聚灰比对聚合物水泥防水涂料性能的影响

     由低程度改性水泥制成的防水涂料,虽然能有效改善水泥干缩现象,填补水泥石毛细孔,但由于此类材料聚灰比(p/c)仍然不高,因此材料性能始终表现为刚性。高改性程度的聚合物水泥自问世以来,广受业界好评。由于聚灰比较高,水泥及材料柔性获得极大改善,高分子材料的耐水性与耐老化性也得以提升。聚合物水泥防水涂料的拉伸性能、低温柔性,均会受到聚灰比的影响,本文主要围绕这一内容展开系列探讨。

  摘 要:随着人们环保意识的提升,各类绿色建材、聚合物改性水泥材料均获得广泛应用。在本文中,笔者将对聚合物水泥防水涂料的组成原材料进行简单介绍,通过实验,分析不同聚灰比会对聚合物水泥防水涂料的性能产生哪些影响,为聚合物水泥防水涂料的正确配置与合理应用,提供理论基础与实践依据。

  关键词:聚灰比,聚合物水泥,应用性能

  1 聚合物水泥防水涂料的组成成分

  1.1 基料

  丁苯乳液(SBR)、聚醋酸乙烯-乙烯共聚乳液(EVA)以及丙烯酸酯乳液(PAA)是聚合物水泥防水涂料中,使用得最为频繁的三种基料。EVA能有效控制玻璃化转变的温度(Tg),但防水效果并不理想;SBR柔韧性强,耐水性能良好,不过防水涂料性能缺乏稳定性相较于SBR与EVA,PAA综合性能最好,耐水性强,不易受到外界因素干扰且具备良好的低温性能,是配置聚合物水泥防水涂料的最佳选择。所以,在本次研究中,笔者选用固含量为55%的丙烯酸酯乳液作为基料。

  1.2 水泥

  水泥是聚合物水泥防水涂料中不可或缺的组成部分,不同种类的水泥性能也会存在差异,与高分子乳液的配伍性也并不一致,还会对聚合物水泥防水涂料的性能产生不同程度的影响。笔者通过对现有相关文献的查阅,发现各类水泥中,白水泥综合性最强,故选择白水泥作为本文聚合物水泥防水涂料的组成部分。

  1.3 助剂

  虽然,在配置防水涂料的过程中,助剂的用量十分少,但它的重要作用绝对不容忽视。在助剂的加入下,涂料的缺陷与涂膜弊端均将获得极大改善,还能为防水涂料的生产与施工带来极大的便捷。另外,部分特殊助剂加入后,防水涂料还会被赋予新的功能。较为常见的助剂主要包括:膜助剂、润湿剂、防霉杀菌剂等。

  2 试验方法

  2.1 试验操作

  固定填灰比,配置不同聚灰比的聚合物水泥防水涂料。将不同聚灰比的聚合物水泥防水涂料分别进行涂刷,直至形成厚度为(1.5±0.3) mm的涂膜试样。将涂膜试样放置于温度、相对湿度完全相同的条件下养护1周后,取出试样,经干燥处理24 h后,放置于干燥器内,2 h后使用切片机将试样切成试件以备检测。

  2.2 各种性能的实验方法

  拉伸性能试验,按照GB/T16777-2008 9.2.1的相关规定,执行各项操作,平均拉伸速度以200 mm/min为准。低温柔性试验,按照GB/T16777-2008 13.2.1的相关规定执行各项操作,圆棒直径以10 mm为准。吸水率试验,将大小相同的不同聚灰比试样投入装满蒸馏水的容器内,分别在1 d、4 d、7 d、20 d后测量试件吸水量。

  3 不同聚灰比对聚合物水泥防水涂料性能的影响

  3.1 对拉伸性能的影响

  在相同条件下,当聚灰比在0.52~0.97这一区间内,试件抗拉强度基本无明显变化;聚灰比低于0.39时,试件抗拉强度将逐渐升高,与p/c值为 0.52的试件相比,该试件抗拉强度提升了50%;超过0.39时,试件抗拉强度呈现出下降趋势。详情图1所示。随着聚灰比增大,聚合物水泥防水涂料断裂延伸率呈正比上升,当p/c达到0.97时,断裂延伸率将达到440%,是p/c为0.39试样的5倍。

  3.2 对低温柔性的影响

  不同聚灰比对聚合物水泥防水涂料低温柔性同样存在一定影响,随着聚灰比上升,试样的低温柔性也随之上涨。当p/c达到0.97时,试样的低温柔性达到最理想状态:-21 ℃。当外界温度超过聚合物温度Tg时,柔韧性将呈现下滑趋势。聚合物水泥防水涂料的低温柔性,主要会受到柔性聚合物分子链与水泥胶体链的影响。当聚合物聚灰比升高,体系低温柔性也越来越强。

  3.3 对吸水率的影响

  图1中,横坐标为浸水天数(d),纵坐标为吸水率(%)。通过图 1可发现,浸泡时间越久,不同聚灰比防水涂料试件的吸水率会随之增加。不过,在相同的浸泡时间下,聚灰比越高,聚合物水泥防水涂料吸水率越高。由此可知,通过降低防水涂料聚灰比,能有效降低该涂料的吸水率,达到增强材料的耐水性的目的。

  3.4 对适用范围的影响

  随着聚灰比的改变,材料的各项应用性能均会受到一定影响。众所周知,不同防水工程对防水材料的性能有着不同要求。通过本次研究可发现,高聚灰比(p/c值=0.97)的聚合物水泥防水涂料,具备良好的延伸性与低温柔性,非常适用于类似屋面这种对抗裂性、低温型要求较高同时对耐水性无特殊要求的地方。低聚灰比(p/c 值=0.39)的聚合物水泥涂料,耐水性强,更适合用在地下室、游泳池一类对长期耐水性要求很高的地方。

  4 结语

  综上所述,在配置聚合物水泥防水涂料时,为确保性能优良,应正确选择合适的原材料。由于聚灰比的改变会对最终产物的伸拉性能、低温柔性以及吸水率残生影响,所以在配置过程中,务必把握好比例,根据现实防水工程对防水涂料的不同要求,适当调整聚会比,使产品的应用效果能够达到理想状态。

  参考文献

  [1] 李应权,徐永模,韩立林.新一代聚合物水泥防水涂料的性能与固化机理[J].化学建材,2002(6):27-30.

  [2] 李漠,周景润.粉煤灰与聚合物水泥防水涂料对混凝土抗氯离子侵蚀性能的影响[J].新型建筑材料,2010(8):73-76.