剪切粘結強度隨三個因素的變化曲線.當聚灰比小于3%時,7d的剪切粘結強度隨聚灰比的增加增長較快;當聚灰比大于3%后,7d的剪切粘結強度隨聚灰比的增加而增長緩慢.7d的剪切粘結強度在水膠比為0.5時,達到峰值;水膠比小于0.5時,7d的剪切粘結強度隨水膠比的增大而增大;當水膠比大于0.5時,7d的剪切粘結強度隨水膠比的增大而減小.當減水劑用量小于0.3%時,7d的剪切粘結強度基本不變;當減水劑用量大于0.3%時,7d的剪切粘結強度隨減水劑用量的增大而增大.圖5為14d的剪切粘結強度隨三個因素的變化曲線.14d的剪切粘結強度隨聚灰比的增大而增大.14d的剪切粘結強度在水膠比為0.5時達到峰值;當水膠比小于0.5時,14d的剪切粘結強度隨水膠比的增大而不斷增大;當水膠比大于0.5時,14d的剪切粘結強度隨水膠比的增大而減小.當減水劑用量為0.3%時,14d的剪切粘結強度最小;當減水劑用量小于0.3%時,14d的剪切粘結強度隨減水劑用量的增大而減小;當減水劑用量大于0.3%時,14d的剪切粘結強度隨減水劑用量的增大而增大.圖6為7d的抗?jié)B壓力隨三個因素的變化曲線.7d的抗?jié)B壓力隨聚灰比的增大而增大.當水膠比小于0.5時,7d的抗?jié)B壓力基本不變;當水膠比大于0.5時,7d的抗?jié)B壓力隨水膠比的增大而緩慢增長.當減水劑的用量為0.3%時,7d的抗?jié)B壓力最小;當減水劑用量小于0.3%時,7d的抗?jié)B壓力隨減水劑用量的增大而減小;當減水劑用量大于0.3%時,7d的抗?jié)B壓力隨減水劑用量的增大而增大.4.2保水性和剪切粘結強度的測定表6—9分別是三個因素(聚灰比、水膠比和減水劑用量)對聚合物水泥砂漿保水性、7d的剪切粘結強度、14d的剪切粘結強度及7d的抗?jié)B壓力影響的方差分析.4.3界面劑性能分析表10—13分別是三個因素(聚灰比、水膠比和減水劑用量)對聚合物水泥砂漿保水性、7d剪切粘結強度、14d剪切粘結強度及7d抗?jié)B壓力的極差分析.極差越大,代表此因素對界面劑性能影響的重要程度越大,由表10可知,聚灰比的極差最大,水膠比次之,減水劑用量最小,所以三因素對界面劑保水性的影響程度排序為:聚灰比>水膠比>減水劑用量.表11—12中,三因素對7d、14d剪切粘結強度的影響程度排序也為:聚灰比>水膠比>減水劑用量.表13中,三因素對7d抗?jié)B壓力的影響程度排序為:聚灰比>減水劑用量>水膠比.5ptb乳液水泥砂漿體的養(yǎng)護為了研究PTB乳液摻入的作用,將單獨摻入PTB乳液的砂漿與普通砂漿進行微觀結構對比試驗.試驗采用環(huán)境掃描電子顯微鏡(ESEM),型號為XL30,由荷蘭FEI公司生產(chǎn).將普通砂漿與PTB乳液改性砂漿進行對比試驗,配合比見表14.圖7—8分別為A0、A1組砂漿在養(yǎng)護3d和28d后的微觀掃描形貌圖.由圖7(a)、(b)中可以看出,砂漿水化生成的薄片或纖維狀的C-S-H凝膠體之間以棒條形或針狀的晶體-鈣礬石相連,未水化的水泥顆粒仍然以顆粒存在,且未水化的水泥顆粒明顯多于圖7(c)、(d)中未水化的水泥顆粒,水化產(chǎn)物在這些未水化的水泥顆粒及砂表面“生長”,纖維狀的C-S-H凝膠體和鈣礬石的針狀晶體相互交聯(lián),形成間斷的、孔隙較大的骨架網(wǎng)狀體系.由圖8(a)、(b)可以看出,摻入PTB乳液的砂漿雖然同樣只養(yǎng)護了3d,但卻很難看到單獨存在的未水化的水泥顆粒物,這主要是由于PTB乳液成膜后在表面將水化產(chǎn)物和未水化水泥顆粒進行了包裹,形成了網(wǎng)狀結構,相比圖7,其大孔隙明顯減少.養(yǎng)護28d后由圖8(c)、(d)可以看出,水化程度進一步加強,大直徑孔隙進一步減少,PTB乳液流入微小封閉孔隙的量大量增加,相互連通且直徑均勻,這些孔隙既可以阻止內(nèi)部水分被加氣混凝土砌塊吸收,又可以阻止外部水分的侵入,可以有效地避免墻體被雨水的侵蝕.PTB乳液為氯乙烯、乙烯、乙烯酯組成的三元共聚物,三元共聚物不僅具有其各單體的優(yōu)點,而且聚合后具有較低的成膜溫度,形成的膜具有優(yōu)良的耐候性、耐磨性、阻燃性以及與多種材料(如纖維、木材、塑料、水泥、磚石等)有良好的粘結性可以把凝結—硬化—養(yǎng)護后的聚合物水泥砂漿體認為是二相復合材料,水泥石和聚合物可以被分別認為是基體相=(其中,6聚灰比對界面劑力學性能的影響本研究利用試驗儀器對界面劑的宏觀性能和微觀結構進行了測試,同時結合理論分析和研究了加氣混凝土砌塊界面劑的影響因素.研究表明:①聚灰比是影響界面劑保水性、粘結強度和抗?jié)B能力的最重要因素;②其他因素不變時,界面劑的保水性、7d及14d的剪切粘結強度、7d的抗?jié)B壓力均隨聚灰比的增大而增大;③摻入三元共聚物PTB乳液后,砂漿內(nèi)部產(chǎn)生了大量的微孔,形