E P S 保温系统中粘结砂浆的研究

谢君，戴丽聪

（1. 常州市亚隆建筑材料有限公司，江苏 常州 213033；2. 常州市众华建材科技有限公司，江苏 常州 213012）

E P S 保温系统中粘结砂浆的研究

谢君1，戴丽聪2

（1. 常州市亚隆建筑材料有限公司，江苏 常州 213033；2. 常州市众华建材科技有限公司，江苏 常州 213012）

本文针对粘结干粉砂浆的性能要求，选择具有保水增稠作用的甲基纤维素醚及可再分散乳胶粉，首先进行探索性试验，确定其外加剂的掺量。在得到外加剂最优配方的基础上，然后在不改变砂浆基本性能的前提下掺加减水剂、粉煤灰、矿粉、重质碳酸钙等进行探索性的研究以此达到性能最优，成本最低的配合比。

粘结砂浆；纤维素醚；胶粉；减水剂

0 前言

建筑外墙保温是实现建筑节能的一项重要措施。长期以来，我国建筑外墙保温技术发展速度缓慢，主要原因是建筑外墙保温中使用最多的有机聚合物制成的保温隔热材料存在诸多缺点，如物理化学性能不稳定、防火性差、环保性差、后期产品质量难以保证、容易产生裂缝和成本较高等。目前，国内墙体保温主要以外墙外保温为主导技术，因其保温薄弱环节较少，热工效率高，不占用室内空间，且有利于保护主体结构，既适用于新建房屋，也适合既有建筑的节能改造。在我国建筑节能的推广刚刚起步，而建筑维护结构作为节能建筑的主要部分，其中墙体部分通常采用承重材料与保温材料组成的复杂体系，复合体系发挥了两种材料的长处，在不使墙体过厚的情况下达到一定的保温效果。

EPS 保温砂浆由于具有施工方便，成本相对较低以及整体匀称性高的特点，且随着研究的深入和相关施工技术标准和规范的完备，其在我国外墙保温系统中已得到较为广泛的应用。

现在 EPS 保温体系在市场中大量的应用，具有很好的市场前景，公司在响应国家节能减排、绿色建材号召的同时，积极开拓进取不断创新，针对 EPS 保温体系中粘结砂浆进行了专门的探究研发；针对粘结干粉砂浆的性能要求，选择具有保水增稠作用的甲基纤维素醚及可再分散乳胶粉，首先进行探索性试验，确定其外加剂的掺量。在得到外加剂最优配方的基础上，然后在不改变砂浆基本性能的前提下掺加减水剂、粉煤灰、矿粉、重质碳酸钙等进行探索性的研究以此达到性能最优，成本最低的配合比。

1 试验的原材料

1.1 水泥

采用江苏省扬子水泥有限公司生产的 P·O42.5R 水泥，水泥作为粘结砂浆的主要胶凝材料组分；主要力学性能如表 1，除了特殊说明以外，本试验所采用的都是扬子公司生产的 P·O42.5R 水泥。

表1 试验用水泥的力学性能

1.2 细骨料

中砂：主要从市场上购买的普通砂，粒径在0.63～0.16mm 之间，含水率为 0，含泥量为 3.5%。细度模数为 2.6。

1.3 矿物掺合料

（1）粉煤灰：采用I级粉煤灰，堆积密度为主要指标见表 2。

表2 粉煤灰的性能

（2）磨细高炉矿渣：采用粒化高炉磨细矿渣，主要指标如表 3 所示。

（3）膨润土：膨润土在砂浆中能保持膨胀性、黏性、稠性、润滑性和触变性[1]。性能指标如表 4。

表3 粒化高炉矿渣指标 %

表4 膨润土性能指标 %

（4）重质碳酸钙：白色粉末，无色、无味，在空气中稳定。几乎不溶于水，不溶于醇。可大大改善腻子、外保温粉料的施工性和流平性，可以增强涂膜的强度，增强抗裂效果和耐候性，而且价格低廉。主要性能指标如表 5。

表5 重质碳酸钙性能指标

（5）滑石粉：滑石粉可大大改善腻子、外保温粉料的施工性和流平性，可以增强涂膜的强度，增强抗裂效果和耐候性[2]，而且价格低廉。主要性能指标如表6。

表6 滑石粉性能指标 %

1.4 可再分散乳胶粉

可再分散乳胶粉是高分子聚合物乳液经喷雾干燥，以及后续处理而成的粉状热塑性树脂，通常为白色粉状。主要应用于建筑方面特别是干拌砂浆增加内聚力、粘聚力与柔韧性，还能提高保水性和良好的施工性[3]。

