E P S 保溫系統中粘結砂漿的研究

謝君，戴麗聰

（1. 常州市亞隆建筑材料有限公司，江蘇 常州 213033；2. 常州市眾華建材科技有限公司，江蘇 常州 213012）

E P S 保溫系統中粘結砂漿的研究

謝君1，戴麗聰2

（1. 常州市亞隆建筑材料有限公司，江蘇 常州 213033；2. 常州市眾華建材科技有限公司，江蘇 常州 213012）

本文針對粘結干粉砂漿的性能要求，選擇具有保水增稠作用的甲基纖維素醚及可再分散乳膠粉，首先進行探索性試驗，確定其外加劑的摻量。在得到外加劑最優配方的基礎上，然后在不改變砂漿基本性能的前提下摻加減水劑、粉煤灰、礦粉、重質碳酸鈣等進行探索性的研究以此達到性能最優，成本最低的配合比。

粘結砂漿；纖維素醚；膠粉；減水劑

0 前言

建筑外墻保溫是實現建筑節能的一項重要措施。長期以來，我國建筑外墻保溫技術發展速度緩慢，主要原因是建筑外墻保溫中使用最多的有機聚合物制成的保溫隔熱材料存在諸多缺點，如物理化學性能不穩定、防火性差、環保性差、后期產品質量難以保證、容易產生裂縫和成本較高等。目前，國內墻體保溫主要以外墻外保溫為主導技術，因其保溫薄弱環節較少，熱工效率高，不占用室內空間，且有利于保護主體結構，既適用于新建房屋，也適合既有建筑的節能改造。在我國建筑節能的推廣剛剛起步，而建筑維護結構作為節能建筑的主要部分，其中墻體部分通常采用承重材料與保溫材料組成的復雜體系，復合體系發揮了兩種材料的長處，在不使墻體過厚的情況下達到一定的保溫效果。

EPS 保溫砂漿由于具有施工方便，成本相對較低以及整體勻稱性高的特點，且隨著研究的深入和相關施工技術標準和規范的完備，其在我國外墻保溫系統中已得到較為廣泛的應用。

現在 EPS 保溫體系在市場中大量的應用，具有很好的市場前景，公司在響應國家節能減排、綠色建材號召的同時，積極開拓進取不斷創新，針對 EPS 保溫體系中粘結砂漿進行了專門的探究研發；針對粘結干粉砂漿的性能要求，選擇具有保水增稠作用的甲基纖維素醚及可再分散乳膠粉，首先進行探索性試驗，確定其外加劑的摻量。在得到外加劑最優配方的基礎上，然后在不改變砂漿基本性能的前提下摻加減水劑、粉煤灰、礦粉、重質碳酸鈣等進行探索性的研究以此達到性能最優，成本最低的配合比。

1 試驗的原材料

1.1 水泥

采用江蘇省揚子水泥有限公司生產的 P·O42.5R 水泥，水泥作為粘結砂漿的主要膠凝材料組分；主要力學性能如表 1，除了特殊說明以外，本試驗所采用的都是揚子公司生產的 P·O42.5R 水泥。

表1 試驗用水泥的力學性能

1.2 細骨料

中砂：主要從市場上購買的普通砂，粒徑在0.63～0.16mm 之間，含水率為 0，含泥量為 3.5%。細度模數為 2.6。

1.3 礦物摻合料

（1）粉煤灰：采用I級粉煤灰，堆積密度為主要指標見表 2。

表2 粉煤灰的性能

（2）磨細高爐礦渣：采用粒化高爐磨細礦渣，主要指標如表 3 所示。

（3）膨潤土：膨潤土在砂漿中能保持膨脹性、黏性、稠性、潤滑性和觸變性[1]。性能指標如表 4。

表3 粒化高爐礦渣指標 %

表4 膨潤土性能指標 %

（4）重質碳酸鈣：白色粉末，無色、無味，在空氣中穩定。幾乎不溶于水，不溶于醇。可大大改善膩子、外保溫粉料的施工性和流平性，可以增強涂膜的強度，增強抗裂效果和耐候性，而且價格低廉。主要性能指標如表 5。

表5 重質碳酸鈣性能指標

（5）滑石粉：滑石粉可大大改善膩子、外保溫粉料的施工性和流平性，可以增強涂膜的強度，增強抗裂效果和耐候性[2]，而且價格低廉。主要性能指標如表6。

表6 滑石粉性能指標 %

1.4 可再分散乳膠粉

可再分散乳膠粉是高分子聚合物乳液經噴霧干燥，以及后續處理而成的粉狀熱塑性樹脂，通常為白色粉狀。主要應用于建筑方面特別是干拌砂漿增加內聚力、粘聚力與柔韌性，還能提高保水性和良好的施工性[3]。

