由于自流平砂漿早期強度低、粘結(jié)性能和表面灰化耐磨性不足而帶來的后果是自流平砂漿幾乎不能作為地坪的面層，但隨著國內(nèi)可再分散乳膠粉的發(fā)展及國外相對低成本的引進，使得水泥基自流下砂漿的作為飾面層變得有實際意義。試驗結(jié)果表明：在一定摻量范圍內(nèi)，可再分散乳膠粉可明顯提高水泥基自流平砂漿的流平性、抗裂性、粘接性和耐磨性，但對早期強度不利;當可再分散乳膠粉的摻量控制在2.0%～3.0%時，水泥基自流平砂漿的30min流動度可達到130mm以上，24h抗折、抗壓強度分別可達到4.1MPa和9.1MPa，粘接強度可達到1.65MPa，優(yōu)于JC/T9852005《地面用水泥基自流平砂漿》標準規(guī)定要求，并且其表面光潔平整度比較理想，耐磨性也符合JC/T985—2005規(guī)定要求。
目前，我國水泥基自流平砂漿存在性能較差和品種較少的問題。由于自流平砂漿早期強度低、粘接性能和表面灰化耐磨性不足而帶來的后果是幾乎不能將自流平砂漿作為地坪的面層，而只能在自流平找平層之上再使用環(huán)氧樹脂自流平砂漿或者其它地面材料作為裝飾層。雖然環(huán)氧樹脂自流平砂漿具有流動性好、表面質(zhì)量高等優(yōu)點，但它對基材和施工的要求較高，而且價格昂貴，更重要的是溶劑型環(huán)氧地坪材料在生產(chǎn)、施工和固化過程中會排放一定量的揮發(fā)性有機物(VOC)，有害人體健康。隨著對環(huán)保的日益重視和水泥基自流平材料性能的提高，水泥基自流平材料在工業(yè)地面開始顯現(xiàn)比環(huán)氧地坪材料更大的優(yōu)勢。尤其是隨著國內(nèi)有機摻合料(可再分散乳膠粉、增塑劑等)的發(fā)展及國外相對低成本的引進，使得水泥基自流平砂漿的耐磨性及表面光潔度大幅提高變得更加有實際意義。
本文重點研究了可再分散乳膠粉在水泥基自流平砂漿配制中的性能影響。
一、可再分散乳膠粉對自流平砂漿流動性的影響
可再分散乳膠粉可聚集在水化和未水化產(chǎn)物表面，減小砂漿內(nèi)部摩擦力，并且其含有的表面活性物質(zhì)在新拌砂漿中引入大量的微小氣泡，起到滾珠潤滑作用，從而提高砂漿的流動性。另外，可再分散乳膠粉具有保水作用，可減小砂漿的擴展度經(jīng)時損失，延長砂漿的可工作時間：當可再分散乳膠粉摻量超過0.5%后，自流平砂漿的流動性雖有波動但變化不大。另外，試驗中觀察到新拌砂漿的流平自愈性隨著摻量的增加變得更好，粘聚性逐漸增大，當乳膠粉摻量達到4.0%時，砂漿的粘聚性變得很大以至于和易性有所降低。可再分散乳膠粉尤其是保護膠體分散時對水的親和及隨后的粘稠度提高了砂漿的內(nèi)聚力，從而提高了砂漿的和易性和自愈性。但在用水量不變的情況下，乳膠粉摻量過多時，乳膠粉的吸水增稠作用較強，使得新拌自流平砂漿內(nèi)聚力變得很大，砂漿變得黏稠，從而降低和易性，因此乳膠粉摻量不宜過高。
二、可再分散乳膠粉對自流平砂漿抗折和抗壓強度的影響
隨著可再分散乳膠粉摻量的增加，自流平砂漿24h抗折強度和抗壓強度逐漸降低，28d抗折和抗壓強度波動較大，變化規(guī)律不明顯。這是因為乳膠粉中的表面活性劑成分會導致砂漿拌合物中引入大量微小氣泡，使得硬化砂漿內(nèi)部存在大量微小氣孔，從而降低了砂漿的早期強度。但隨著后期水化產(chǎn)物的形成及可再分散乳膠粉絮凝狀薄膜的形成，都可改善砂漿的密實度。一方面由于可再分散乳膠粉帶入的微小氣泡，另一方面由于可再分散乳膠粉絮凝狀薄膜改善砂漿的密實度。