李玉海 山東邁瑞克新材料有限公司
李玉海:碩士畢業於同濟大學材料與工程學院,先後任職於瓦克、赫克力士、凱諾斯等國際企業,一直致力於化學建材應用技術、添加劑及配方體系的研究,是自流平砂漿、瓷磚膠、填縫劑、JS防水、可再分散乳膠粉、瓷磚粘貼百問等行業標準和諸多專業書籍的參編人、撰稿人。現全面負責公司技術、市場和業務。根源於世界級的平臺,深入於中國砂漿市場,多年的實踐積累了非常豐富的研發經驗,特別是不同地域、特殊要求的配方調整及回溯配方的優化,系統性強、實用性高融入其極具指導性、深入淺出的授課風格。
摘要:含有不同水泥量的瓷磚膠,用不同類型的標準磚進行測試,組合不同的養護條件:標準狀態下、高溫下及水養條件下,測試其28天齡期時在拉拔強度上的變化,以探討水泥量、標準磚的情況瓷磚粘結劑強度的影響。
This article is discussing the difference of bonding strength regarding different standard Tiles and different cement content formulation , those test base on different store condition, the test mainly focus on tensile test. Base on those results we try to found out the influence of cement content and standard tiles to the test results.
關鍵詞:瓷磚粘結劑,拉拔強度,標準磚
前言
瓷磚與其它牆面、地面裝飾材料相比,具有無以倫比的優勢,因而其應用極為廣泛,瓷磚有利用創造怡人的室內環境,從而增加人們居住的舒適感,瓷磚的獨特美感能使人心情愉越地開始新的一天。瓷磚衛生、易於清洗和護理並且不汙染環境,由於其實際應用領域極為廣泛,瓷磚已成為現代建築中不可或缺的建築材料。
瓷磚的傳統貼法是將抹有足夠多水泥砂漿的瓷磚壓到基材上固定起來。水泥砂漿把瓷磚和基材之間的空隙填滿,接著被壓實。細小的水泥顆粒在滲入瓷磚多孔的背面同時也滲入多孔的基材中。隨著水泥漿的硬化,瓷磚和基材的粘接就完成了。但這種方法只適用於高吸水率的多孔性瓷磚,而且瓷磚需要預先浸水。
現今,隨著瓷磚應用場合的擴大和瓷磚製造技術的發展,瓷磚的品質有了極大的改進。例如,為了滿足瓷磚耐磨性、抗凍性等要求,非常密實的的瓷磚的用量正越來越多。孔隙多的基材和瓷磚都已經不常見了,因此,傳統的水泥砂漿粘貼瓷磚的技術工藝已經不能滿足這種高緻密度材料所需的粘貼要求。進而出現了聚合物改性的瓷磚粘結材料,它的目標是持久的改善瓷磚膠粘劑的品質,並且最大程度滿足特定的要求。對於瓷磚膠的長期耐久性的評估一般是用標準實驗條件下的強度測試來判定,筆者在長期實驗過程中發現水泥量及標準磚的狀態對於測試結果有很大的影響。本文從測試的角度出發,研究配方中的水泥量及標準磚狀態對於瓷磚粘結劑拉拔強度的影響。同時考慮到國內的實際情況,測試在相對較低添加量時(2%左右的乳膠粉)不同聚合物的表現,及與其它添加劑的配合情況。
1. 原材料與試驗結果
1.1 原材料
水泥: 海螺牌42.5級普通矽酸鹽水泥
砂: 河砂,含矽量86%,細度為30-100目
纖維素醚: 採國產的粘度為30000-35000mpas (Brookfield 粘度計,主軸6,速度20)
乳膠粉: 可再分散乳膠粉(Tg 約16度)
測試配方為:
水泥 37%
砂 60%
纖維素醚 0.40%
乳膠粉 1.8%
添加劑 0.12% (部分配方中添加)
1.2試驗結果
測試按JC/T547-2005《陶瓷牆地磚粘結劑》中相應的要求進行拌和並成型測試試件,養護條件中引用了標準中要求的熱養、28天標養、水養三種測試條件。
1.2.1水泥量對於各養護條件下拉拔強度的影響
在上述三種養護條件下,在此水泥添加量的範圍內,水泥量的增加並未顯示出強度的增加,僅在標準狀態下強度值處於相對平穩略有下降的狀態,而對於水養與熱養條件下,強度測試值均隨水泥量的增加呈下降的趨勢,尤其是熱養條件下,水泥量的增加,強度測試的結果反而明顯下降,出現這類結果的原因之一是:我們作測試所用的瓷磚吸水率小於0.2%,也就是說其表面基本無開口氣孔,對於這類瓷磚,水泥砂漿是沒有辦法與其形成機械鍵合力的,其間的結合力主要是物理吸附,當水泥量達到一定水平,增加水泥量對於這種物理吸附力沒有太多的幫助,就是說增加水泥量對於粘結力不會有明顯增強了。而對於熱養條件下水泥是的增加結粘力明顯下降,這主要是聚灰比變化對於粘結力的影響,水泥量增加了,聚灰比相應地下降了,因而材料的柔韌性變差,在熱養時應力的變化對其強度值有了較大的影響,最終表現為拉攏力下降了。
1.2.2 標準測試磚磚對於測試結果的影響
JC/T547-2005中對於標準測試瓷磚有了處理的要求, 但我們發現有些實際室並沒有完全按規定來作,對此筆者也作了相應的測試,對比國內的標準磚與國外的標準磚及處理過的國內標準磚對於測試結果的影響。
筆者在長期的測試中發現,標準測試瓷磚的狀態對於測試結果有重要影響,本次驗證實驗中選用了歐洲進口的標準磚來對比國產的標準磚,國產的標準磚也分兩種方式:未處理及處理過(煮沸兩小時)。從結果中可能看出,歐洲進口標準磚的測試結果的偏差比較小,而且測試結果遠高於國產的標準磚;國產的標準磚自身相比,處理過的也比未處理的高很多。
結論:
1) 從第一部分結果我們可能看到,三種養護條件下,水泥量的增加都不會對於拉拔強度有相應的增加效果,也就是說,對於瓷磚膠這種材料,並不是水泥用量越大越好,而是有一個相對的配合點,從筆者多看的經驗來年,30-35%的水泥量是一個比較好的點。
2) 從多次測試中我們也發現,標準磚對於測試結果有非常大的影響,雖然標準中對於國產標準磚有處理的要求,但很多人作相關的測試時並未照作,這裡我們將些結論給出也是對這個作法的一種提醒,同是展示給相關聯的廠家及測試機構,很多時候不是幹混砂漿產品不夠好,而是測試是的相關條什沒有合適是展示出砂漿的性能,這是值得關注的。
參考文獻
1) ULLMANN 工業化學百科全書, Roland. Bayer/ Hermann. Lutz
2)《陶瓷牆地磚粘結劑》
李玉海老師將蒞臨第31期砂漿黃埔暨雙厚雙快砂漿專題培訓,為你答疑解惑,歡迎大家踴躍參加。
瓷磚膠作為預拌砂漿行業熱點,小編將陸續整理出瓷磚膠系列文章以便朋友們查看。新關注的朋友可在歷史信息中查詢到之前的文章。