聚合物水泥防水涂料拉伸性能檢測方法及影響因素

聚合物水泥防水涂料拉伸性能試驗方法及影響因素1聚合物水泥防水涂料拉伸性能檢測方法及影響因素5/9/2024（一）聚合物水泥防水涂料的定義、分類（二）聚合物水泥防水涂料的拉伸性能試驗方法（三）拉伸性能的影響因素2聚合物水泥防水涂料拉伸性能檢測方法及影響因素5/9/2024（一）聚合物水泥防水涂料的定義、分類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為主要原料，加入填料及其他助劑配制而成，經(jīng)水分揮發(fā)和水泥水化反應固化成膜的雙組份水性防水涂料。2、類型按物理力學性能分為Ⅰ型、Ⅱ型和Ⅲ型。（1）Ⅰ型適用于活動量較大的基層。（2）Ⅱ型和Ⅲ型適用于活動量較小的基層。3、標準

GB/T23445-2009《聚合物水泥防水涂料》3聚合物水泥防水涂料拉伸性能檢測方法及影響因素5/9/2024（二）聚合物水泥防水涂料的拉伸性能試驗方法1、產(chǎn)品的兩組分分別攪拌后，其液體組分應為無雜質(zhì)、無膠凝的均勻乳液；固體組分應為無雜質(zhì)、無結塊的粉末。2、標準試驗條件：溫度(23±2)℃，相對濕度（50±10）%。3、試驗準備：試驗前樣品及所用器具應在標準試驗條件下至少放置24h。4聚合物水泥防水涂料拉伸性能檢測方法及影響因素5/9/20244、試樣制備（1）涂膜前，需用脫模劑處理模具表面。（2）在標準條件下，按生產(chǎn)廠家指定的比例分別稱取適量的液體和固體組分，混合后機械充分攪拌5min靜置（1~3）min。倒入?？蛑型扛病７謨纱位蛉瓮扛?，后道涂覆在前道涂層實干后進行，兩道涂覆間隔時間為（12~24）h,使試樣厚度達到（1.5±0.2）mm，最后一次涂覆將表面刮平。在標準試驗條件下養(yǎng)護96h，然后脫模，將脫模后的試樣反面向上在（40±2）℃干燥箱中處理48h，取出后置于干燥器中冷卻至室溫。5聚合物水泥防水涂料拉伸性能檢測方法及影響因素5/9/20245、從表面光滑平整、無明顯氣泡的涂膜上按GB/T528規(guī)定的啞鈴Ⅰ型裁取5試件進行拉伸性能試驗。6聚合物水泥防水涂料拉伸性能檢測方法及影響因素5/9/20246、拉伸強度、斷裂伸長率檢測（1）用橡膠測厚儀測量標距點及中間點厚度（保持時間為5s），取三點的平均值作為試樣厚度d；測量標距段寬度B

。（2）拉伸速度：200mm/min（3）將試件夾持在夾具中心；將大變形夾頭按標距線夾緊，不得歪扭,標線標距為25mm。7聚合物水泥防水涂料拉伸性能檢測方法及影響因素5/9/2024（4）啟動試驗機，至試件拉斷為止，記錄最大拉力P及斷后標距L1

。（5）試樣拉伸強度：TS=P/（B×d）；單位：MPa（6）斷裂伸長率：E=100（L1-25）/25；單位：%

（7）分別計算5個試件的算術平均值作為試驗結果。若試件在標距外斷裂,數(shù)據(jù)作廢,用備用試件補測。8聚合物水泥防水涂料拉伸性能檢測方法及影響因素5/9/20249聚合物水泥防水涂料拉伸性能檢測方法及影響因素5/9/2024（三）拉伸性能的影響因素1、試驗樣品及其配比比例的影響（1）送檢的試驗樣品不符合規(guī)定，乳液有雜質(zhì)、有膠凝；固體組分應為有雜質(zhì)、有結塊。（2）委托方未按生產(chǎn)廠家指定的配比比例送檢。例如：生產(chǎn)廠家（乳液：粉料=1：0.8）委托送檢（乳液：粉料=1：1）

影響JS涂料拉伸性能的因素很多，例如比例、水泥、添加劑、攪拌、涂膜、養(yǎng)護環(huán)境、養(yǎng)護時間等。10聚合物水泥防水涂料拉伸性能檢測方法及影響因素5/9/2024攪拌后凝結成團，難以涂膜原因：（1）配比比例不正確。（2）未加入稀釋劑（水）。11聚合物水泥防水涂料拉伸性能檢測方法及影響因素5/9/202412聚合物水泥防水涂料拉伸性能檢測方法及影響因素5/9/2024涂布成膜后有裂縫、有結塊13聚合物水泥防水涂料拉伸性能檢測方法及影響因素5/9/2024平整14聚合物水泥防水涂料拉伸性能檢測方法及影響因素5/9/2024①液粉比(乳液比粉料）對涂料拉伸性能的影響