當前者的影響較大時，則強度降低，當后者影響較大時則強度提高，因此自流平砂漿的后期強度隨著摻量的增加波動較大，無明顯的變化規(guī)律。當乳膠粉摻量不超過3.0%時，自流平砂漿的24h壓折比隨著乳膠粉摻量的增加呈降低趨勢;當乳膠粉摻量不超過2.5%時，自流平砂漿的28d壓折比隨著乳膠粉摻量的增加也逐漸降低，這說明在一定摻量范圍內(nèi)，摻入可分散乳膠粉對降低自流平砂漿的脆性，提高其抗裂性具有顯著作用。這是由于在水泥水化過程中，可再分散乳膠粉的一部分聚合物顆粒沉積到水化產(chǎn)物和未水化的水泥顆粒上，一部分聚合物顆粒聚集在毛細孔中，當水泥水化或干燥使水分進一步減少后，聚合物顆粒便逐漸凝聚形成薄膜，該膜層具有較高的變形能力，使水化產(chǎn)物之間及骨料相互膠結(jié)形成了聚合物的互穿網(wǎng)絡(luò)，填充了水化產(chǎn)物之間的孔隙，減少了骨料和水泥漿體界面上的微裂紋，從而提高砂漿的粘結(jié)強度、抗裂性等性能。
三、可再分散乳膠粉對水泥基自流平砂漿粘結(jié)強度和耐磨性的影響
可再分散乳膠粉對自流平砂漿的粘結(jié)性和耐磨性影響顯著。隨著乳膠粉摻量的增加，自流平砂漿的粘接強度逐漸提高。當乳膠粉摻量不超過3.5%時，耐磨性隨可再分散乳膠粉摻量的增加逐漸增強;當摻量超過3.5%時，耐磨性降低。這說明在一定摻量范圍內(nèi)，可再分散乳膠粉可顯著提高自流平砂漿的粘接性和耐磨性。這是因為水化過程中可再分散乳膠粉形成絮凝狀的網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)增加砂漿內(nèi)部的韌性，從而提高粘結(jié)性能;另外，水化過程中在自流平砂漿表面富集了一層水泥相和聚合物膜，產(chǎn)生了一個光滑而堅硬的表面，從而使耐磨性提高。
綜合自流平砂漿的工作性能、力學性能、表面光潔平整度及成本因素，乳膠粉的摻量宜控制在2.0%~3.0%。
在水化齡期1d時，在自流平砂漿內(nèi)部存在大量疏松的孔結(jié)構(gòu)，幾乎看不到可再分散乳膠粉失水形成的白色絮凝狀的膜;3d時，可以清楚地看到針狀鈣礬石，密實度增加，另外，還可以看到在水化產(chǎn)物中纏繞著一些絮凝狀的薄膜(可再分散乳膠粉隨著水化失水形成的)，使得自流平砂漿結(jié)構(gòu)進一步密實;28d時，可以看到A色絮凝狀的物質(zhì)(可再分散乳膠粉脫水形成的)與水化產(chǎn)物相互交織形成更為密實的結(jié)構(gòu)，從而提高水泥基自流平砂漿的抗裂性能、抗沖擊性能、粘接性能及耐磨性能。
結(jié)論
(1)摻入可再分散乳膠粉可明顯提高自流平砂漿的流動性和流平自愈性能。當摻量達到4.0%時，砂漿內(nèi)聚力增大，稠度增大和易性降低。因此，可再分散乳膠粉的摻量不宜超過4.0%
(2)在一定摻量范圍內(nèi)，隨著可分散乳膠粉摻量的增加，自流平砂漿的早期抗壓強度有所降低，壓折比逐漸提高，即自流平砂漿的脆性降低，抗裂性能提高。
(3)在一定摻量范圍內(nèi)，隨著可再分散乳膠粉摻量的增加，自流平砂漿的粘接強度和耐磨性提高。
(4)通過對自流平砂漿的SEM分析表明，隨著時間的延長，自流平砂漿中的鈣礬石數(shù)量和聚合物薄膜數(shù)量不斷增加水化產(chǎn)物和聚合物薄膜相互交織形成的結(jié)構(gòu)不斷密實，從而提高水泥基自流平砂漿的抗裂性能、抗沖擊性能、粘接性能及耐磨性能。
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