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您當(dāng)前的位置�首頁 >> 銘將快訊 >> 無機(jī)輕集料保溫砂漿材料組成對(duì)性能影響的研� 銘將快訊
來源�鄭州銘將�(jī)械設(shè)備有限公� �(fā)布時(shí)間:2020-05-18 瀏覽次數(shù)�282�
�?;⒅榛蜷]孔珍珠巖為保溫骨料的無機(jī)輕集料保溫砂漿是一種新型建筑干粉砂漿,具有保溫隔熱及耐火、耐老化性能較好的特�(diǎn)。本文研究了水泥、改性劑、可再分散乳膠粉及不同的膠結(jié)料與保溫骨料之比�(duì)保溫砂漿性能的影響情�
� 言
無機(jī)輕集料保溫砂漿是以玻化微珠或閉孔珍珠巖等�(jī)輕集料為保溫骨料,水泥等無機(jī)膠凝材料為主要膠�(jié)�,并摻加高分子聚合物及其他功能性添加劑而制成的建筑干粉砂漿,具有施工方�、保溫隔熱性能較好的特�(diǎn)。相比于有機(jī)保溫材料,由于砂漿采用無�(jī)礦物作為保溫骨料,故不易燃燒,防火性能�,受熱也不會(huì)散發(fā)有毒氣體;且其耐候性及耐老化性能也有很大提高。因此,該類保溫砂漿是一種綜合性能較好且綠色環(huán)保的新型建筑保溫材料�
近兩年來,國(guó)�(nèi)已有文獻(xiàn)資料�(bào)道了玻化微珠保溫砂漿的研制情況及施工技�(shù)。文�(xiàn)�1]研究表明通過摻加高效砂漿�(fā)泡劑和β半水石�,能改善?;⒅楸厣皾{的性能。文�(xiàn)�2]研究了?;⒅閾搅考巴饧觿�?duì)砂漿性能的影�。本文參照GB20473《建筑保溫砂漿》的技�(shù)性能要求,通過�(duì)砂漿稠度、干密度、抗壓強(qiáng)�、拉伸粘�(jié)�(qiáng)�、導(dǎo)熱系�(shù)、軟化系�(shù)多項(xiàng)指標(biāo)的測(cè)�,在較為詳細(xì)地考察了水泥用量及改性劑�(duì)保溫砂漿性能影響的同�(shí),著重研究了加入改性劑�(duì)干密度與�(dǎo)熱系�(shù)、抗壓強(qiáng)度間的相�(guān)性影響,并探討了加入改性劑后膠�(jié)料與?;⒅榕浔纫约翱稍俜稚⑷槟z粉摻量不同時(shí)�(duì)保溫砂漿性能的影響情�,可望為生產(chǎn)性能�(yōu)良的無機(jī)輕集料保溫砂漿提供研究基�(chǔ)�
� �(yàn)
1.1 原材�
膠結(jié)料:本文中所指膠�(jié)料指�?;⒅橥猓M成無�(jī)輕集料保溫砂漿的其他材料,包括水泥等無機(jī)膠凝材料、高分子聚合物及其他功能性添加材料�
水泥�42.5�(jí)普通硅酸鹽水泥,海豹水泥有限公司生�(chǎn)�
可再分散乳膠粉:乙烯-醋酸乙烯共聚型高分子聚合�,最低成膜溫�0��
玻化微珠:是一種無�(jī)物玻璃質(zhì)礦物材料,由火山巖粉碎成礦砂,經(jīng)過特殊膨化燒法加工而成。該材料呈不�(guī)則球狀顆粒,內(nèi)部為多孔的空腔結(jié)�(gòu),表�?;忾]。相比于普通膨脹珍珠巖,玻化微珠具有質(zhì)�、保溫隔熱性能�、強(qiáng)度高的特�(diǎn)。試�(yàn)采用?;⒅闉楹幽鲜⌒抨柹a(chǎn),其在掃描電鏡下的外觀形狀及內(nèi)部結(jié)�(gòu)的SEM照片見圖1、圖2�
