瓷砖胶湿浆密度影响因素及对粘结强度的影响.docx

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1、引言在提倡节能降耗、转型发展的大背景下，绿色低碳已经成为建筑行业义不容辞的责任。在“碳 达峰、碳中和”双碳目标要求下降耗增效、持续发展已成为建筑行业的主旋律，建筑材料 行业也在千方百计考虑减少碳排放，部分厂家通过技术革新减少了单位面积建筑材料耗用量, 这就是一个减碳的重要行为。在精装交付地产项目上，采用可薄贴的瓷砖胶替代传统的水泥 砂浆铺贴，可有效减少瓷砖铺贴材料耗用量。优异的瓷砖胶一来可实现薄贴，二来涂布率也高, 粘贴层薄、材料涂布率高，则单位面积所用材料就少，需要运输的材料就少，有效降低运输费用 及材料费用，同时施工劳动强度降低，楼房的荷载也降低，具有很高的经济、环保效益。瓷砖胶 因为其组

2、分中纤维素酸、乳胶粉等高分子聚合物的存在，一方面使水溶液的表面能降低，另 一方面，有机物材料吸水后膨胀，占据一定的体积相当于增加了砂浆的内部孔洞，因此瓷砖胶 自带有引气的作用，湿浆密度较低。以上这是瓷砖胶涂布率高的原因。但是不同的配方、使 用的材料的不同或者其他厂家独家关键技术,不同厂家的瓷砖胶涂布率又是存在差别的，同时 应用时不同的环境、搅拌方式也会对涂布率产生影响，而对于瓷砖胶的涂布率,实验室常用湿 浆密度方法进行测试评估。因此,通过研究瓷砖胶湿浆密度影响因素及对粘结强度的影响，有 助于为正确选择及正确应用瓷砖胶提供参考。1、试验部分L1试验原材料选用市售两种C1型瓷砖胶，分别记为A、B

3、（对应试验编号Al、A2.Ai 及Bl、B2.Bi, i为试验方案编号，具体试验方案见表1及表2;拌和水使用自来水。试验前, 表1试验所涉及的所有试验材料（包括拌和水）均先在25c的温度下放置24h,其他试验的试 验材料则按表2设定的测试温度提前恒温放置24ho1.2试验方法121搅拌步骤将称量好的瓷砖胶干粉撒入称量好的液体中，按表1、表2规定 的搅拌方式先搅拌30s,后抬起搅拌叶并在Imin内刮下搅拌叶和搅拌桶内的浆料，然后重新放 下搅拌叶再搅拌Imin （其中A10 B10再搅拌3min）。湿浆密度搅拌完成的瓷砖胶浆料一次装满1L容量筒，使稍有富余，用捣棒由边缘向中心 均匀插25次,插捣过

4、程中如砂浆沉落到低于筒口，应随时添加浆料，然后将筒口多余浆料刮去, 使浆料表面平整，外壁擦净,称量浆料与容量筒的总质量，减去容量筒质量，得到瓷砖胶浆料的 湿浆密度;每组测试2次,取其算术平均值为测试浆料的湿浆密度。123拉伸粘结强度按GB/T410592021陶瓷砖胶粘剂技术要求进行测试。2、结果与讨论2.1 不同搅拌方式对湿浆密度的影响试验中，根据厂家产品说明书,瓷砖胶A用水量（水粉比） 为0.25,瓷砖胶B用水量（水粉比）为0.24。表1为不同搅拌机、不同搅拌叶、不同转速及搅 拌不同材料（干粉）质量下测得的瓷豉胶湿浆密度。表1不同搅拌方式对湿浆密度的影响1测试编号搅拌机搅拌机转速/ (r/

5、min)搅拌材料质量/kg湿浆密度/ (g/L)A1行星式胶砂搅拌机白转1405.公转62521653A2行星式胶砂搅拌机自转28010公转1251021445A5手持电动搅拌机-螺旋搅拌杆60051506A6手持电动搅拌机-螺旋搅拌杆600101580A9手持电动搅拌机-双山杆60051565B1行星式胶砂搅拌机白转1405,公转625215401测试编号搅拌机搅拌机转速/ (r/min)搅拌材料质量/kg湿浆密度/ (g/L)1J2行星式胶砂搅拌机自转 28O1O.公转 1251021365B5手持电动搅拌机-螺旋搅拌杆60051410B6手持电动搅拌机-螺旋搅拌杆6001014951妗手

6、持电动搅拌机双山搅拌杆600514871由表1中Al、A2及Bl、B2湿浆密度测试结果可知，自转(28010)r/min同时公转(125 10)r/min的快速搅拌方式比自转(1405)r/min同时公转(625)r/min的慢速搅拌方式,湿浆 密度降低了约12%,湿浆密度降低的原因是快速搅拌下引气更多。理论认为，气泡的产生是气 体分散于液相中形成的气液分散体,在泡沫形成的过程中，气-液界面会急剧增加，因此体系的 能量增加，在气泡形成的过程中快速搅拌方式对体系做了更多的功,充当了动力的作用。宏观 上，瓷砖胶在搅拌过程中形成泯流，涡流负压吸入空气，被吸入涡流中的空气在剪切力的作用 下，便被破碎形

7、成大量气泡,此即为涡流吸气作用，当高速搅拌时这种作用更强,同时形成的气 泡又被瓷砖胶组成中的纤维素酸在湿浆料中通过其亲水基和憎水基稳定住。A5、A9及 B5、B9结果显示，同样转速下的手持电动搅拌机,螺旋叶片的搅拌杆比双山搅拌杆湿浆密度 更低,这表明螺旋叶片的搅拌杆更易引气，不同形状的搅拌叶片对瓷砖胶的湿浆密度存在着影 响。而同样是螺旋叶片的搅拌杆，单次搅拌10kg (以干粉质量计,下同)时的浆料却比单次搅 拌5kg时湿浆密度高，表明单次搅拌浆料量较大时引气更少。这是由于在同样搅拌时长下，搅 拌量更大的浆料得到的有效搅拌强度更低，试验中手持电动搅拌机功率是850W,按效率 100%算淇L5mi

