前 言
砂浆在建筑业中的应用十分广泛,它以薄层发挥黏结、衬垫、防护和装饰作用,几乎涉及到建筑和装修工程的每一方面。传统砂浆一般都在施工现场拌制,砂浆抗渗性差、收缩率大,现场非准确计量配制砂浆,不可避免的造成资源浪费和环境污染。聚合物乳液改性水泥砂浆虽然粘接力强,有机硅乳液改性水泥砂浆防水性能虽好[ 1 - 3 ] ,但由于它们为双组分供应形式,运输和配制非常不方便。而以经干燥筛粉处理的骨料、无机胶凝材料和功能性有机添加剂按一定比例混合而成的干粉砂浆,可采用包装或散装的形式运至工地,按规定比例加水拌和后即可直接使用,具有操作简便、产品质量高、生产效率高、环境污染小等众多优点。聚合物改性水泥砂浆的明显的特征之一是显著提高复合材料的粘接性能和抗弯性能[ 4 ] 。目前已出现了很多粉状有机聚合物改性干粉砂浆,如可再生胶粉[ 5, 6 ] ,这些聚合物各有自己独特的方面,它们广泛应用于黏结砂浆、抹灰砂浆、饰面砂浆、自流平砂浆、修补砂浆等,适于地面、墙面等的抹灰和瓷砖、饰面饰材、保温材料等的粘贴及路面、防水层、混凝土结构等的修补等。本文研究了以价廉物美的不同醇解度的室温水溶性聚乙烯醇粉末、憎水性表面活性剂长链烷烃羧酸盐微粉、憎水性强的有机硅聚合物粉末和有机硅- 硅溶胶杂化微粉为主要添加剂的干粉水泥砂浆的性能和应用。
1 实验部分
1. 1 主要原料
325#白水泥, 80目细石英砂;聚醋酸乙烯酯PVAc、氢氧化钠、金属氢氧化物M (OH) m、长链烷烃羧酸RCOOH、含氢硅油、03 硅树脂、四甲基环四硅氧烷DH4 、硅溶胶均为工业品;憎水性长链烷烃羧酸盐微粉、有机硅聚合物粉末、有机硅- 硅溶胶杂化微粉等均为自制样品。
1. 2 水溶性聚乙烯醇粉末的制备(图1中Scheme 1)将聚醋酸乙烯酯PVAc加入80℃的热水中,搅拌下逐渐滴加计算量的溶液(用于催化中和产生的醋酸) ,保持此温6h,冷却,透析,浓缩,干燥。研磨,过100目筛。
1. 3 憎水性长链烷烃羧酸盐微粉的制备(图1 中Scheme 2)将长链烷烃羧酸加入70~80℃的热水中,然后搅拌下加入金属氢氧化物M (OH)m ,加完后保持此温继续搅拌3h,冷却、过滤、干燥,研磨,后过100目筛。
1. 4 有机硅聚合物粉末的制备
室温搅拌下将含氢硅油、四甲基环四硅氧烷DH4滴加入含有催化剂的无水乙醇中,加完后继续在室温搅拌8h,放置1d后除去剩余的乙醇,干燥,研磨,后过180目筛(图1中Scheme 3) 。将03硅树脂溶液加入适当的催化剂,干燥除去溶剂后,研磨,后过120目筛。
1. 5 杂化微粉的制备(图1中Scheme 4)
室温搅拌下往100g 30%的硅溶胶中滴加计算量(杂化比为有机硅质量与硅溶胶固体质量的百分比)的30%有机硅的异丙醇溶液,滴加完毕后在室温下继续搅拌3h,然后滴加30 g异丙醇溶液,析出凝胶。放置1d后于105℃下烘干,研磨,过180目筛。
1. 6 测试和方法
1. 6. 1 水泥砂浆强度测试方法:按水泥与细砂质量比1∶1、水灰比0. 46 拌和后成模室温养护,参照GB /T 17671 - 1999检测水泥砂浆强度,粘接强度按8字模法检测其拉伸强度。
1. 6. 2 吸水性测定:长方体水泥砂浆模块圆锥形长160mm、宽40mm、高40mm,参照日本工业标准J ISA6203检测。
2 结果与讨论