液粉比是涂料中聚合物乳液量與所用粉料量之間的比值。它不僅影響到涂膜的各種性能，而且涉及到涂料的經(jīng)濟性，因此是一個重要的指標。

有試驗研究表明：在一定聚灰比范圍內(nèi)，粉液料比對提伸強度影響較小，對延伸率影響較大。這是由于粉料的加入，只有小部分發(fā)生水化反應，增強了拉伸強度，而大部分僅僅作為填充料充滿干液料之間，限制了高分子材料鏈間的自由延伸，所以防水涂料的延伸率隨粉料/液料比的增大而減少。從上表可得：聚粉比降低時涂膜的拉伸強度提高，同時導致斷裂伸長率急劇降低。15聚合物水泥防水涂料拉伸性能檢測方法及影響因素5/9/2024

分析幾種不同的液粉比:0.8∶1、1∶1、1.2∶1、1.4∶1,對涂料拉伸性能的影響。

對于拉伸性能，隨液粉比的增加,拉伸強度逐漸減小,斷裂伸長率直線升高(左圖示)。但乳液量增加后,PVC(顏填料體積濃度)減少,導致涂膜拉伸強度的急劇降低,涂膜的拉伸強度隨液粉比的增大而減小。斷裂伸長率隨液粉比的增大而增大。16聚合物水泥防水涂料拉伸性能檢測方法及影響因素5/9/2024②水泥品種對涂料性能的影響

試驗中比較了白水泥(WC)(32.5級)、普通硅酸鹽水泥(OC)(32.5級、42.5級)和粉煤灰水泥(FC)(32.5級)對涂料性能的影響(見表2)。由上表可見:

選用42.5級普硅水泥的涂膜拉伸性能最高,斷裂伸長率最低。同一強度等級(32.5級)的3種水泥相比較:粉煤灰水泥和普通硅酸鹽水泥所配制的涂膜性能較為理想,7d拉伸強度為2.2MPa,斷裂伸長率為280%;白水泥稍差一些。17聚合物水泥防水涂料拉伸性能檢測方法及影響因素5/9/2024（2）試驗過程的影響（1）試驗樣品混合攪拌階段的影響。

①樣品混合攪拌時間不足5min,攪拌不均勻，粉料有結塊。聚合物水泥防水涂料由于有絮凝作用的存在，在攪拌時水泥和外加劑容易聚合成團，不與聚合物發(fā)生反應，在試樣凝固成膜后會有結塊顆粒，形成空隙，影響拉伸性能。18聚合物水泥防水涂料拉伸性能檢測方法及影響因素5/9/2024

由于攪拌速度過快引入了過多的氣泡，短時間內(nèi)無法排出。所以攪拌過程中應低速攪拌，以減少攪拌過程中引入的氣泡。攪拌過程中還應注意將粘附在攪拌罐壁上的樣品刮入罐內(nèi)，以免造成粉液比改變。②攪拌均勻后沒有靜置1~3min便涂膜。（涂料在混合攪拌過程中容易產(chǎn)生大量的氣泡，使涂膜產(chǎn)生氣孔和應力集中，導致其力學性能下降。）19聚合物水泥防水涂料拉伸性能檢測方法及影響因素5/9/2024（2）涂膜次數(shù)的影響

經(jīng)試驗表明：在試件相同厚度和養(yǎng)護齡期下，所測得拉伸強度、延伸率隨成膜次數(shù)增加而有所增大。由于一次成膜當試件表干后，試件內(nèi)部剩余水分沒有多次成膜容易蒸發(fā)。分次成膜質(zhì)量好于一次成膜的質(zhì)量。每次間隔時間以前一能涂膜干固不粘為準。

在涂膜厚度一定的情況下，涂覆次數(shù)越多，成膜密實度越好，膜內(nèi)部存在的氣泡較小、呈封閉狀態(tài)，試件的拉伸性能越高。20聚合物水泥防水涂料拉伸性能檢測方法及影響因素5/9/202421聚合物水泥防水涂料拉伸性能檢測方法及影響因素5/9/202422聚合物水泥防水涂料拉伸性能檢測方法及影響因素5/9/2024從表1、表2的試驗結果可以看出：

(1)無處理的拉伸強度值：3次涂覆的試樣比2次涂覆的試樣高10%~20%。

(2)無處理的斷裂伸長率：3次涂覆的試樣比2次涂覆的試樣高8%~19%。

(3)試樣3、4、7、8試驗數(shù)值表明，同一聚合物水泥防水涂料分3次涂覆制備的試樣其試驗結果符合相應的技術指標要求，而分2次涂覆制備的試樣試驗結果不符合要求。23聚合物水泥防水涂料拉伸性能檢測方法及影響因素5/9/2024

