外墻保溫用柔性干粉抹面膠漿的抗裂性能研究

崔九春 劉巧玲 張 旭

近年來，外保溫技術(shù)在我國得到了迅速的發(fā)展，相繼建成了一批批的外保溫建筑，取得了良好的效果和經(jīng)驗(yàn)。目前我國所使用的保溫系統(tǒng)大部分都是薄抹灰外墻外保溫系統(tǒng)，保溫材料使用聚苯板和擠塑板。經(jīng)過一段時(shí)間的應(yīng)用，該保溫系統(tǒng)也出現(xiàn)了一些問題，最突出的有兩個(gè):1)系統(tǒng)面層砂漿開裂的問題;2)EPS板的脫落問題。抹面膠漿是外墻保溫系統(tǒng)的核心材料之一，其性能的好壞直接關(guān)系到整個(gè)外墻保溫系統(tǒng)的耐水、抗裂、耐候、耐久性。

本文研究了不同外加劑對砂漿性能的影響，主要研究了纖維對砂漿性能的影響，并進(jìn)行了砂漿的抗開裂性能試驗(yàn)，從而得出了具有優(yōu)良的抗開裂性能的抹面膠漿。

1 試驗(yàn)

1.1 試驗(yàn)原料

水泥:山東東岳水泥廠有限公司生產(chǎn)的P.O42.5水泥。粉煤灰:黃臺(tái)電廠生產(chǎn)的二級粉煤灰。砂子:細(xì)砂，細(xì)度模數(shù)為1.8。保水劑:羥甲基纖維素，市售，樂泰牌?？稍俜稚⑷槟z粉:市售。木纖維:長度為10 mm的木纖維。EPS板:市售，符合JG 149-2003的要求，堆密度為18 kg/m3。

1.2 試驗(yàn)方法

試塊制備和基本性能:參照J(rèn)GJ 70-90建筑砂漿基本性能的試驗(yàn)方法進(jìn)行?？拐蹚?qiáng)度、抗壓強(qiáng)度的測定參照GB/T 17671-1999水泥膠砂強(qiáng)度檢測方法(ISO法)進(jìn)行。砂漿與聚苯板粘結(jié)強(qiáng)度:參照J(rèn)G 149-2003膨脹聚苯板薄抹灰外墻外保溫系統(tǒng)進(jìn)行。砂漿抗開裂試驗(yàn):參照J(rèn)C/T 951-2005水泥砂漿抗裂性能試驗(yàn)方法。本試驗(yàn)采用1∶2的砂灰比，將砂漿稠度調(diào)至70 mm～80 mm，粉煤灰采用內(nèi)摻法，摻量為20%，外加劑均采用外摻法，其摻量均以膠凝材料(水泥和粉煤灰)質(zhì)量的百分?jǐn)?shù)計(jì)。

2 試驗(yàn)結(jié)果及討論

2.1 木纖維對砂漿性能的影響

在干拌砂漿中加入短切纖維，可以使砂漿的韌性得到改善，提高砂漿的抗裂性、抗?jié)B性。纖維摻入砂漿后的抗裂作用主要分為兩個(gè)階段:1)塑性砂漿階段;2)硬化砂漿體階段。在砂漿的塑性階段，均勻分布的纖維呈現(xiàn)三維網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)，起到了支撐細(xì)骨料的作用，阻止了細(xì)骨料的沉降，減少了離析。在砂漿的硬化階段，由于干燥收縮、碳化收縮、溫度收縮的存在，在砂漿內(nèi)部也會(huì)產(chǎn)生應(yīng)力，應(yīng)力的存在使砂漿中出現(xiàn)微裂紋，而纖維的加入可以降低微裂縫尖端的應(yīng)力集中，防止微裂縫擴(kuò)展。

由圖1，圖2可得以下結(jié)論:

1)由圖 1看出，摻入纖維后砂漿28 d壓折比下降，當(dāng)木纖維摻量為0.2%時(shí)，砂漿壓折比最小，即砂漿柔韌性最好;

2)由圖2可知，當(dāng)木纖維摻量為0.2%時(shí)粘結(jié)強(qiáng)度最大，當(dāng)摻量再增加時(shí)，粘結(jié)強(qiáng)度反而下降;

3)從以上試驗(yàn)結(jié)果和數(shù)據(jù)分析得出木纖維有改善砂漿柔韌性的作用，當(dāng)木纖維的摻量為0.2%時(shí)，砂漿的壓折比最小而此時(shí)粘結(jié)強(qiáng)度最高。綜合分析得出木纖維的最合適摻量為0.2%。

2.2 砂漿抗開裂性試驗(yàn)

基準(zhǔn)配方:當(dāng)灰砂比為1∶2，粉煤灰摻量為20%，不摻加任何外加劑，為配方1。通過以上試驗(yàn)結(jié)果分析得出:當(dāng)灰砂比為1∶2，粉煤灰摻量為20%，加入羥甲基纖維素粉的摻量為0.5%，木纖維的摻量為0.2%時(shí)砂漿性能較好，該配方作為最優(yōu)配方，為配方2。

1)試驗(yàn)裝置。

試驗(yàn)室裝置如圖3所示。

2)碘鎢燈和風(fēng)扇工作4 h后。

在標(biāo)準(zhǔn)試驗(yàn)條件下4 h后裂縫寬度見表1，表2。從表1，表2中可以看出，試樣在標(biāo)準(zhǔn)試驗(yàn)條件下4 h后，配方1與配方2比較，裂縫數(shù)量明顯較多，裂縫寬度和深度明顯較大，配方1的開裂指數(shù)為配方2的7.25倍，說明加入適量可再分散乳膠粉、保水劑及纖維等外加劑，能有效改善砂漿的早期塑性抗裂性能。

表1 配方1裂縫測量數(shù)據(jù)(一)

表2 配方2裂縫測量數(shù)據(jù)(一)

3)關(guān)閉碘鎢燈風(fēng)扇再吹4 h后。

關(guān)閉碘鎢燈風(fēng)扇再吹4 h后，裂縫寬度見表3，表4。

表3 配方1裂縫測量數(shù)據(jù)(二)

表4 配方2裂縫測量數(shù)據(jù)(二)

從表3，表4可以看出，關(guān)閉碘鎢燈風(fēng)扇再吹4 h后，配方1與配方2的裂縫均有所擴(kuò)展，配方1的開裂指數(shù)為配方2的6.6倍，說明關(guān)閉碘鎢燈后，裂縫擴(kuò)展速度減緩。

4)試驗(yàn)結(jié)束時(shí)。

關(guān)閉碘鎢燈再吹16 h后，裂縫測量數(shù)據(jù)見表 5，表 6，開裂指數(shù)變化曲線見圖4。

表5 配方1裂縫測量數(shù)據(jù)(三)

表6 配方2裂縫測量數(shù)據(jù)(三)

由表5，表6及圖4可以得出:

a.兩個(gè)配方在開始4 h內(nèi)開裂指數(shù)增速較大，碘鎢燈關(guān)閉后開裂程度減緩，說明在碘鎢燈加熱條件下加速了砂漿的開裂;

b.配方1比配方2的裂縫數(shù)量明顯要多，裂縫深度和寬度較大，開裂指數(shù)明顯要高。隨時(shí)間延長，兩個(gè)配方的開裂指數(shù)均增長，但配方2的開裂指數(shù)增長趨勢較小。

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