吳少旭 賴映標(biāo)

廣州嘉寶莉地坪材料有限公司 廣東 廣州 511400

引言

我國(guó)環(huán)氧地坪漆的開發(fā)和應(yīng)用研究發(fā)展迅速，因其具有優(yōu)良的物理機(jī)械性能，電絕緣性能，耐化學(xué)腐蝕等性能，在國(guó)民經(jīng)濟(jì)的各個(gè)領(lǐng)域得到了廣泛應(yīng)用[1]，目前，國(guó)內(nèi)地坪涂料還是以溶劑型為主，對(duì)人體健康和環(huán)境不利，且對(duì)潮濕基面黏結(jié)力不良、透氣性差、易出現(xiàn)起鼓起泡問(wèn)題[2]，而常規(guī)的水性環(huán)氧地坪涂料則由于固含低、固化時(shí)體積收縮大、一次成膜薄，導(dǎo)致施工復(fù)雜、效率低。

水泥基材料大多數(shù)比較脆，當(dāng)外力荷載較大或受到?jīng)_擊時(shí)易產(chǎn)生裂紋等脆性破壞[3]，水性環(huán)氧樹脂聚合物的加入可以提高水泥砂漿的抗折強(qiáng)度、降低水泥砂漿的壓折比，提高水泥砂漿的柔性及抗開裂性[4-5]，而減水劑是在不影響混凝土拌和物和易性的條件下，具有減水及增強(qiáng)作用的外加劑，是當(dāng)前外加劑中種類最多、應(yīng)用最廣的水泥砂漿外加劑[6]。

本文主要通過(guò)研究不同類型高效減水劑對(duì)水性環(huán)氧砂漿自流平的性能影響，對(duì)比不同添加量對(duì)產(chǎn)品流動(dòng)度、抗壓強(qiáng)度、抗折強(qiáng)度、壓折比等性能參數(shù)，篩選水性環(huán)氧砂漿自流平最合適的減水劑及添加量。

1 實(shí)驗(yàn)

1.1 實(shí)驗(yàn)原料

水性環(huán)氧乳液、水性環(huán)氧固化劑：廣州嘉寶莉地坪材料有限公司。

減水劑：Sica Viscocrete 540P 西卡；Melflux 6681F 巴斯夫；Castament FS10 巴斯夫；HANRIUS FDN-20 龍湖科技；MELMENT F10，巴斯夫；消泡劑: AGITAN P-803 明凌；纖維素醚：HPK20M 赫達(dá)；白水泥：P.W 52.5阿爾博波特蘭；河沙：0.1～0.3mm市售品。其他助劑：市售品。

1.2 實(shí)驗(yàn)儀器設(shè)備

分散機(jī)：GFJ-0.4型，上?，F(xiàn)代環(huán)境工程技術(shù)有限公司；

水泥膠砂攪拌機(jī)：JJ-5，中毅達(dá)科技發(fā)展有限公司；

抗壓抗折試驗(yàn)機(jī)：HZ-008A，力顯儀器科技有限公司；

分析天平：ME204，梅特勒-托利多儀器上海有限公司；

數(shù)控水泥砼標(biāo)準(zhǔn)養(yǎng)護(hù)箱：SHBY-40B，上海路達(dá)實(shí)驗(yàn)儀器有限公司；

流動(dòng)度杯；水泥膠砂試模。

1.3 實(shí)驗(yàn)配合比設(shè)計(jì)

表1 實(shí)驗(yàn)配合比

1.4 試驗(yàn)方法

1.4.1 攪拌方法。本試驗(yàn)采用符合JC/T 681-2005《行星式水泥砂漿攪拌機(jī)》的行星式水泥攪拌機(jī)低速攪拌，先把水性環(huán)氧乳液和水性環(huán)氧固化劑按配比混合后，使用水泥膠砂攪拌機(jī)勻速攪拌60s，接著邊攪拌邊添加已經(jīng)按配比混合均勻的水泥砂漿，添加完后均速攪拌120s。

