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饰面砂浆的抗泛碱性的研究

 期刊栏目:工作研究     更新时间:2015-09-21 16:09:22     浏览: 517 次

饰面砂浆的抗泛碱性的研究

王娜1,常学敏2

(1.青岛黄海学院 建筑工程学院 山东青岛266427

2.青岛澳柯玛生活电器有限公司 山东青岛266000)

摘要:饰面砂浆中无机胶凝材料一般为硅酸盐水泥或铝酸盐水泥等水泥基材料,涂覆的墙面易出现泛碱问题,使效果受到影响。本文系统的研究不同高铝水泥、石膏的掺量和养护条件对饰面砂浆抗泛碱性能的影响。结果表明,高铝水泥由其所含的矿物量的差别,造成饰面砂浆的抗泛碱性不同;石膏掺量在饰面砂浆中对抗泛碱性能存在合理的配比;养护条件会造成水泥水化程度差别,从而导致不同程度的泛碱。

关键词:饰面砂浆;高铝水泥;石膏掺量;养护条件;抗泛碱

饰面砂浆作为新型饰面材料,颜色变化范围广,经过特殊的工艺获得一定色彩、线条、纹理质感的表面装饰,造型丰富。它是由无机胶凝材料、矿物掺合料、添加剂和骨料组成,具有良好的性能。人们发现了优点,用其替代涂料、瓷砖用作建筑墙体表面及顶棚装饰的材料与涂料等有机材料制备的饰面层。

饰面砂浆中无机胶凝材料一般为硅酸盐水泥或铝酸盐水泥,因此涂覆的墙面易出现泛碱,使装饰效果受到影响。出现泛碱的原因有三种:(1)硅酸盐水泥中熟料中CaO含量占60%-70%,水化过程中C3SC2S生成C-S-H凝胶的同时,析出Ca(OH)2,是一种可溶解的物质,随着水分的蒸发迁移到砂浆的表面,再与空气中的CO2作用生成CaCO3而泛碱;(2)水泥中还含有可溶性的碱性氧化物如:Na2OK2O与水反应生成NaOHKOH,与空气中的CO2作用,生成Na2CO3K2CO3,同时和水泥中的CaSO4反应形成Na2SO4K2SO4等水溶性盐,随着水迁移到材料表面,并因水的蒸发而析出白霜状物质;(3)空气中的酸性氧化物SO2和 CO2溶于雨水后浸渍建筑物表面时,生成CaSO4CaCO3而泛碱[2-5]

针对造成饰面砂浆泛碱的原因,本文研究无机凝胶材料、养护条件、石膏量对泛碱的影响基于以上原因在选择配方时,做合理搭配:具有无机特征的外墙彩色饰面砂浆,以高铝水泥为无机胶凝材料,相对硅酸盐水泥,水化时不产生Ca(OH)2 

 铝酸盐水泥在水化时,其液相中CaO浓度低,Al2O3浓度高,铝酸盐矿物能通过溶解、扩散和析晶完成水化。实验中采用石膏,利用铝酸盐水泥、Ca(OH)2和石膏生成的钙矾石,其析晶时的过饱和度较小,水化生成的钙矾石柱状结晶就能分散整个充水空间,钙矾石分布均匀,能收缩补偿或微膨胀,水化生成的另一产物——铝胶又具有填充密实作用。这两方面可以有效的抑制泛碱[2,6]

1实验

1.1实验原料

可再分散乳胶粉;水泥:42.5高铝水泥A42.5高铝水泥B42.5白色硅酸盐水泥;集料:钙砂10-20目,40-70目,70-140目三种级配;石膏;酒石酸;羟丙基纤维素醚;淀粉醚;木质纤维;碳酸钙。

1.2实验设备

电热鼓风干燥箱,电控淋水装置,电热恒温干燥箱,GDWJS-50微电脑控制-高低温交变湿热试验箱。

1.3 样板制作与实验方法

按行业标准JC/T1024-2007,使用的混凝土板符合JC/T547-2005中规定,且涂刷一层封闭底漆,封闭来自基层的碱。

2试验结果与分析

2.1不同高铝水泥对饰面砂浆的抗泛碱性的影响

本次试验采用铝酸盐水泥/石膏体系,用高铝水泥A,高铝水泥B,其他材料种类及用量相同。把饰面砂浆分别涂布于标准混凝土板表面,进行淋水,淋水后的样板,使用高铝水泥A的饰面砂浆,抗泛碱性能优良,而使用B的饰面砂浆,样板表面存在严重的可见泛碱。分析原因:B中的矿物相含有大量纯的氧化铝晶相,氧化铝是引起此次试验样板出现可见泛碱的主要原因之一。一般高铝水泥熟料的矿物组成为:CACA2,还有少量的C12A7C2AS和微量的尖晶石(MA)和钙钛石(CaO·TiO2)以及铁相等。高铝水泥相对于硅酸盐水泥,水化时不产生Ca(OH)2。如果水化之后,仍然存在大量纯的氧化铝存在,因为砂浆因养护用水导致氧化铝可能随着毛细管作用迁移到砂浆的表面,形成泛白现象。

2.2石膏掺量对饰面砂浆抗泛碱性的影响

饰面砂浆分别涂布于标准混凝土板表面,在标准条件下养护24h后,进行淋水,淋水后的样板,使用石膏量依次增加,样板出现可见泛碱的情况依次减轻,直至随着石膏量的增加,泛碱情况无变化。

在水化反应的过程中,石膏提供SO42-,迅速与体系中水化活性较高的含铝矿物反应生成钙矾石,若水泥浆中有较多的SO42-离子,会形成较多的钙矾石,针棒状的钙矾石晶体相互搭接,形成网状结构,分散于整个充水空间,钙矾石分布较均匀,能起到收缩补偿或微膨胀作用 [2,5]

2.3不同养护条件对饰面砂浆抗泛碱性的影响

本次采用铝酸盐水泥/石膏体系,观察不同的养护条件下产品的抗泛碱性能。按照配比1制备产品并涂布于标准混凝土板表面,在标准条件下和低温高湿的条件下养护24h后,按照标准JC/T1024-2007提供的方法进行淋水,在标准养护条件下制得样板,饰面砂浆未出现可见泛碱,而在高温低湿条件下制得的样板,出现严重的可见泛碱。 低温高湿条件下时,水的蒸发速度变慢使盐分可以迁移到砂浆的表面且使水在砂浆表面产生冷凝,另外, 当温度低于零摄氏度时,水泥没有发生水化反应,样板从养护箱中取出后,当淋水时,遇到大量的水,进一步水化,导致出现严重的可见泛碱。提高温度可以使水泥水化反应加速,同时强度增长加快;相反,温度降低,则水化反应减慢,随之强度增长变缓。 

3 结论

(1)采用铝酸盐水泥/石膏体系制作饰面砂浆时,选用高铝水泥时,优先选择含有少量纯的氧化铝的材料,在一定程度上可以减少砂浆因养护用水导致氧化铝可能随着毛细管作用迁移到砂浆的表面,形成泛白现象。

2)石膏的合理掺量,可以抑制或降低泛碱的几率。

3)选择合理的养护条件,对减少饰面砂浆出现泛碱现象起到很大的作用。

参考文献:

[1] 张杰可在分散胶粉改性的憎水性装饰砂浆[J].涂料工业,2003,334):57-59

[2]王培铭,张灵,朱绘美,张国防.胶凝材料影响水泥基饰面砂浆泛碱的研究进展[J].材料导报,2011,2517):464-466

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