?;⒅榈亩逊e密度�130~140 kg/m3,表1為顆粒粒徑分布情況。由�1可見,所采用�?;⒅榱街饕�?.3~0.6 mm間�
此外,本文中膠結(jié)料與?;⒅橹仁侵改z�(jié)�(�(zhì)�)與玻化微�(體積)之間的質(zhì)量體積比;水料比指水與無�(jī)輕集料保溫砂漿之間的�(zhì)量比�
1.2 試驗(yàn)方法
試驗(yàn)室環(huán)境為空氣溫度23℃�2�,相�(duì)濕度55%~85%�
1.2.1 稠度
按JGJ7070�1990《建筑砂漿基本性能試驗(yàn)方法》中第三章的�(guī)定�(jìn)��
1.2.2 濕表觀密度
按JG158�2004《膠粉聚苯顆粒外墻外保溫系統(tǒng)�6.5.1的規(guī)定�(jìn)行測(cè)試�
1.2.3 抗壓�(qiáng)�、干密度、軟化系�(shù)
稠度控制在試�(yàn)所要求的范圍內(nèi)。參照GB/T20473�2006《建筑保溫砂漿》中附錄B、附錄C�(jìn)行試件成�。其中試樣的�(yǎng)�(hù)方式為:試樣制作�,用聚乙烯薄膜覆�,養(yǎng)�(hù)48 h±8 h后脫�,繼�(xù)用聚乙烯薄膜包裹�(yǎng)�(hù)�14 d,去掉薄�,養(yǎng)�(hù)�28 d�
1.2.4 拉伸粘結(jié)�(qiáng)�
參照J(rèn)G/T 24�2000�6.14的規(guī)定�(jìn)行測(cè)�。其中保溫砂漿成型厚度為6 mm,成型時(shí)用刮刀抹實(shí),用聚乙烯薄膜養(yǎng)�(hù)�14 d�,去掉薄膜繼�(xù)�(yǎng)�(hù)�28 d�
1.2.5 �(dǎo)熱系�(shù)
按GB/T 10294�(zhí)�,其中試�(yàn)平均溫度�25�,冷熱板溫差�20��
2.1 膠結(jié)料中水泥含量�(duì)無機(jī)輕集料保溫砂漿性能的影�
在無�(jī)輕集料保溫砂漿中,水泥是最主要的膠凝材�,水泥通過水化作用,為保溫砂漿的力�(xué)性能提供保障。表2反應(yīng)了膠�(jié)料與?;⒅橹葹?�5.5�(shí),膠�(jié)料中水泥含量�(duì)保溫砂漿的影響情��
由表2可見,在保持膠結(jié)料與?;⒅橹认�?,水料比不變的條件下,隨膠結(jié)料中水泥的含量增�,保溫砂漿新拌漿體的稠度逐漸減小,濕表觀密度增加,保溫砂漿的干密�、抗壓強(qiáng)度、拉伸粘�(jié)�(qiáng)度均提高。而干密度的提�,會(huì)使砂漿的�(dǎo)熱系�(shù)增大,保溫性能下降。在試驗(yàn)過程中還觀察到,隨水泥用量的上�,出�(xiàn)了新拌漿體中膠結(jié)料對(duì)玻化微珠包裹性不�、和易性變差、漿體較為松散的情況,且隨時(shí)間延�(zhǎng),稠度下降很�。當(dāng)水泥含量�(dá)94%�(shí)�10 min后漿體明顯變干,施工操作困難。這主要是由于一方面水泥自身密度較大,在膠結(jié)料質(zhì)量一定的情況�,增大水泥用�,膠�(jié)料的密度也相�(yīng)提高,從而使其在保溫砂漿中所占體積減�,故�(huì)�(chǎn)生漿體包裹性變差的�(xiàn)�;而另一方面,水泥用量的增加,也�?jié){體凝�(jié)�(shí)間縮短。因�,在保溫砂漿的配方組成中,必須控制好作為主要膠凝材料水泥的用�。水泥含量高,雖可提高砂漿的�(qiáng)�,但�(huì)影響施工性能,且使材料的保溫性能降低�
�3、圖4反映水泥摻量�78%,膠�(jié)料與?;⒅榈谋仍?�3.5~1�7.0間變化時(shí),保溫砂漿干密度�(duì)�(dǎo)熱系�(shù)、抗壓強(qiáng)度的影響情況�
由表2可見,在保持膠結(jié)料與?;⒅橹认�?,水料比不變的條件下,隨膠結(jié)料中水泥的含量增�,保溫砂漿新拌漿體的稠度逐漸減小,濕表觀密度增加,保溫砂漿的干密�、抗壓強(qiáng)�、拉伸粘�(jié)�(qiáng)度均提高。而干密度的提高,�(huì)使砂漿的�(dǎo)熱系�(shù)增大,保溫性能下降。在試驗(yàn)過程中還觀察到,隨水泥用量的上�,出�(xiàn)了新拌漿體中膠結(jié)料對(duì)?;⒅榘圆患?、和易性變�、漿體較為松散的情況,且隨時(shí)間延�(zhǎng),稠度下降很�。當(dāng)水泥含量�(dá)94%�(shí)�10 min后漿體明顯變�,施工操作困難。這主要是由于一方面水泥自身密度較大,在膠結(jié)料質(zhì)量一定的情況下,增大水泥用量,膠�(jié)料的密度也相�(yīng)提高,從而使其在保溫砂漿中所占體積減�,故�(huì)�(chǎn)生漿體包裹性變差的�(xiàn)�;而另一方面,水泥用量的增加,也�?jié){體凝�(jié)�(shí)間縮�。因�,在保溫砂漿的配方組成中,必須控制好作為主要膠凝材料水泥的用�。水泥含量高,雖可提高砂漿的�(qiáng)�,但�(huì)影響施工性能,且使材料的保溫性能降低�
�3、圖4反映水泥摻量�78%,膠�(jié)料與?;⒅榈谋仍?�3.5~1�7.0間變化時(shí),保溫砂漿干密度�(duì)�(dǎo)熱系�(shù)、抗壓強(qiáng)度的影響情況�
2.2 改性劑�(duì)無機(jī)輕集料保溫砂漿性能的影�
改性劑是一種對(duì)玻化微珠起輔助作用的保溫材料,具有較低的堆積密度,其本身的強(qiáng)度較玻化微珠�。因�,在膠結(jié)料中加入改性劑�,能使膠�(jié)料的密度降低,在保持膠結(jié)料質(zhì)量不變的情況�,增大膠�(jié)料體�,不僅可改善新拌漿體的和易�,而且還能提高保溫砂漿的抗壓強(qiáng)�。表3為加入改性劑�,保溫砂漿性能的測(cè)試結(jié)�,膠�(jié)料中水泥的含量為74%。相比于�2,由�3可見,稠度控制在8.0 cm±0.5cm,膠�(jié)料與玻化微珠比為1�5.5的保溫砂�,加入改性劑�,新拌漿體的需水量有所提高,但保溫砂漿的干密度明顯降低,從未加�386 kg/cm3降至313 kg/cm3,所�(cè)的導(dǎo)熱系�(shù)值為0.068 W/m·K;抗壓強(qiáng)度值略有下�,拉伸粘�(jié)�(qiáng)度值從0.23 MPa減小�0.17 MPa左右。這主要是由于保溫砂漿中改性劑替代了一部分膠凝材料所引起�
從表3中還可知,保溫砂漿配方相同時(shí),不同水料比�(duì)干密�、抗壓強(qiáng)度影響較�,但�(duì)�(dǎo)熱系�(shù)影響相對(duì)較小。因此,在實(shí)際施工中�(yīng)控制好砂漿的用水�,水量偏少,施工性能變差;水量過大,�(huì)使砂漿的抗壓�(qiáng)度降�。根�(jù)�3及圖3的數(shù)�(jù),繪制加入改性劑前后保溫砂漿干密度與�(dǎo)熱系�(shù)的關(guān)系圖,結(jié)果見�5�
由圖5可見,將加與不加改性劑的兩組保溫砂漿干密度與導(dǎo)熱系�(shù)的數(shù)�(jù)合并于一張圖中后,所擬合的線性方程相�(guān)系數(shù)接近0.98,數(shù)�(jù)離散性小。這說�,改性劑�(duì)干密度與�(dǎo)熱系�(shù)之間的相�(guān)性影響較��
根據(jù)�3及圖4干密�、抗壓強(qiáng)度的�(shù)�(jù),繪制的加入改性劑前后保溫砂漿干密度對(duì)抗壓�(qiáng)度影響的�(guān)系見�6。由�6可知,改性劑可明顯影響干密度與抗壓強(qiáng)度間的相�(guān)�。加入改性劑�,干密度變化�(duì)抗壓�(qiáng)度的影響較未加改性劑�(shí)�。干密度相同�(shí),含改性劑的保溫砂漿抗壓強(qiáng)度值明顯高于未改性的砂漿,且干密度越�,抗壓強(qiáng)度值提高得越多。但�(dāng)干密度超�497 kg/m3�(shí),未改性的保溫砂漿�(qiáng)度將大于改性保溫砂漿�
由此可見,改性劑的加�,對(duì)保溫砂漿干密度與�(dǎo)熱系�(shù)間的相關(guān)性影響不大,而在相同干密度條件下,可明顯提高保溫砂漿的抗壓強(qiáng)度�,有利于配制干密�、導(dǎo)熱系�(shù)較低,保溫性能較好且抗壓強(qiáng)度較高保溫砂��
此外,從試驗(yàn)�(jié)果中還可以發(fā)�(xiàn),膠�(jié)料與?;⒅橹葧?huì)�(duì)保溫砂漿�(qiáng)度、導(dǎo)熱系�(shù)及施工性能�(chǎn)生較大的影響。隨配比�?;⒅楹康慕档停厣皾{干密�、抗壓強(qiáng)�、拉伸粘�(jié)�(qiáng)度、導(dǎo)熱系�(shù)、軟化系�(shù)均有不同程度提高,且新拌砂漿的需水量也逐漸減少,漿體和易性變好,但保溫性能下降。膠�(jié)料與玻化微珠之比�1�5.5�(shí),加入改性劑的保溫砂漿的所�(cè)性能可滿足GB/T 20473�(guī)定I型的要求;膠�(jié)料與玻化微珠之比�1�3.5�4.5的保溫砂�,所�(cè)性能可達(dá)到Ⅱ型的要求,且兩種型號(hào)砂漿的抗壓強(qiáng)度均明顯高于�(biāo)�(zhǔn)的要��
2.3 可再分散乳膠粉對(duì)無機(jī)輕集料保溫砂漿性能的影�
乙烯-醋酸乙烯共聚型可再分散乳膠粉是干粉砂漿中�(yīng)用最為廣泛的添加劑之一,在保溫砂漿中加入膠乳粉,能改善砂漿�(nèi)部粘�(jié)能力和界面粘�(jié)能力,提高砂漿的拉伸粘結(jié)性能及抗開裂性能。在膠結(jié)料與?;⒅橹葹?�4.5,稠度控制為8.0 cm±0.5 cm條件�,膠�(jié)料中可再分散乳膠粉摻量對(duì)水料比、保溫砂漿干密度、抗壓強(qiáng)度與拉伸粘結(jié)�(qiáng)度的影響見表4�
