淺談涂層水泥砂漿的密實(shí)度

錢曉陽(yáng) 魏肖波 徐亦冰 陳 銳 周柯帆

（浙江科達(dá)新型建材有限公司 浙江嵊州 312400）

前言

隨著一體化板的推廣，在聚氨酯保溫板、EPS板上涂刮水泥砂漿層的應(yīng)用越來(lái)越多。保溫板上涂刮砂漿層后，涂上涂料系列，做成砂漿型裝飾保溫一體化板[1]。目前，保溫板上涂的砂漿涂層一般采用抹面砂漿。抹面砂漿在保溫板上涂層，施工性能差，水泥砂漿硬化后，內(nèi)部結(jié)構(gòu)較松散，抗拉抗沖擊性能不理想。改進(jìn)涂層用的水泥砂漿迫在眉睫。涂層水泥砂漿的各種性能要求較高，保溫板上涂刮的砂漿層，要求表面平整、不開裂、強(qiáng)度高等。如果涂層水泥砂漿的各種性能能達(dá)到一體化板的高標(biāo)準(zhǔn)，砂漿型裝飾保溫一體化板就能得到很大的發(fā)展。

水泥砂漿的強(qiáng)度一般是由組成水泥砂漿材料的性能和水泥砂漿硬化后的內(nèi)部結(jié)構(gòu)來(lái)決定的。剖開砂漿層，就會(huì)看到砂漿層的橫截面會(huì)有很細(xì)的孔泡結(jié)構(gòu)[2]。一般來(lái)說(shuō)水泥砂漿孔泡越細(xì)，密實(shí)度越高，強(qiáng)度也越高?？着菰酱?，密實(shí)度越低，強(qiáng)度也越低。這里的密實(shí)度是指水泥砂漿固體物質(zhì)的體積占比，是水泥砂漿層內(nèi)水泥、水泥水化物、砂等充實(shí)的程度，反映了水泥砂漿的致密程度。為了便于比較，從水泥砂漿硬化后的內(nèi)部結(jié)構(gòu)著手，通過(guò)觀察比較不同水泥砂漿的孔泡大小，來(lái)討論影響水泥砂漿密實(shí)度的因素。

1 實(shí)驗(yàn)部分

1.1 主要原材料

325#425#水泥：明峰建材集團(tuán)；6031E膠粉：北京寶辰聯(lián)合科技股份有限公司；

纖維素醚MH64S：浙江海申新材料有限公司；HX6000GY4纖維素醚：信越化學(xué)；

PVA1788：上海舜水化工；901減水劑：上海舜水化工；

6225減水劑：北京寶辰聯(lián)合科技股份有限公司；F10減水劑：巴斯夫。

1.2 水泥砂漿樣板

將水泥砂漿按表1配方配制，干粉混合均勻；按比例加水，攪拌均勻，并調(diào)好粘度，再在聚氨酯保溫板上涂成20cm×10cm×0.6cm的樣板；保養(yǎng)十四天后，剖開截面看孔泡的大小。

表1 涂層用水泥砂漿配方

2 結(jié)果與討論

2.1 結(jié)果

各組中孔泡大?。?/p>

Ⅰ組：4#≤3#＜2#＜1#；Ⅱ組：7#＜5#＜6#；Ⅲ組：10#＜9#＜8#

Ⅰ組孔泡整體比Ⅱ組和Ⅲ組的要細(xì)。Ⅱ組的孔泡整體比Ⅲ組的細(xì)。

備注：Ⅰ組用的是425#水泥，Ⅱ組、Ⅲ組用的是325#水泥，Ⅲ組用的325#水泥放置時(shí)間較長(zhǎng)。

實(shí)驗(yàn)過(guò)程中，用YG4纖維素醚的水泥砂漿保水時(shí)間明顯比用MH64S的長(zhǎng)。并且表面基本上無(wú)裂紋。而用MH64S纖維醚的水泥砂漿表面有細(xì)小的裂紋。