2 初始配合比的确定

2.1 基准砂浆

本试验选定灰砂比为 1∶1.5，水灰比在 0.55∶1 左右的水泥砂浆作为基准砂浆，试验发现：基准砂浆在满足稠度 (100±10)mm 范围的情况下，存在泌水离析现象。在实际施工时这种砂浆将会严重影响砌体强度和抹面质量，没有粘结力，并导致无法施工和塑性开裂，因此必须采取有效措施改善砂浆的保水性能。因此为制备粘结砂浆在基本砂浆的基础上需要加入具有保水增稠，能提高砂浆粘结力的聚合物，使砂浆具有粘结性；而且具有良好的施工性，后期无开裂现象。基本砂浆的数据记录见表 7。

2.2 加入胶粉与纤维素醚的试验

（1）在查阅大量资料与总结完前人的试验的基础上对胶粉和纤维素醚的掺量的进行试验探索。胶粉不变的情况下，改变纤维素醚的掺量研究粘结砂浆的性能。掺加一定的胶粉不同量的纤维素醚的数据记录见表 8。

表7 基本砂浆的数据记录

表8 掺加一定的胶粉不同量的纤维素醚的数据记录

由表 8 可知：①当胶粉掺加的量一定，用水量不变的情况下，砂浆的稠度随着纤维素醚量的增多出现减小的趋势。②砂浆的含气量随着纤维素醚掺量的增加而增加，且当纤维素醚与胶粉的量为 2:3 时砂浆此时的含气量最大为 40%。③随着纤维素醚产量的增加砂浆的 3d与 28d 抗折与抗压强度呈减小趋势。

表8 为胶粉固定掺量在 15‰ 时随着纤维素醚掺量的增加，砂浆稠度没有一直增加，在掺量为 10‰ 时，砂浆稠度反而下降，这主要是由于纤维素醚掺量过高致使砂浆的黏度增加，施工性能变差。由表 9、图 1～2得：在纤维素醚掺量为水泥的 10‰ 时，7d、28d 的粘结强度均达到最大 0.25MPa，掺量 3‰ 时粘结强度为0.24MPa。但由表 8 可知纤维素醚掺量为 10‰ 时含气量最大、稠度最小。故选用纤维素醚的掺量为 3‰。

表9 掺加一定的胶粉不同量的纤维素醚砂浆的粘结强度数据记录 MP a

（2）在基本砂浆配合比不变，纤维素醚掺入量一定的情况下，改变胶粉的掺量。

图1 不同纤维素醚掺量的砂浆抗压抗折强度

图2 不同纤维素醚掺量的砂浆粘结强度

表10 掺加一定量的纤维素醚不同量的胶粉的数据记录

由表 10 可知：

①当纤维素醚掺加的量一定，用水量不变的情况下，砂浆的稠度随着胶粉量的增多而是增大的趋势。

②砂浆的含气量随着胶粉掺量的增加基本保持不变，在胶粉产量为 20g、30g 时含气量较小。

③随着纤维素醚掺量的增加，砂浆的 3d 与 28d 的抗折与抗压强度大致呈减小的趋势。

表11 掺加一定量的纤维素醚不同量的胶粉砂浆粘结强度数据记录 MP a

由于胶粉能够提高砂浆的粘结强度，降低水泥的弹性模量，能够使脆性脆性砂浆具有一定的柔韧性。由表得 11 可知：随着胶粉掺量的增加，粘结砂浆的稠度基本不变。当胶粉掺量为 2% 时 7d、28d 的粘结强度达到最小，掺量为 1.5% 时粘结强度达到最大 EPS 板的破裂面积最大，完全破裂。故选胶粉产量为水泥的 1.5%。

综上两次试验对比，当胶粉产量为 1.5% 时、纤维素醚掺量为 3‰ 时砂浆的和易性最好，含气量最低，粘结强度达到最大 EPS 破裂面积达到最大。故胶粉掺量为 15%、纤维素醚为 3‰。

（未完待续）

［通讯地址］常州市钟楼区新闸镇新福路 8 号（213012）

谢君，男，助理工程师，常州市亚隆建筑材料有限公司试验室主任，主要从事砂浆试验室管理。戴丽聪（1985－），男，工程师，金土地集团常州市众华建材科技有限公司技术副总，从事砂浆 10 余年，对各砂浆材料与品种及固体废弃物利用有一定见解。