8、n能做功76.5kJ,同样的76.5kJ能量作用在5kg及10kg材料上，相当于10kg 的搅拌的没那么充分。另一方面，当浆料在搅拌桶中更满，以致整个搅拌叶被掩盖在浆料中时, 搅拌时从空气中捏合的空气量减少，涡流吸气作用也减弱。以上两方面的原因导致单次搅拌 10kg时引气更少，导致湿浆密度测试结果变大。同样条件下,瓷砖胶A及瓷砖胶B相比，瓷砖 胶B湿浆密度低5%7%,也就是瓷砖胶B涂布率更高，实际工程应用时,同样质量的瓷砖胶材 料,瓷砖胶B可多施工5%7%面积。这可能是 两个产品的配方或使用的材料不同导致的。2.2 温度对湿浆密度的影响由表2结果，随着温度从低到高，瓷砖胶湿浆密度也从低到高。一

9、 方面,理论上，表面张力随温度升高而降低,表面张力降低，瓷砖胶中的纤维素酸引气能力(起 泡力)增强。另一方面，根据Gibbs原理,体系总是趋向于较低的表面能状态，而当温度升高时, 分子运动加剧，导致泡沫体系能量升高，泡沫稳定性下降。从试验结果，温度升高使泡沫稳定性 下降起了主导作用，结果就是低温时搅拌的瓷砖胶浆料实际含气量更大，湿浆密度更低。这与 任戢崂等的研究结论也是一致的。表2温度对湿浆密度的影响测试编号搅拌机搅拌机转速/ (r/min)搅拌材料质量/kg温度/9湿浆密度/(g/L)A1行星式胶砂搅拌机自转1405,公转6252251653A2行星式胶砂搅拌机自转 280 10.公转 12

10、5 102251445A3行星式胶砂搅拌机自转1405.公转6252401754A4行星式胶砂搅拌机自转140士5,公转625251521A10行星式胶砂搅拌机自转28010.公转125士 10251369B1行星式胶砂搅拌机自转140士5,公转6252251540B2行星式胶砂搅拌机自转28010公转125102251365测试编号搅拌机搅拌机转速/(r/min)搅拌材料质量/kg温度/1湿浆密度/(g/L)B3行星式胶砂搅拌机自转1405,公转6252401645B4行星式胶砂搅拌机自转1405,公转625251434B10行星式胶砂搅拌机自转280 10.公转125士 102511922

11、.3 湿浆密度对拉伸粘结强度的影响由于引气导致湿浆密度降低，瓷砖胶的密实度也必然降 低，硬化体结构疏松,势必导致强度下降。本项试验通过测试不同湿浆密度下的瓷砖胶A、瓷 砖胶B的拉伸粘结强度对湿浆密度与拉伸粘结强度的影响进行分析。图1结果显示,随着湿 浆密度从低到高，瓷砖胶拉伸粘结强度随着提高，两者呈现一定的正相关关系。且湿浆密 度1500g/L时，对拉伸粘结强度影响趋小。湿浆密度较低时,拉伸断裂面常在瓷砖胶内部，湿浆 密度较高时，拉伸断裂面就有一部分在砖背，分析认为，湿浆密度较低时瓷砖胶内部因孔洞较 多连接较弱，而湿浆密度较高时与瓷砖背面的粘结力成为薄弱点。低温下快速搅拌且增长搅 拌时间的极端

12、情况下，此时的瓷砖胶A、瓷砖胶B的湿浆密度都达到了极端低值，相应的拉伸 粘结强度分别降低到了 0.8MPa及0.6MPa。通过引气来适当降低湿浆密度可以带来更大的涂8 00000000 0000 0-000 864208 6 42 3翩然脾A2A5A9A6AI 一湿浆密度T拉伸粘结强度Bdw、fe!抵暴罡之 .64 2.S.64 2 1111OOOO0A10gooooooooo OOOOOOOO 8642086423工朝芸涂菱湿浆密度T拉伸粘结强度(a)瓷砖胶A(b)瓷砖胶B布率，同时不影响粘贴效果。图1不同湿密度下瓷砖胶的拉伸粘结强度结果曲线3、结论通过对不同搅拌方式、不同环境温度下的瓷砖胶

13、湿浆密度进行研究，同时对不同湿浆密度的 瓷砖胶的拉伸粘结强度进行测试,得到了以下主要结论:对于同样的C1型产品，同样条件下 湿浆密度存在差异，测试的产品B比产品A湿浆密度低5%7%,同样质量的瓷砖胶材料，瓷砖 胶B可多施工5%7%面积。工程核算成本时应考虑这方面的影响。（2）同样搅拌机下，搅拌 机快速搅拌时引气量更大，湿浆密度更低;螺旋叶片的搅拌杆比双山搅拌杆湿浆密度更低;搅 拌同样时间时，搅拌浆料更多时湿浆密度也较大。（3）同样搅拌条件下，相比5、25,高温 40时瓷砖胶的湿浆密度更高，这是由于温度高时分子运动加剧，导致泡沫体系能量升高，泡 沫稳定性下降。（4）随着湿浆密度降低，硬化体结构疏松，拉伸粘结强度也随着降低，测试的两 种瓷砖胶在极端搅拌条件下的拉伸粘结强度分别为0.8MPa及0.6MPa,适当引气可降低湿浆 密度、提高涂布率且不影响瓷砖粘贴效果。