2.2 討論

三組實(shí)驗(yàn)表明，用YG4纖維素醚的水泥砂漿硬化后，孔泡結(jié)構(gòu)明顯比用MH64S的細(xì)。一般涂層用的水泥砂漿，多數(shù)生產(chǎn)廠家會(huì)參考抹面砂漿的配方，采用粘度偏大的纖維素醚類做增稠劑及保水劑。MH64S纖維素醚屬于非離子型增稠劑，主要靠水合作用和分子之間的纏繞來(lái)增稠。添加這類纖維素醚的水泥砂漿在拌漿、涂層的過(guò)程中，水泥砂漿內(nèi)部相互作用力小，空氣容易混入，導(dǎo)致砂漿內(nèi)部孔泡粗、密實(shí)度小。另外MH64S纖維素醚具有靜態(tài)和低剪切下高粘，高剪切下低粘的特性。水泥砂漿從漿槽里翻滾到涂刮到保溫板上的過(guò)程，是剪切的過(guò)程。高剪切低粘的水泥砂漿，在涂刮過(guò)程中使刮刀和保溫板間的擠壓作用力小，砂漿和板材的貼合度不夠，導(dǎo)致涂層水泥砂漿板的強(qiáng)度性能不足。YG4是疏水改性纖維素醚，是屬于締合型增稠劑，在纖維素醚的支鏈上進(jìn)行疏水改性。這樣，使在原有纖維素醚增稠的基礎(chǔ)上又具有了締合增稠的作用。疏水改性的疏水基團(tuán)，與乳膠粒子、表面活性劑及顏填料粒子發(fā)生吸附締合作用，形成立體網(wǎng)狀結(jié)構(gòu)，達(dá)到增稠目的[3]。添加疏水改性纖維素醚的水泥砂漿在攪拌、涂層過(guò)程中，水泥砂漿內(nèi)部相互作用力大，空氣不易混入，因此密實(shí)度也相對(duì)較大。并且水泥砂漿在中高速剪切下，也有較高的粘度，砂漿在涂層時(shí)，較高的動(dòng)態(tài)粘度使刮刀產(chǎn)生較大的擠壓力，從而把砂漿牢牢地涂刮在保溫板材上。疏水型纖維素醚可再次使涂在板材上的水泥砂漿形成立體網(wǎng)狀結(jié)構(gòu)，使水泥砂漿有更好的密實(shí)度和成膜性[4]，從而使水泥砂漿有了更高的強(qiáng)度。

保溫板上涂層的水泥砂漿，部分水份易被板材吸收，另外涂的水泥砂漿層較薄，一般厚度4～8mm，水份蒸發(fā)相對(duì)較快，容易在整塊板材中形成裂縫，因此，要求纖維素醚有一定的保水性[5]。保水時(shí)間越長(zhǎng)，越有利于水泥的水化和凝結(jié)硬化，生成的水化物逐步填充毛細(xì)孔，促進(jìn)了水泥砂漿的強(qiáng)度發(fā)展[6]。保水性好壞與纖維素醚的固有粘度與加量有關(guān)，粘度越大、加量越大，保水性能越好。實(shí)驗(yàn)證明，MH64S纖維素醚，若用量小，水泥砂漿的和易性差，施工性能差；若用量過(guò)大，和易性好，施工性能好，但易阻斷砂漿中交聯(lián)物質(zhì)的交聯(lián)，因而影響了強(qiáng)度。用疏水型纖維素醚的砂漿，具有良好的施工性能，并且保水性時(shí)間長(zhǎng)，和易性好，硬化后密實(shí)度好、強(qiáng)度高。疏水型纖維素醚，還減少了拌和砂漿時(shí)水的用量，一定程度上減小了孔泡的大小，從而使水泥砂漿有了更高的密實(shí)度。

