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双组分防水砂浆的研制

来源:苏州市建筑科学研究院 作者:李光球,赵波 时间:2014-07-11 点击:
导读:双组分防水砂浆具有粘结强度高、抗渗能力强、收缩率小等优点。其研制过程分为液料研制和粉料研制两部分,在开发过程中主要针对双组分防水砂浆的强度、抗渗压力、粘结强度及收缩率进行了研究。
双组分防水砂浆是以聚合物乳液、水和各种液体有机原料复合成液料,以水泥、细骨料、塑化剂和各种固体添加剂复合成粉料, 然后将液料与粉料按一定的比例搅拌均匀即可使用的一种防水砂浆。该产品可用于背水面、迎水面防水施工,还可用于地下、屋面、外墙等防水工程。它具有粘结强度高、抗渗能力强、收缩率小等优点。防水砂浆最重要的是抗渗能力和施工容易程度。在开发过程中主要针对防水砂浆的强度、抗渗压力、粘结强度及收缩率进行研究。其各项性能的试验方法根据《聚合物水泥防水砂浆》(JC/T 984-2005)中的规定进行(以下试验所测的强度,未做特别说明的,都为28d强度)。

1 双组分防水砂浆的研制及性能研究
双组分防水砂浆由液料和粉料两部分组成, 因此在开发过程中也分为两部分。
1.1 液料的研制
1.1.1 聚合物乳液种类的确定
不同种类的聚合物乳液对防水砂浆的性能影响是有很大区别的, 通过对比了市场上常用的几种乳液A(Tg:24℃),B(Tg:5℃),C(Tg:-10℃),D(Tg:-25℃),其中C和D两种乳液为丙烯酸酯类乳液,A乳液为苯乳液,B乳液为乙烯-乙酸乙烯酯乳液。单独用乳液配制成液料对防水砂浆体的粘结强度和抗渗压力影响如图1所示,对防水砂浆压折比的影响如图2所示。其中聚合物乳液用量在整个液料中所占的比例为50%。
乳液对防水砂浆性能的影响
由图1和图2可看出, 不同类型的乳液配制的防水砂浆对水泥砂浆层的粘结强度及柔韧性能有很大的影响,一般来说,玻璃化温度高的乳液成膜较硬,粘结强度大;相反,玻璃化温度低的乳液成膜较软,粘结强度小。可能是不同类型的乳液中极性基团的含量不同,因此导致粘结性能的变化。考虑防水砂浆整体强度的影响, 同时考虑到防水砂浆特殊环境的要求, 本次试验对不同类型乳液进行复配试验, 以寻找粘结强度高、柔性好的最佳配合比(乳液用量占整体用量的50%)。通过大量试验对比,本课题组按将A和C按一定比例复配,组成一种新的乳液E,该乳液对防水砂浆的粘结强度、抗渗压力及柔韧性有很好的改善,具体试验数据如表1所示。
乳液对防水砂浆性能的影响
1.1.2 聚合物乳液用量的确定
根据以上试验过程得出的结果, 选用共混性能较好的乳液E制备防水砂浆。用不同掺量的乳液配制的防水砂浆,其性能如表2所示。
表2 乳液用量对防水砂浆性能的影响
乳液用量对防水砂浆性能的影响
由表2可知,随着聚合物乳液用量的增大,粘结强度和抗渗压力有增大的趋势,当用量达到55%以上,其趋势较平缓; 而防水砂浆的强度随着用量的增大越来越低, 施工性也越来越差。因此, 聚合物乳液用量为50%左右为最佳用量。
1.1.3 羟丙基甲基纤维素醚(HPMC)的掺量确定
要保证防水砂浆的施工性能, 保证体系中的水泥有充分的水分水化来提高砂浆的强度。所以HPMC的掺量对防水砂浆的物理性能和施工性能是非常重要的。由表3可知,掺入HPMC后,防水砂浆的施工性能有明显改善,随着掺量的增加,保水性能越来越好,但强度逐渐降低,抗渗压力也降低。当掺量为0.1%左右时,各项性能指标均达到标准要求。
HPMC 不同掺量对防水砂浆性能的影响
1.1.4 其他助剂
为了使防水砂浆具有优良的性能, 在液料中加入各种助剂是非常必要的。消泡剂的加入可减小液料表面张力,减少气泡的形成。在液料中加入防腐剂,可使液料的放置时间更长。还可在液料中掺入分散剂、防冻剂等外加剂,使防水砂浆具有某种特定的性能。
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