低环境负荷聚合物改性防水砂浆的开发

李豪，陈建波，闫娟娟，王国庆，赵风清
（河北科技大学化工系，河北石家庄050018）

0 前言
砂浆按功能分为砌筑、抹灰、地坪、装饰砂浆等，同时也可用于有特殊要求部位的如防水砂浆。按照材料自身特点，防水材料一般分为刚性和柔性2 种[1]。聚合物改性水泥防水砂浆是在传统的刚性水泥砂浆基础上，通过加入聚合物成分，利用无机和有机材料的协同作用，改善传统刚性防水材料抗折强度和粘结强度低，韧性差、易开裂等缺陷，因而越来越受到重视[2-3]。本文在原有研究基础上[4]，通过以钢渣、矿渣和粉煤灰等为主要原料粉磨制成的生态胶凝材料，代替传统硅酸盐水泥应用于砂浆中，采用尾矿部分代替骨料，加入以EVA 和聚醋酸乙烯叔碳酸乙烯酯为主要组分的聚合物可再分散乳胶粉。不仅可以明显改善砂浆的力学性能、施工性能、耐水性能以及降低砂浆的成本，并且能实现工业生产中排放的大量废弃物资源化利用，利用聚合物砂浆产业发展循环经济，使聚合物砂浆的生产满足绿色制造的要求，实现聚合物砂浆的高性能化和生态化。

1 试验
1.1 原材料
生态胶凝材料：采用矿渣、钢渣等为主要原料粉磨自制（矿渣、钢渣占总量的75%），性能指标见表1。

普硅水泥：鹿泉东方鼎鑫水泥有限公司产42.5 级普硅水泥。
可再分散乳胶粉：聚乙烯醋酸乙烯酯、聚醋酸乙烯叔碳酸乙烯酯、聚丙烯酸酯等，市售。
骨料：粗砂或中粗砂，细度模数2.3～3.7。
尾矿：承德铜兴矿业有限公司排放，矽卡岩型，含有透闪石、绿辉石及少量的云母。
消泡剂：磷酸三丁酯。
减水剂：萘磺酸盐，河北省外加剂厂产。
1.2 试验方法
（1）生态胶凝材料配制：采用Φ500 mm×500 mm 试验磨，将钢渣、矿渣等粉磨至要求的细度。
（2）水泥和砂浆胶砂强度测试按GB/T 17671—1999《水泥胶砂强度检验方法》，其它指标按GB/T 1346《水泥标准稠度用水量、凝结时间、安定性检验方法》。
（3）砂浆成型和养护：执行JC/T 984—2005《聚合物水泥防水砂浆》。
（4）稠度测试：参照JGJ 70─90《建筑砂浆基本性能试验方法》，控制在70±5 mm。
（5）抗渗性测试：执行DL/T 5126─2001《聚合物改性水泥砂浆试验规程》。
1.3 正交试验
在参考大量文献资料以及前期工作基础上，经过探索性试验，确立了不同的物料品种及范围。进行正交试验，以便揭示各因素对体系性能（主要是28 d 压折比）的影响规律。然后开展进一步优化试验验证，从而确定聚合物砂浆的基本配比。主要影响因素为：聚合物掺量、灰砂比（骨料采用河砂、尾矿）、聚合物复配比例[聚乙烯醋酸乙烯酯和聚醋酸乙烯叔碳酸乙烯酯比例，m（E）∶m（S）]，采用正交试验探索各因素和水平对强度的影响规律及显著性。另外，加入水泥量0.2%的消泡剂，0.5%的减水剂。主要因素及水平见表2。
表2 正交试验因素与水平

2 试验结果分析
2.1 直观及方差分析
以28 d 抗压与抗折强度的比值（压折比），作为考察砂浆强度和韧性主要指标。正交试验方案及结果分别见3、表4。