1.4.2 流動(dòng)度測(cè)試方法。將流動(dòng)度試模放置在測(cè)試板中央，把制備好的砂漿灌滿流動(dòng)度試模后，刮去試模上口多余的漿料后，在2s內(nèi)垂直向上提升50～100mm，保持10～15s，使試樣自由流動(dòng)，4min后測(cè)兩個(gè)垂直方向的直徑，取其算術(shù)平均值作為測(cè)定值。

1.4.3 抗壓抗折強(qiáng)度測(cè)試方法。將攪拌完成后的砂漿制備尺寸為40mm×40mm×160mm棱柱體砂漿試樣，成型后的砂漿試樣養(yǎng)護(hù)24h后拆模放入水泥砂漿養(yǎng)護(hù)箱，并根據(jù)GB/T 17671-1999《水泥膠砂強(qiáng)度檢驗(yàn)方法》測(cè)定24h、7d、28d齡期的抗壓、抗折強(qiáng)度。

2 結(jié)果與討論

2.1 根據(jù)GB/T 22374-2018《地坪涂裝材料》要求，聚合物水泥復(fù)合地坪初始流動(dòng)度≥130mm，測(cè)試流動(dòng)度為130mm時(shí)不同類型減水劑添加量對(duì)比

由圖1數(shù)據(jù)可知，不同類型減水劑的減水效果為：聚羧酸鹽型540P＞聚羧酸醚型6681F ＞聚乙二醇型FS10 ＞磺化密胺縮聚物F10 ＞萘系FDN-20。

圖1 相同流動(dòng)度不同類型減水劑添加量對(duì)比（%）

2.2 流動(dòng)度為130mm時(shí)不同減水劑對(duì)水性環(huán)氧砂漿自流平24h、7d、28d抗壓抗折性能影響

由圖2數(shù)據(jù)可知，F(xiàn)S10具有非常明顯的緩凝效果，不同齡期抗壓強(qiáng)度均不如空白板，而其他類型的減水劑在24h齡期內(nèi)均能明顯提高體系的抗壓強(qiáng)度，具有早強(qiáng)的效果，7天、28天齡期的抗壓強(qiáng)度F10、FDN20、6681F則與空白板接近，表明在本體系中，這三種類型的減水劑只是起到早強(qiáng)的作用，對(duì)中長(zhǎng)期的抗壓強(qiáng)度并無(wú)明顯的提升，而540P則對(duì)各個(gè)齡期的抗壓強(qiáng)度均有增強(qiáng)的作用，24h、7天、28天抗壓強(qiáng)度比空白板分別提升了65%、22.7%、19.9%。

圖2 24h、7d、28d抗壓強(qiáng)度對(duì)比

由圖3數(shù)據(jù)可知，齡期為24h的抗折強(qiáng)度540P＞6681F＞F10＞空白≈FDN-20＞FS10，而齡期為7天和28天的抗折強(qiáng)度除540P、6681F比空白組明顯增強(qiáng)外，F(xiàn)10、FDN-20與空白組接近，F(xiàn)S10則起到了相反的作用。其中增強(qiáng)效果最高的540P對(duì)齡期為24h、7天、28天的抗折強(qiáng)度分別比空白組提升了29.8%、36.5%、37%。

圖3 24h、7d、28d抗折強(qiáng)度對(duì)比

由圖4數(shù)據(jù)可知，添加減水劑之后，齡期為24h的試塊壓折比均出現(xiàn)了不同程度的提高，齡期為7天及28天的壓折比均為F10＞空白＞FDN-20＞FS10＞6681F＞540P，其中添加540P試塊壓折比數(shù)據(jù)相對(duì)穩(wěn)定，齡期24h與7天壓折比變化不明顯，齡期28天比24h壓折比增加了8.8%。其他試塊的壓折比隨著養(yǎng)護(hù)時(shí)間的延長(zhǎng)而遞增，其中空白組試塊齡期7天比24h壓折比增加37.7%，齡期28天比24h壓折比增加了58%。壓折比數(shù)據(jù)越大，產(chǎn)品的柔性越差，數(shù)據(jù)表明，添加了540P減水劑的試塊在28天的齡期內(nèi)，比其他樣組柔性更好。

