饰面砂浆性能影响因素的实验研究
王霞1，朱立德2，3，王辉1
[1.北京天维宝辰化学产品有限公司，北京102200；2.（国家）建筑材料工业技术监督研究中心，北京102200；3.（国家）建筑材料工业干混砂浆产品质量监督检验测试中心，北京102200]

0 前言
饰面砂浆是由无机胶凝材料、填料、添加剂和骨料组成用于建筑墙体表面及顶棚装饰的材料，颜色变化范围广，造型丰富。饰面砂浆广泛替代涂料、瓷砖用作建筑外墙装饰材料，装饰效果自然独特。饰面砂浆一般涂抹厚度为2～5 mm，且可加工成各种风格的纹理表面，当阳光照在有纹理的涂层表面会产生一种平面涂层无法比拟的、赏心悦目的效果。饰面砂浆作为建筑物的外饰面不仅要赋予建筑物丰富的外观特征，还要形成一道屏障，保护墙体免受环境侵害。因此，要求砂浆必须具有以下性能：良好的柔韧性，且涂层较厚，能有效吸收变形应力，防止表面裂纹的出现；色彩持久，耐久性好，能适应不同地区的气候环境；对基层的平整度要求不高，可省略腻子层，能消除建筑立面细微的不平整处；容易施工，具有良好的涂抹性，施工方法多样化，手工涂抹或机械喷涂，施工快捷简便；单组份，现场加水拌合即可使用，品质稳定；弹性模量、热膨胀系数等与抹面砂浆基本接近，与外墙外保温系统具有良好的匹配性和相容性；涂层抗热应力能力强，且利于散热；良好的透气性和防水性平衡，确保墙面干爽；涂层硬度高，能有效提高饰面层的抗冲击能力[1]。
本文采用正交试验方法系统研究以无机填料（偏高岭土、重钙）、有机添加剂（以丙烯酸酯共聚物为基础的可再分散乳胶粉7042W）以及膨胀剂应用于饰面砂浆中的表观性能、机械力学性能和耐久性能，综合评价了该饰面砂浆的各项性能指标，以期能够对实际工程施工给予借鉴，便于配制出具有良好施工性、耐久性、抗泛碱性和抗开裂性的水泥基饰面砂浆。

1 实验
1.1 原材料
可再分散乳胶粉：使用宝辰化学TIonESTM 7042W 可再分散乳胶粉，外观为白色粉末，以丙烯酸酯共聚物为基础，具有防水性能，具体性能指标见表1。
表1 可再分散乳胶粉7042W 的物理性能指标

水泥：采用安庆阿尔博有限公司生产的P·O42.5 白水泥。
细集料：4 种级配的石英砂，10～20 目、20～40 目、40～70目、70～140 目，按5∶10∶29∶40 的质量比混合均匀。
羟丙基甲基纤维素醚：黏度为40 000 mPa·s。
木质纤维：直径25 μm。
减水剂：聚羧酸高效减水剂。
消泡剂：有机硅粉体消泡剂。
重钙粉：400 目。
1.2 饰面砂浆的实验配方
饰面砂浆产生泛碱的原因主要可以分为：一是作为泛碱成分的砂浆原料水化产生的碱性物质的存在；二是作为泛碱载体的多余水分存在；三是作为泛碱通道的砂浆体孔隙的存在；四是外在环境的低温高湿[2-3]。
在实验中，通过向砂浆原料中掺加部分组分原料来吸收由于砂浆中水泥水化产生的游离碱性物质。本实验选取偏高岭土，使游离碱与其化合成稳定的成分，不再迁移至砂浆表面；通过添加重钙改善砂浆的密实度来抑制泛碱；通过加入膨胀剂和改变砂的颗粒级配来降低砂浆的孔隙率；添加防水型可再分散乳胶粉7042W，成膜后可以阻断水源，阻隔游离的碱向表面迁移，从而抑制泛碱。
将可再分散乳胶粉7042W、偏高岭土、重钙和膨胀剂掺入饰面砂浆中，采用正交试验方法考察各因素对饰面砂浆性能的影响，各因素掺量均为占饰面砂浆干混料总质量的百分比。试验因素水平表见表2，饰面砂浆正交试验方案见表3。
表2 正交试验因素水平表


1.3 性能测试方法
（1）抗压、抗折强度参照GB/T 17671—99《水泥胶砂强度检验方法（ISO 法）》进行测试。
（2）拉伸粘结强度和吸水率参照JC/T 1024—2007《墙体饰面砂浆》标准进行测试。
（3）为了获得可靠的实验结果，本文采用2 种方式来测试抗泛碱性，第1 种方法是参照JC/T 1024—2007 进行测试，即在150 mm×70 mm×5 mm 的石棉水泥板上刮涂3~4 mm 饰面砂浆，刮涂前用丙烯酸乳液对石棉水泥板作界面处理。将试件在标准养护条件下[环境温度（23±2）℃，相对湿度（50±5）%]养护24 h 后，放置在试架上，放置的倾斜度为（60±5）°，PVC管的开孔方向及流量与试件表面基本垂直，水管与试件的垂直距离为（15±2）cm，自来水流量为300 mL/s，连续淋水10min，然后将试件放到（50±2）℃电热鼓风干燥箱中烘干4 h，取出放在标准实验条件下冷却至室温，再连续淋水10 min，循环21 次后观察砂浆的泛碱现象。泛碱等级根据表4 进行判定。

第2 种方法是在冻融环境下测试泛碱，试件制作和养护方法与第1 种方式相同。试件养护24 h 后放入冷冻温度（1±0.2）℃，热融温度（10±2）℃，间隔4 h 给试件喷水，冻融循环21 次观察砂浆的泛碱现象。