摘要:為了改善傳統(tǒng)瓷磚粘結砂漿施工和易性差、粘結力低、耐久性差等問題，通過在普通水泥砂漿中摻加粉煤灰，調(diào)整灰砂比，復合摻加少量羥乙基甲基纖維素醚與可再分散乳膠粉，配制出施工和易性好、粘結強度高和耐久性優(yōu)良的瓷磚粘結干粉砂漿。

為了解決瓷磚應用中空鼓、脫落等問題的發(fā)生，瓷磚粘結劑獲得了不斷的推廣和普及。針對傳統(tǒng)粘結砂漿存在施工和易性差、粘結力低、耐久性差等性能缺陷以及現(xiàn)場配制中存在的問題，研究開發(fā)耐久性能良好的瓷磚粘結劑具有重要的意義。

可再分散聚合物粉末作為添加劑可顯著改善水泥等無機膠凝材料的多種性能如粘結力、抗?jié)B性和柔韌性等，因此被廣泛應用于建筑材料中。自德國瓦克研制出第—代醋酸乙烯均聚物乳膠粉以來，乳膠粉產(chǎn)品經(jīng)過醋酸乙烯酯-乙烯共聚物乳膠粉，再到后來推出的純丙烯酸系、苯丙體系、有機硅改性聚醋酸乙烯酯等，品種逐漸增多，性能上也有很大的提升

1.1 原材料

水泥：P.O42.5 ；砂：過篩自制，顆粒粒徑為0.16~0.63mm；粉煤灰：福建Ⅱ高等粉煤灰，SiO2 和A12O3 含量分別為54.2%和23.3%，45μm 篩篩余為18%；可再分散乳膠粉：6021E、6022E、6031E、6041A 和7042W，北京天維寶辰化學品有限公司生產(chǎn)；羥乙基甲基纖維素醚（HPMC）：10 萬Pa.s。

1.2 試驗方法

吸水率測試：吸水率試驗方法參照JGJ/T 70-2009，按下式計算砂漿試樣的吸水率。

W= [(m1-m0)/m0]×高品質

式中：W 為砂漿吸水率；m0 為試樣烘干后質量（將養(yǎng)護至28 d 齡期的試樣放入電熱鼓風干燥箱內(nèi)，在105℃下烘2d）；m1 為試樣吸水后某時刻的質量。

粘結砂漿的抗壓強度、抗折強度試驗參照GB 17671-1999《水泥膠砂強度檢驗方法》進行。瓷磚粘結劑性能測試：按照JC/T547-2005《陶瓷墻地磚膠粘劑》進行制樣、養(yǎng)護和粘結強度測試。

2.1 粉煤灰摻量、灰砂比對膠砂性能的影響

因為聚合物的摻量較小，而水泥的用量較高，為進—步改善膠粘劑的柔韌性，并降低水泥用量，試驗中摻加部分Ⅱ高等粉煤灰作為膠凝材料取代部分水泥，增加粘結砂漿的保水性、可塑性和柔韌性。不同灰砂比會直接影響粘結強度，砂率過小時，濕容重會較大，直接影響收縮值，使收縮率變得多大，當砂率較大時，粘結強度會變得小，難符合標準要求，對施工安全造成潛在的隱患。本試驗采用了3 種粉煤灰摻量和灰砂比，結果詳見表1。

砂漿的14d 抗壓強度和14d 抗折強度隨著粉煤灰摻量的增加而明顯地降低。Ⅱ高等粉煤灰膠凝活性較水泥低，所以摻量越大，力學性能越差。隨著灰砂比的增加，粘結砂漿的14d 抗壓強度和抗折強度明顯的降低。這是因為膠凝材料量減少了，相同的用水量導致水灰比增加，從而強度下降。

壓折比用來表示砂漿的柔韌性，壓折比越小砂漿的柔韌性就越好。在灰砂比為1∶1 時，粉煤灰摻量在15%時，壓折比較低為5.47，仍較高；在灰砂比為1∶2 和1∶3 時，隨著粉煤灰摻量的增加，砂漿的壓折比均降低。從表中可以看出，隨著灰砂比的增加，砂漿的壓折比降低，在灰砂比為1∶3 時，粉煤灰摻量為30%時，砂漿的壓折比較小達到3.91。綜合考慮，確定灰砂比為1∶2，從改善砂漿和易性和施工性角度看，控制粉煤灰摻量為30%以內(nèi)。

2.2 試驗配合比

纖維素醚摻量在干料總量的0.2%以內(nèi)，膠粉摻量控制在2%較為經(jīng)濟。終于確定灰砂比采用1:2，粉煤灰的摻量為水泥用量的30%，HPMC 的摻量為0.2%，乳膠粉的摻量2%，進行試樣的制備。

2.3 不同膠粉對砂漿吸水率的影響

為了確定不同膠粉對砂漿吸水率及力學性能的影響，通過摻加不同種類的乳膠粉配制砂漿試樣，對試樣進行吸水率測試和力學性能測試，試驗結果見表2 和圖4。

從圖4 可以看出，不同膠粉對砂漿的吸水率影響不同，對比樣48h 的吸水率為18.4%，添加了膠粉的砂漿的吸水率均降低，以2 號和3 號的效果較好，48h 的吸水率分別為6.2%，6.4%。從表2 數(shù)據(jù)可知，2 號和3 號砂漿的干密度與未摻膠粉的砂漿干密度接近，膠粉的摻入會提高新拌水泥砂漿的含氣量，從而降低砂漿的體積密度，從表中數(shù)據(jù)來看，6021E 和6031E 膠粉的引氣作用不顯著，所以干密度沒有顯著降低，砂漿相對致密所以力學性能有所提高；其它膠粉的引氣作用較明顯，所以砂漿的干密度均有—定程度的降低，由于砂漿氣孔率的增加，對砂漿的力學性能產(chǎn)生了不利影響。從試塊的破壞斷面可以看出試塊內(nèi)部存在大量氣泡，從而降低了砂漿的力學性能。

通過以上分析可知，試驗所用的5 種乳膠粉的摻加使得水泥砂漿的吸水率和壓折比明顯降低，相同的膠粉摻量情況下，不同膠粉的作用不同，砂漿中摻加6021E 和6031E 膠粉的力學性能較未摻膠粉的砂漿有—定提高，且壓折比降低；砂漿中摻加6022E、6041A 和7042W 膠粉的力學性能較未摻膠粉的砂漿低，但壓折比顯著降低。綜合考慮，選擇6031E 作為瓷磚粘結砂漿的乳膠粉。

2.4 瓷磚粘結砂漿配合比的確定

從以上試驗可以得出，粘結砂漿較好的配合比為膠凝材料（水泥+粉煤灰）∶砂∶纖維素醚∶膠粉=32.6∶65.2∶0.2∶2。按此配方配制瓷磚粘結砂漿參照JC/T 547-2005 進行性能檢測，檢測結果表明其具有良好的綜合性能。

（1）粉煤灰對改善粘結砂漿的柔韌性，降低水泥用量，增加砂漿的保水性和可塑性，灰砂比的增加，降低砂漿的力學性能，可降低砂漿的壓折比，改善砂漿的柔韌性。

（2）乳膠粉能夠降低砂漿的吸水率，降低砂漿的力學性能，顯著降低砂漿的壓折比，提高砂漿的柔韌性，不同的乳膠粉的引氣效果存在差異。

（3）粘結砂漿較好的配合比為膠凝材料（水泥+粉煤灰）∶砂∶纖維素醚∶膠粉=32.6∶65.2∶0.2∶2。按該配方配制的粘結砂漿具有良好的綜合性能。

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