在涂膜厚度一定的情況下，涂覆次數(shù)越多，成膜密實度越好，膜內(nèi)部存在的氣泡較小、呈封閉狀態(tài)，試件的拉伸性能越高。

用放大鏡對涂膜裁片的截面觀察發(fā)現(xiàn)，涂層薄（厚度不超過0.5mm）的涂膜內(nèi)部存在的氣泡較小、呈封閉狀態(tài)；涂層厚（厚度在0.6~0.8mm之間）的涂膜內(nèi)部氣泡相對較大，有時氣泡幾乎貫穿整個涂層，但涂層表面看似密實。由此可見，不同的涂覆方法，能導致聚合物水泥防水涂料產(chǎn)品試驗結果的不同，并影響到對產(chǎn)品合格性的評定。24聚合物水泥防水涂料拉伸性能檢測方法及影響因素5/9/2024

在目前常用建筑防水涂料標準中，GB/T23445-2009《聚合物水泥防水涂料》以及GB/T16777-2008《建筑防水涂料試驗方法》，在試樣制備時涂覆次數(shù)都是不確定的。在對這些產(chǎn)品進行檢驗時，建議應采用一種方法或者指明兩種方法出現(xiàn)爭議時以2次涂覆的為準，（厚度不足1.5mm時，涂3次）。原因之一可以縮短試驗時間；原因之二確保標準中的技術指標，提高產(chǎn)品質(zhì)量。GB/T23445-2009《聚合物水泥防水涂料》(二次或三次)GB/T16777-2008《建筑防水涂料試驗方法》[一次或多次（最多三次）]25聚合物水泥防水涂料拉伸性能檢測方法及影響因素5/9/2024①涂膜的養(yǎng)護條件對試驗結果的影響。（3）養(yǎng)護條件（溫濕度）和養(yǎng)護時間的影響JS防水涂料中包含無機材料和有機高分子兩個體系，兩體系在不同的條件下各自發(fā)展并相互作用,相互牽制。干燥環(huán)境可加速水分的蒸發(fā),有利于涂料的成膜，潮濕環(huán)境則有利于水泥的水化，較高的溫度可以保證聚合物中高分子鏈段的自由移動,涂膜更加柔韌；溫度較低時，高分子鏈的運動受凍結，無機材料發(fā)揮著主導作用，所以處于較高溫度和相對潮濕環(huán)境中的涂膜有較理想的拉伸性能，而處于較低溫度和相對干燥環(huán)境中的涂膜則拉伸性能較差，因此實驗室的溫濕度對防水涂料成膜質(zhì)量起著至關重要的作用。標準中規(guī)定實驗室標準試驗條件為：溫度(23±2)℃，相對濕度（50±10）%。26聚合物水泥防水涂料拉伸性能檢測方法及影響因素5/9/2024涂膜后，在標準條件下養(yǎng)護，約4小時，涂膜即實干了。下雨天，天氣潮濕，濕度過大不利于水分的蒸發(fā)，涂膜表面有一層水，表干、實干時間增長（24h過后都沒干）。27聚合物水泥防水涂料拉伸性能檢測方法及影響因素5/9/2024養(yǎng)護條件標準條件下養(yǎng)護23±2℃，RH50±10%非標準條件下養(yǎng)護23±2℃，RH60±10%樣品號樣品1樣品2樣品3樣品1樣品2樣品3拉伸強度，MPa2.22.83.92.83.45.1斷裂伸長率，%8976131868896數(shù)據(jù)偏少28聚合物水泥防水涂料拉伸性能檢測方法及影響因素5/9/2024②制備涂膜試片時,應進行烘干處理。

在標準條件養(yǎng)護96h后,涂料尚未得到充分固化,尚存殘余水分,此時測得的數(shù)據(jù)不能真實地反映其性能。有試驗表明試件養(yǎng)護144h（6天）與試件在標準條件養(yǎng)護96h后再在40℃干燥箱中烘干48h分別進行的拉伸性能試驗,試驗數(shù)據(jù)差異較大。29聚合物水泥防水涂料拉伸性能檢測方法及影響因素5/9/2024

按照標準規(guī)定，養(yǎng)護7d后即可進行性能測試。延長養(yǎng)護時間進行測試發(fā)現(xiàn)，14d測得的斷裂延伸率較7d時有所降低，拉伸強度提高。因為JS防水涂料中水泥水化是一個漸進的過程，成膜后涂膜中殘存的成膜助劑、增塑劑等助劑隨時間的延長而緩慢揮發(fā)，利于涂膜拉伸強度的提高、斷裂延伸率降低。繼續(xù)延長養(yǎng)護時間，由于水泥己基本充分水化，且體系中殘存的助劑已基本揮發(fā)完，因此，涂膜的拉伸性能趨于平緩，變化不明顯。③養(yǎng)護時間的影響

養(yǎng)護時間延長，防水涂膜的拉伸強度提高，柔韌性降低。

30聚合物水泥防水涂料拉伸性能檢測方法及影響因素5/9/2024時間／d拉伸強度／MPa斷裂伸長率／％71．45314141．71299281．94290