外墙保温用柔性干粉抹面胶浆的抗裂性能研究

崔九春 刘巧玲 张 旭

近年来，外保温技术在我国得到了迅速的发展，相继建成了一批批的外保温建筑，取得了良好的效果和经验。目前我国所使用的保温系统大部分都是薄抹灰外墙外保温系统，保温材料使用聚苯板和挤塑板。经过一段时间的应用，该保温系统也出现了一些问题，最突出的有两个:1)系统面层砂浆开裂的问题;2)EPS板的脱落问题。抹面胶浆是外墙保温系统的核心材料之一，其性能的好坏直接关系到整个外墙保温系统的耐水、抗裂、耐候、耐久性。

本文研究了不同外加剂对砂浆性能的影响，主要研究了纤维对砂浆性能的影响，并进行了砂浆的抗开裂性能试验，从而得出了具有优良的抗开裂性能的抹面胶浆。

1 试验

1.1 试验原料

水泥:山东东岳水泥厂有限公司生产的P.O42.5水泥。粉煤灰:黄台电厂生产的二级粉煤灰。砂子:细砂，细度模数为1.8。保水剂:羟甲基纤维素，市售，乐泰牌。可再分散乳胶粉:市售。木纤维:长度为10 mm的木纤维。EPS板:市售，符合JG 149-2003的要求，堆密度为18 kg/m3。

1.2 试验方法

试块制备和基本性能:参照JGJ 70-90建筑砂浆基本性能的试验方法进行。抗折强度、抗压强度的测定参照GB/T 17671-1999水泥胶砂强度检测方法(ISO法)进行。砂浆与聚苯板粘结强度:参照JG 149-2003膨胀聚苯板薄抹灰外墙外保温系统进行。砂浆抗开裂试验:参照JC/T 951-2005水泥砂浆抗裂性能试验方法。本试验采用1∶2的砂灰比，将砂浆稠度调至70 mm～80 mm，粉煤灰采用内掺法，掺量为20%，外加剂均采用外掺法，其掺量均以胶凝材料(水泥和粉煤灰)质量的百分数计。

2 试验结果及讨论

2.1 木纤维对砂浆性能的影响

在干拌砂浆中加入短切纤维，可以使砂浆的韧性得到改善，提高砂浆的抗裂性、抗渗性。纤维掺入砂浆后的抗裂作用主要分为两个阶段:1)塑性砂浆阶段;2)硬化砂浆体阶段。在砂浆的塑性阶段，均匀分布的纤维呈现三维网络结构，起到了支撑细骨料的作用，阻止了细骨料的沉降，减少了离析。在砂浆的硬化阶段，由于干燥收缩、碳化收缩、温度收缩的存在，在砂浆内部也会产生应力，应力的存在使砂浆中出现微裂纹，而纤维的加入可以降低微裂缝尖端的应力集中，防止微裂缝扩展。

由图1，图2可得以下结论:

1)由图 1看出，掺入纤维后砂浆28 d压折比下降，当木纤维掺量为0.2%时，砂浆压折比最小，即砂浆柔韧性最好;

2)由图2可知，当木纤维掺量为0.2%时粘结强度最大，当掺量再增加时，粘结强度反而下降;

3)从以上试验结果和数据分析得出木纤维有改善砂浆柔韧性的作用，当木纤维的掺量为0.2%时，砂浆的压折比最小而此时粘结强度最高。综合分析得出木纤维的最合适掺量为0.2%。

2.2 砂浆抗开裂性试验

基准配方:当灰砂比为1∶2，粉煤灰掺量为20%，不掺加任何外加剂，为配方1。通过以上试验结果分析得出:当灰砂比为1∶2，粉煤灰掺量为20%，加入羟甲基纤维素粉的掺量为0.5%，木纤维的掺量为0.2%时砂浆性能较好，该配方作为最优配方，为配方2。

1)试验装置。

试验室装置如图3所示。

2)碘钨灯和风扇工作4 h后。

在标准试验条件下4 h后裂缝宽度见表1，表2。从表1，表2中可以看出，试样在标准试验条件下4 h后，配方1与配方2比较，裂缝数量明显较多，裂缝宽度和深度明显较大，配方1的开裂指数为配方2的7.25倍，说明加入适量可再分散乳胶粉、保水剂及纤维等外加剂，能有效改善砂浆的早期塑性抗裂性能。

表1 配方1裂缝测量数据(一)

表2 配方2裂缝测量数据(一)

3)关闭碘钨灯风扇再吹4 h后。

关闭碘钨灯风扇再吹4 h后，裂缝宽度见表3，表4。

表3 配方1裂缝测量数据(二)

表4 配方2裂缝测量数据(二)

从表3，表4可以看出，关闭碘钨灯风扇再吹4 h后，配方1与配方2的裂缝均有所扩展，配方1的开裂指数为配方2的6.6倍，说明关闭碘钨灯后，裂缝扩展速度减缓。

4)试验结束时。

关闭碘钨灯再吹16 h后，裂缝测量数据见表 5，表 6，开裂指数变化曲线见图4。

表5 配方1裂缝测量数据(三)

表6 配方2裂缝测量数据(三)

由表5，表6及图4可以得出:

a.两个配方在开始4 h内开裂指数增速较大，碘钨灯关闭后开裂程度减缓，说明在碘钨灯加热条件下加速了砂浆的开裂;

b.配方1比配方2的裂缝数量明显要多，裂缝深度和宽度较大，开裂指数明显要高。随时间延长，两个配方的开裂指数均增长，但配方2的开裂指数增长趋势较小。

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