2 初始配合比的確定

2.1 基準砂漿

本試驗選定灰砂比為 1∶1.5，水灰比在 0.55∶1 左右的水泥砂漿作為基準砂漿，試驗發現：基準砂漿在滿足稠度 (100±10)mm 范圍的情況下，存在泌水離析現象。在實際施工時這種砂漿將會嚴重影響砌體強度和抹面質量，沒有粘結力，并導致無法施工和塑性開裂，因此必須采取有效措施改善砂漿的保水性能。因此為制備粘結砂漿在基本砂漿的基礎上需要加入具有保水增稠，能提高砂漿粘結力的聚合物，使砂漿具有粘結性；而且具有良好的施工性，后期無開裂現象。基本砂漿的數據記錄見表 7。

2.2 加入膠粉與纖維素醚的試驗

（1）在查閱大量資料與總結完前人的試驗的基礎上對膠粉和纖維素醚的摻量的進行試驗探索。膠粉不變的情況下，改變纖維素醚的摻量研究粘結砂漿的性能。摻加一定的膠粉不同量的纖維素醚的數據記錄見表 8。

表7 基本砂漿的數據記錄

表8 摻加一定的膠粉不同量的纖維素醚的數據記錄

由表 8 可知：①當膠粉摻加的量一定，用水量不變的情況下，砂漿的稠度隨著纖維素醚量的增多出現減小的趨勢。②砂漿的含氣量隨著纖維素醚摻量的增加而增加，且當纖維素醚與膠粉的量為 2:3 時砂漿此時的含氣量最大為 40%。③隨著纖維素醚產量的增加砂漿的 3d與 28d 抗折與抗壓強度呈減小趨勢。

表8 為膠粉固定摻量在 15‰ 時隨著纖維素醚摻量的增加，砂漿稠度沒有一直增加，在摻量為 10‰ 時，砂漿稠度反而下降，這主要是由于纖維素醚摻量過高致使砂漿的黏度增加，施工性能變差。由表 9、圖 1～2得：在纖維素醚摻量為水泥的 10‰ 時，7d、28d 的粘結強度均達到最大 0.25MPa，摻量 3‰ 時粘結強度為0.24MPa。但由表 8 可知纖維素醚摻量為 10‰ 時含氣量最大、稠度最小。故選用纖維素醚的摻量為 3‰。

表9 摻加一定的膠粉不同量的纖維素醚砂漿的粘結強度數據記錄 MP a

（2）在基本砂漿配合比不變，纖維素醚摻入量一定的情況下，改變膠粉的摻量。

圖1 不同纖維素醚摻量的砂漿抗壓抗折強度

圖2 不同纖維素醚摻量的砂漿粘結強度

表10 摻加一定量的纖維素醚不同量的膠粉的數據記錄

由表 10 可知：

①當纖維素醚摻加的量一定，用水量不變的情況下，砂漿的稠度隨著膠粉量的增多而是增大的趨勢。

②砂漿的含氣量隨著膠粉摻量的增加基本保持不變，在膠粉產量為 20g、30g 時含氣量較小。

③隨著纖維素醚摻量的增加，砂漿的 3d 與 28d 的抗折與抗壓強度大致呈減小的趨勢。

表11 摻加一定量的纖維素醚不同量的膠粉砂漿粘結強度數據記錄 MP a

由于膠粉能夠提高砂漿的粘結強度，降低水泥的彈性模量，能夠使脆性脆性砂漿具有一定的柔韌性。由表得 11 可知：隨著膠粉摻量的增加，粘結砂漿的稠度基本不變。當膠粉摻量為 2% 時 7d、28d 的粘結強度達到最小，摻量為 1.5% 時粘結強度達到最大 EPS 板的破裂面積最大，完全破裂。故選膠粉產量為水泥的 1.5%。

綜上兩次試驗對比，當膠粉產量為 1.5% 時、纖維素醚摻量為 3‰ 時砂漿的和易性最好，含氣量最低，粘結強度達到最大 EPS 破裂面積達到最大。故膠粉摻量為 15%、纖維素醚為 3‰。

（未完待續）

［通訊地址］常州市鐘樓區新閘鎮新福路 8 號（213012）

謝君，男，助理工程師，常州市亞隆建筑材料有限公司試驗室主任，主要從事砂漿試驗室管理。戴麗聰（1985－），男，工程師，金土地集團常州市眾華建材科技有限公司技術副總，從事砂漿 10 余年，對各砂漿材料與品種及固體廢棄物利用有一定見解。