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纤维素醚对自流平砂浆的影响

发布日期:2020-02-10 22:41:52

自流平砂浆依靠自身的重量,在基材上形成平整,光滑,坚固的基础,使其他材料铺设或粘结,同时实现大面积,高效率的施工。

  自流平砂浆依靠自身的重量,在基材上形成平整,光滑,坚固的基础,使其他材料铺设或粘结,同时实现大面积,高效率的施工。所以高流动性是砂浆自流平砂浆的一个非常重要的特征;此外还必须具有一定的保水性和结合强度,不会产生沁水离析现象,并具有绝热和低温的特点
  一般自流平砂浆要求流动性好,但实际水泥浆的流动通常只有10-12cm;纤维素醚主要的预拌砂浆添加剂,虽然添加量很低,但是可以显着改善砂浆性能,可以提高砂浆的稠度,工作性能,粘结性能和保水性能。在预拌砂浆领域有着非常重要的作用
  1流动性
  纤维素醚对自流平砂浆的保水性,稠度,施工性能都有显着的影响。特别是作为自流平砂浆,流动性是评价自流平性能的主要指标之一。在保证砂浆的正常成分的前提下,通过改变纤维素醚的用量来调整砂浆的流动性。但含量过高会降低砂浆的流动性,因此,纤维素醚的用量应控制在合理范围内。
  2保水性
  保水砂浆是新鲜水泥砂浆内部组分稳定性的重要指标。为了使凝胶材料充分水合反应,可以在较长的一段时间内合理用量的纤维素醚来保持砂浆中的水分。一般来说,随着纤维素醚用量的增加,浆液的保水率也增加。纤维素醚的保水作用可以防止基质迅速吸收过多的水分,阻碍水分的蒸发,从而保证浆体环境为水泥水化提供足够的水分。另外,纤维素醚的粘度对砂浆的保水性影响较大,粘度越高,保水性越好。用于自流平砂浆的400mpa.S纤维素醚的一般粘度可以改善砂浆和砂浆的流平性,以提高密度
  3设定时间
  纤维素醚在砂浆上有阻滞作用。随着纤维素醚含量的增加,砂浆的凝固时间将会延长。纤维素醚对水泥浆体的阻燃作用主要取决于烷基的取代度,与分子量无关。烷基取代度越小,羟基含量越大,阻滞效果越明显。而且纤维素醚含量高,水泥早期复合水化滞后效果更明显,因此,更明显的延迟效应。
  4抗折强度和抗压强度
  一般来说,强度是水泥质胶凝材料固化混合料的重要评价标准之一。纤维素醚含量增加,砂浆抗压强度和抗折强度将降低。
  5结合力
  纤维素醚对砂浆的粘结性能影响很大。纤维素醚在液体体系中与水泥水化颗粒之间形成封闭聚合物膜的作用,促使水泥膜外聚合物颗粒产生更多的水分,有利于水泥完全水化,从而增加了水泥浆硬化的粘结强度。与此同时,适量的纤维素醚增强了砂浆的塑性和柔韧性,使砂浆与基体之间过渡区的刚性降低,减少了界面间的滑移。在一定程度上增强了砂浆与基体的结合力。另外,由于水泥浆中存在纤维素醚,在砂浆颗粒和水化产物之间形成了特殊的界面过渡区和界面层。该界面层使界面过渡区更加柔韧,刚性更小,使砂浆具有较强的粘结强度。
  随着人们对于居住环境和一些公共场所的舒适度及装饰效果的要求不断提高,一些新型建筑材料不断涌现,这些材料能使施工时间显著缩短,对复杂基面的粘结力显著提高,而且达到的效果是用普通水泥砂 浆所无法完成的。
  可再分散乳胶粉改性的水泥基自流平砂浆就是其中一种,应用这种材料可以方便地得到无法用普通方法完成的绝对水平并有光滑表层的地面,在欧洲,通常在铺设PVC地材、橡胶地材、地毯、木地板及环氧耐磨面层前都需要此种材料,而且这种施工方法及材料也正因为其操作简单,对基面整平效果好,而得到越来越广泛地认可和应用。但自流平砂浆的配方并不象瓷砖胶等其它特种干混砂浆那样容易,能够快干早强的自流平体系中,原材料种类比较多,相互之间就会有最佳匹配的问题,本文主要就不同类型的400粘度纤维素醚及缓凝剂之间的组合对自流平砂浆最终性能的影响作一个探讨。
  1.原材料和试验结果
  1.1 原材料
  水泥:海螺牌42.5级普通硅酸盐水泥
  高铝水泥:鸭牌,CA-50
  砂:河砂,含硅量86%,细度为70-140目
  其它添加及试验配方:
  文中所提到的缓凝剂是不同类型的弱酸或弱酸的盐。纤维素醚是来自国产及进口的不同厂家不同粘度的材料,见表3,从其中MC-2粘度最低,MC-4粘度最高。
  1.2试验结果
  测试按行业标准JC/T985-2005《地面用水泥基自流平砂浆》中相应的要求进行拌和、成型试件,测定流动度、拉伸强度、抗折/抗压强度。拌和时用水量固定为24%。