由表4可見,當(dāng)稠度控制�8.0 cm±0.5 cm�(shí),隨可再分散乳膠粉摻量的增加,新拌漿體的水料比逐漸減小,抗壓強(qiáng)度具有增大的趨勢(shì),干密度基本保持不變,而拉伸粘�(jié)�(qiáng)度提�。這主要是�?yàn)橐环矫婵稍俜稚⑷槟z粉能改善新拌砂漿的和易�,在稠度保持一定的情況�,隨可再分散乳膠粉摻量的提高,砂漿需水量減少,從而彌�(bǔ)了由于聚合物摻入而對(duì)保溫砂漿抗壓�(qiáng)度所�(chǎn)生的不利影響;另一方面可再分散乳膠粉是一種高分子聚合物,保溫砂漿加水混合�,水泥水化與聚合物成膜同�(shí)�(jìn)行,從而形成水泥水化產(chǎn)物與聚合物膜間的互穿�(wǎng)�(luò)�(jié)�(gòu),并改善了玻化微珠與漿體間的界面性能,從而使保溫砂漿的自身的柔韌性增加。同�(shí),乙�-醋酸乙烯共聚物所帶有的極性基�(tuán),也能與基層間產(chǎn)生分子間作用力,從而使保溫砂漿與基層間的拉伸粘�(jié)性能也得以提��
�7為膠�(jié)料中可再分散乳膠粉摻量為4%�(shí),保溫砂漿的掃描電鏡照片。從�7可以�(fā)�(xiàn),當(dāng)可再分散乳膠粉摻量達(dá)�4%,由可再分散乳膠粉及纖維素醚所組成的聚合物包覆在水泥水化凝膠體的表面,并在凝膠體間出現(xiàn)了明顯的、較為完整的�,這也說明了摻加可再分散乳膠粉能形成水泥漿體與聚合物交織在一起的互穿�(wǎng)�(luò)�(jié)�(gòu)�
�8�?;⒅榕c膠結(jié)料間的界面微觀形貌描SEM照片,可再分散乳膠粉摻量為膠�(jié)料的2%。由圖可�,在聚合物存在的情況�,硬化的漿體與玻化微珠的?;骈g�(jié)合緊�,形成了一�(gè)整體。由此可�,將稠度控制在施工所需的范圍內(nèi),加入可再分散乳膠粉�,保溫砂漿干密度基本不變,抗壓強(qiáng)度有提高的趨�(shì),且聚合物形成的膜將保溫砂漿�(lián)�(jié)成一�(gè)整體,使拉伸粘結(jié)�(qiáng)度明顯提��
�(jié) �
無機(jī)輕集料保溫砂漿的性能受其組成材料及用量的影響。提高水泥用�,能改善無機(jī)輕集料保溫砂漿的抗壓�(qiáng)�、拉伸粘�(jié)�(qiáng)度,但使�(dǎo)熱系�(shù)上升,保溫性能及施工性能下降;改性劑能明顯提高保溫砂漿的抗壓�(qiáng)度�,有利于配制干密�、導(dǎo)熱系�(shù)較低,保溫性能較好且力�(xué)性能較高保溫砂漿;隨?;⒅楹康慕档?,保溫砂漿強(qiáng)度提�,施工性能改善,但�(dǎo)熱系�(shù)上升;在保持稠度一定的情況�,隨可再分散乳膠粉摻量增�,保溫砂漿拉伸粘�(jié)�(qiáng)度提�,抗壓強(qiáng)度并不降�;當(dāng)可再分散乳膠粉摻量為膠結(jié)料的4%�(shí),通過掃描電鏡能明顯地觀察到漿體中聚合物膜的形貌。因此,通過�(diào)整配�,能生產(chǎn)出施工性能�,導(dǎo)熱系�(shù)低,抗壓�(qiáng)�、拉伸粘�(jié)�(qiáng)度較高的無機(jī)輕集料保溫砂��
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