以无机粘结剂三元体系———m[铝酸盐水泥(高铝水泥) ] ∶m(硅酸盐水泥) ∶m(石膏) = 20 ∶13 ∶12 为水泥基自流平材料的基础配方,考察戈麦斯化工自流平专用可再分散乳胶粉(以下简称MS600乳胶粉) 对自流平材料性能的影响。乳胶粉的掺量均以自流平干混砂浆的质量百分比计。试验所用的硅酸盐水泥为德国产32. 5 级硅酸盐水泥, 高铝水泥为法国芳都水泥。
1 可再分散乳胶粉对粘结强度的影响
由于自流平地坪施工的特殊性: (1) 自流平层为二次附加层; (2) 自流平层施工厚度通常较一般地坪砂浆薄; (3) 自流平地坪施工后,为快速交付使用,通常不做养护或养护时间极短; (4) 自流平层需对抗来自于不同材料的热应力; (5) 有时自流平材料被用于难以附着的基面。因此,即便有界面处理剂的辅助作用,为保证自流平层能长期牢固地附着在基层上,添加一定量的自流平专用可再分散乳胶粉能确保自流平材料有长期可靠的粘结力。无论在吸收性基面(如混凝土等) 、有机类基面(如木材) 或非吸收基面(如金属,例如船甲板) 上,自流平材料的粘结强度均随自流平专用可再分散乳胶粉掺量的增加而有显著提高(见表1) 。以破坏形式为例,掺入自流平专用可再分散乳胶粉的自流平材料的粘结强度试验的破坏均发生在自流平材料内或基面内,而并不在界面处,表明其粘结性良好。
2 可再分散乳胶粉对耐磨性能的影响
虽然底层自流平材料的耐磨性要求不如面层高,但由于地面不可避免地要承受各种动态与静态应力[来自家具脚轮、铲车(如库房) 和车轮(如停车场) 等] ,一定的耐磨性是自流平地面具有长期耐久性的重要性能之一。耐磨试验按prEN 13892 - 5 :2000 规定的测试方法进行,自流平样品在标准实验室条件[ (23 ±2) ℃,相对湿度(50 ±5) %]养护7 d 后,以200 kg 负载的钢轮在自流平材料样品上作二维来回碾压10 000 次的动态剪切应力模仿重载碾压,然后转入(18 ±1) ℃水中养护7 d 后,重复以上试验,测量自流平材料的磨失量与平均磨痕深度,试验结果见表2。
由表2 可见,随自流平专用可再分散乳胶粉掺量的增加,自流平材料的耐磨性有非常显著的提高;而未掺加自流平专用可再分散乳胶粉的自流平材料在实验室养护7 d 后,往复碾压仅进行4800 次便已磨损透底。这是由于自流平专用可再分散乳胶粉增强了自流平材料的内聚力,并且提高了自流平材料的塑性(即可变形性) ,使其能很好地分散来自滚轮的动态应力。
3 可再分散乳胶粉对抗折、抗压强度的影响
在水灰比与含气量恒定的条件下,自流平专用可再分散乳胶粉掺量对水泥基地坪材料的抗折、抗压强度的影响如表3 所示。试样的养护条件为: (23 ±2) ℃,相对湿度(50 ±5) % ,28 d。由表3 可见,随自流平专用可再分散乳胶粉掺量的增加,抗压强度略有下降,而抗折强度明显提高,即压折比(抗压强度/ 抗折强度) 逐渐减少。这反映了自流平地坪材料的脆性随自流平专用可再分散乳胶粉掺量的增加而显著降低。这将降低自流平地坪材料的弹性模量,提高其抗裂性。
4 可再分散乳胶粉对拉伸性能的影响
自流平专用可再分散乳胶粉掺量对自流平地坪材料的本体拉伸强度与断裂伸长率的影响见表4。试样经(23 ±2) ℃、相对湿度(50 ±5) %养护28 d。
由表4 可见,随自流平专用可再分散乳胶粉掺量的增加,自流平材料的内聚力(拉伸强度) 有显著的提高,同时水泥基自流平材料的柔性与可变型性也有明显提高。这与自流平专用可再分散乳胶粉本身的拉伸强度是水泥的10 倍以上是相一致的。从试验结果看,当掺量为4 %时,拉伸强度提高超过180 %、断裂伸长率提高超过200 %。从健康与舒适性的角度看,这种柔韧性的提高有利于降低噪音及改善人体长期站立其上的疲劳度。
结语
矿物基自流平砂浆作为现代干混砂浆材料中最复杂的产品之一,其各种性能可通过加入自流平专用可再分散乳胶粉得到明显改善。自流平专用可再分散乳胶粉对增加自流平地坪材料的拉伸强度、柔性及增强与基面的粘结力方面可发挥重要的作用。戈麦斯化工的某些专门用于自流平地坪材料的可再分散乳胶粉,在降低可挥发有机物含量(VOC) 、辅助流平性及降低离析方面都作了进一步的改进。