  1.2.1同等条件下低粘度纤维素醚和缓凝剂类型对自流平砂浆流动度的影响(见图1)不同的低粘度纤维素醚与缓凝剂配合后流动度具有不同的表现,粘度最低的纤维素醚是MC-2,但它与不同的缓凝剂配合使用时并没有都显示出最大的流动度,如:与缓凝剂R-1的搭配上显示MC-5 的流平直径最大;与缓凝剂R-3的搭配显示出最大的流动度。MC-4的粘度最高,它与各种缓凝剂的搭配却显示出基本一样的流动度,没有最高也没有最低。实验结果显示:从纤维素醚的角度来讲,要得到较大的流动度,所选用纤维素醚的粘度并不是越低越好,存在着与其它材料的一个配合,同时也可以看出,MC-4是一个适应性较强的品种,它与各缓凝剂配合都显示出基本一样的流动。
  1.2.2 低粘度纤维素醚和缓凝剂类型对自流平砂浆初凝、终凝时间的影响缓凝剂是对自流平的凝结性能影响最大的添加剂之一,应用于自流平砂浆体系的缓凝剂主要是弱酸和弱酸的盐,不同材料对于同样系统的凝结性能的影响是不样的,缓凝剂R-4是一种弱酸的盐,在这个体系中是最强的一种缓凝材料,对于初凝和终凝都有表现最强的缓凝作用;R-1次之,R-3再次之最弱的是R-2。除了缓凝剂外纤维素醚对于材料的初凝和终凝也有些影响,测试结果显示,MC-3的相对缓凝作用最强,在同种条件下MC-3与各种缓凝剂搭配后的材料的凝结时间都最长。
  1.2.3 低粘度纤维素醚和缓凝剂类型对自流平砂浆抗压、抗折及拉伸强度的影响在此章节中我们分别讨论不同的缓凝剂与不同纤维素醚对不同龄期的抗折/抗压强度的影响。
  A) 1天龄期的抗折/抗压强度
  抗折强度:见图4,在这里不同的纤维素与各种缓凝剂配合有较明显的不同,R-1与MC-1配合时强度较与其它纤维素醚配合低了20%,而其它缓凝剂与MC-1的配合都未显示对强度有较大影响。MC-2比较特殊,它与R-2和R-3的配合使用时抗折强度低了近30%,与R-1和R-4配合时则与没有出现强度下滑。平行对比几种缓凝剂,综合来讲采用R-1时强度最好,其次为R-2、R-4和R-3。
  抗压强度:趋势上,不论采用哪种缓凝剂,从MC-1和MC-5抗压强度都有上升的趋势,也就是说不论与哪种缓凝剂配合,应用MC-1时的强度都比较低,应用MC-5时的强度相对最好,其它几个处于这之中的区间。从缓凝剂的角度来讲,其对于强度的影响有很大的差别,相差近30%,如采R-1时平均强度可达到18.5MPa,而应用R-4时平均强度只有13.5MPa。各缓凝剂对于抗压强度上的影响为R-1最小,其次为R-2、R-3和R-4。
  B)7天龄期的抗折/抗压强度
  抗折强度:趋势上和1天抗压强度的趋势相近,不论应用何种缓凝剂,从MC-1到MC-5抗折强度都是上升的趋势。具体到与各个纤维素醚的配合上,仍是MC-1与R-1的配合不是很合适,表现为选用R-1时强度比应用其它几个缓凝剂时低30%左右;MC-2与R-2和R-3的合用也表现为强度下降。平行对比几个缓凝剂,仍是R-1在与除MC-1外的四个低纤维素醚配合时对抗折强度影响最小。
  抗压强度:,从MC-1到MC-5,应用各种缓凝剂时材料的抗压强度比较均衡,只有微弱的上升趋势,数据上MC-1的强度最低而MC-4的强度最高,纤维素醚MC-1与缓凝剂R-1的不匹配在这里有很明显的表现,强度比应用其它纤维素醚低40%。对比缓凝剂,R-1的强度比起其它三种要好,比起R-3和R-4要高出20%,各缓凝剂对于抗压强度上的影响为R-1最小,其次为R-2;R-3和R-4相同差别不大。
  C)28天龄期的抗折/抗压强度
  抗折强度:R-1、R-3和R-4与各纤维素醚的配合在强度呈波浪形。具体到与各个纤维素醚的配合上,纤维素醚MC-1与缓凝剂R-1的配合仍显强度偏低。缓凝剂R-2与纤维素醚的配合有一个很大的强度损失。综合来讲,各缓凝剂对强度地影响为R-1影响最小,其次为R-3、R-2和R-4。
  抗压强度:从MC-1到MC-5,应用各种缓凝剂时材料的抗压强度都是呈波浪状,只有微弱的上升趋势。纤维素醚MC-1与缓凝剂R-1的配合仍显强度偏低,强度上比其它纤维素醚配合低10%-30%,对比纤维素醚,MC-4与各缓凝剂的配合强度都比较高,而MC-1与各缓凝剂的配合强度都比较低。对比缓凝剂,R-1的强度比起其它三种要好,比起R-3和R-4要高出20%,各缓凝剂对于抗压强度上的影响为R-1最小,其次为R-2;R-3和R-4相同差别不大,这一点与缓凝剂对7天的抗压强度的影响相近。
  结论:
  1.自流平砂浆是一个比较敏感的体系,纤维素醚对于流动度有较大的影响,但并不是粘度越低越好;缓凝剂对于流动度也有一定的影响,要得到最佳的流动性能需要各个材料的相与配合,当然选一种适应性较好的纤维素醚对于流动度控制就会比较轻松。
  2.自流平砂浆一般是快硬早强的体系,需要用缓凝剂来保证可操作时间,缓凝剂对于材料的凝结时间影响最大,但低纤维素醚对于凝结时间也有一定的影响。
  3.低粘度纤维素醚和缓凝剂对于自流平砂浆的强度都有很大的影响,有时低粘度纤维素醚对于强度的影响并不比缓凝剂小,要得到较好的强度的自流平砂浆,这两种材料需要仔细搭配。