水泥砂漿中引入少量PVA粉，能提高保水性能，在水化過(guò)程中還能形成有機(jī)-無(wú)機(jī)復(fù)合薄膜基質(zhì)，水泥水化產(chǎn)物與其相互穿插，構(gòu)成致密的空間網(wǎng)絡(luò)微觀結(jié)構(gòu)，提高水泥砂漿的機(jī)械強(qiáng)度[7]。PVA不耐堿，一般加量在2‰以內(nèi)，過(guò)量的PVA粉不但會(huì)影響施工性能，還會(huì)降低水泥砂漿的強(qiáng)度。

從三組實(shí)驗(yàn)中看出，用325#的水泥配成的水泥砂漿，形成的孔泡結(jié)構(gòu)遠(yuǎn)遠(yuǎn)比425#的粗，形成的強(qiáng)度也低。不同牌號(hào)的水泥，有不同的礦物成分、不同的細(xì)度、不同的存放時(shí)間，使水泥有了不同的活性、不同的水化程度，從而導(dǎo)致水泥砂漿有不同的密實(shí)度。采用牌號(hào)相對(duì)較高、一定粗細(xì)程度、適當(dāng)存放時(shí)間的水泥，有利于提高水泥砂漿的密實(shí)度和強(qiáng)度。

實(shí)驗(yàn)表明，巴斯夫的F10、北京寶辰的6225減水劑不但減水效果好，而且在添加后，水泥砂漿內(nèi)部形成的孔泡結(jié)構(gòu)也明顯變細(xì)。與6225同為羧酸型的901減水劑，不但沒(méi)有起到好的減水效果，砂漿內(nèi)部形成的孔泡結(jié)構(gòu)明顯較粗大。減水劑影響了孔泡的粗細(xì)，從而影響水泥砂漿的密實(shí)度，也影響了水泥砂漿的強(qiáng)度。

減小涂層水泥砂漿的孔泡大小、增加水泥砂漿的密實(shí)度還有很多方法，調(diào)整配比、選用更好的材料、引入活性硅灰等方法，都值得我們?nèi)L試。

3 結(jié)論

影響涂層水泥砂漿密實(shí)度的因素很多，纖維素醚、水泥、減水劑等等。只有采用合理的配方，使用合理的材料，才能減小砂漿的孔泡大小、改善砂漿中的孔隙結(jié)構(gòu)，才能提高涂層水泥砂漿的密實(shí)度、提高涂層水泥砂漿的強(qiáng)度。只有把涂層水泥砂漿的密實(shí)度、強(qiáng)度做好了，砂漿型裝飾保溫一體化板才能得以推廣。

[1]錢曉陽(yáng)，徐亦冰，馬才永.砂漿型聚氨酯一體化板[J].建材與裝飾，2018，01（3）：138～139.

[2]張金喜，金珊珊.水泥混凝土微觀孔隙結(jié)構(gòu)及其作用.科學(xué)出版社.

[3]徐國(guó)才.常用增稠劑的增稠機(jī)理和應(yīng)用特點(diǎn).2016年浙江省建筑涂料年會(huì)論文集：259～263浙江省粘接技術(shù)協(xié)會(huì)涂料分會(huì)編.

[4]張恒，劉麗麗，趙娜娜，等.疏水改性羥乙基纖維素締合增稠機(jī)理研究[J].高?；瘜W(xué)工程學(xué)報(bào)，2012，26（4）：661～666.

[5]張彬，賀鴻珠，鐘世云.纖維素醚在水泥砂漿中的作用機(jī)理及影響因素[J].上海建材，2008，03：32～36.

[6]王新民，李頌.新型建筑干拌砂漿指南.中國(guó)建筑工業(yè)出版社.

[7]范基駿，陳日高，羅朝巍，等.水泥砂漿的PVA改性機(jī)理研究[J].廣西大學(xué)學(xué)報(bào)，2009，34（4）：513～516.