圖4 24h、7d、28d壓折比對(duì)比

2.3 Sica Viscocrete 540P不同添加量對(duì)流動(dòng)度的影響

由表2數(shù)據(jù)可知，當(dāng)540P的添加量為0.05%時(shí)，既可以達(dá)到流動(dòng)度≥130mm的效果，流動(dòng)度隨540P添加量增加而增長(zhǎng)，當(dāng)添加量＞0.3%時(shí)，流動(dòng)度的變化不明顯。

表2 添加量與流動(dòng)度關(guān)系

2.4 Sica Viscocrete 540P不同添加量對(duì)24h、7d、28d抗壓抗折性能影響

由圖5、圖6數(shù)據(jù)可知，摻入540P減水劑，對(duì)24h齡期的抗壓抗折強(qiáng)度均有明顯的提升，但隨著添加量的增加，不同齡期的抗壓抗折強(qiáng)度呈下降趨勢(shì)。當(dāng)添加量為0.3%時(shí)，24h齡期的抗壓抗折強(qiáng)度分別比空白組試塊提高了45%、12%，但7天、28天齡期的抗壓抗折卻無(wú)明顯提升。當(dāng)添加量為0.05%時(shí)，28天抗壓抗折強(qiáng)度分別比空白組提升了19.9%、37%。

圖6 不同添加量對(duì)抗折強(qiáng)度影響

由圖7壓折比數(shù)據(jù)可知，摻入540P減水劑，齡期為24h的壓折比均比空白組明顯提高，28天齡期的壓折比隨添加量的增加而增長(zhǎng)，當(dāng)添加量為0.05%時(shí)壓折比最小，比空白組下降了10%，添加量為0.3%時(shí)壓折比最高，比空白組下降了1.3%，說(shuō)明摻入540P能提高體系的柔性，當(dāng)添加量為0.05%時(shí)柔性最好。

圖7 24h、7d、28d壓折比

3 結(jié)束語(yǔ)

通過(guò)不同類型減水劑對(duì)流動(dòng)度影響的對(duì)比測(cè)試，聚羧酸鹽減水劑540P效果最好，當(dāng)添加量為0.05%時(shí)可達(dá)到流動(dòng)度為130mm的要求，流動(dòng)度隨添加量的增加而提高，當(dāng)添加量＞0.3%時(shí)，流動(dòng)度的變化不明顯。

聚乙二醇減水劑對(duì)體系的緩凝作用明顯，其他類型的減水劑則能顯著提高早期抗壓抗折強(qiáng)度，尤其聚羧酸鹽540P對(duì)體系的強(qiáng)化作用最為明顯，當(dāng)添加量為0.05%時(shí)，28天抗壓強(qiáng)度、抗折強(qiáng)度分別提升了19.9%、37%，壓折比下降了10%。

減水劑540P對(duì)體系的增強(qiáng)作用隨添加量的增加而呈下降的趨勢(shì)，當(dāng)添加量為0.05%時(shí)效果最佳，當(dāng)添加量為0.3%時(shí)28天抗壓強(qiáng)度、抗折強(qiáng)度分別提升了1.4%、1%，壓折比下降了1.3%。

經(jīng)過(guò)實(shí)驗(yàn)對(duì)流動(dòng)度、不同齡期的抗壓強(qiáng)度、抗折強(qiáng)度及壓折比的綜合測(cè)試，在水性環(huán)氧砂漿自流平體系中，選用聚羧酸鹽減水劑540P，添加量為0.05%時(shí)能達(dá)到最理想的效果。