WZ-I型瓷砖胶粘剂的性能测试

瓷砖是一种深受广大群众欢迎的墙面装饰材料,但由于目前所用的瓷砖胶粘剂多数仅采用水泥砂浆,虽然在一定的年限内可以满足粘结要求,但在多种外界因素作用下耐久性差,牢固性差,容易剥落,既危险又不经济。

对于瓷砖粘结失效导致剥落的原因,以往人们直观地判断为粘结强度不够。现在已公认是由于不同材料受环境影响产生变形所致,若粘结剂不能适应基材的变形,便发生剥落。解决的方法是采用聚合物改性砂浆。掺入聚合物可以大幅度提高砂浆的抗拉强度和粘结强度。它们在砂浆中与水泥相互结合分别发挥其相应的特长,使砂浆在不同基材上的粘结强度显著提高,并能满足由于温度骤变、建筑物蠕变而引起的胶粘剂的变形,可显著提高瓷砖的抗脱落能力。

1 实验
1.1 原材料
聚合物乳胶:自制I型、II型、III型胶液;
水泥:采用亚泰水泥厂生产的鼎鹿牌42.5级普通硅酸盐水泥;
砂采用70~140目和40~70目混合砂;
甲基纤维素醚;
重质碳酸钙。

1.2 WZ- I型瓷砖胶粘剂的正交设计试验及最佳方案确定
1.2.1 因素和水平的选择
采用三因素三水平进行正交设计试验,见表1。所选的因素为:胶的品种、胶/水泥(%)、纤维素掺量(%)。水平分别为:胶的品种,即I型、II型、III型;胶/水泥:10%、20%、30%;纤维素掺量:0、0.5%、1%。
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1.2.2 试验结果及极差分析
采用L9正交实验表,进行WZ- I型瓷砖胶粘剂的拉伸强度试验,其结果见表2。
由极差分析可看出影响强度的因素依次为:纤维素掺量→胶的品种→胶/水泥。
胶/水泥的变化对强度的影响很小,在增加20%的情况下强度增加得很少。例如,胶/水泥由10%增加到30%时,强度只增加了0.167MPa。故从经济的角度出发,选最佳方案时选用胶/水泥为10%。所选的最佳方案为:选择III型胶,胶/水泥的掺量为10%、纤维素的掺量为1%。

2 性能检测结果及分析
采用最佳方案,对WZ- I型瓷砖胶粘剂按照中华人民共和国建材行业标准JC/T547- 2005标准进行了综合性能测试,其结果见表3。

表2,表3(略)

从表3可以看出,WZ- I型瓷砖胶粘剂在室温条件下养护28d的拉伸粘结强度符合瓷砖胶粘剂的检测标准。其浸水后的强度不但没有降低,反而有所提高,说明该种砂浆具有良好的耐水性。该种砂浆具有很好的耐高温的性能,经过14d的75℃左右的高温烘箱的烘烤,拉伸强度虽有所下降,但幅度不大。具有良好的耐高温性是瓷砖胶粘剂的重要指标,尤其在外墙上使用时,这一性能极为重要。采用基材/砂浆/瓷砖组合时,须考虑3种材料不同的膨胀系数。当外部环境温度较高时,面层瓷砖膨胀不同于砂浆或基材,引起砂浆层中产生应力,如该应力在与瓷砖的界面上得到释放,使瓷砖与砂浆界面的粘结力被破坏,瓷砖剥落;另一种情况是,如果瓷砖与砂浆的粘结情况太好,应力则传递到瓷砖上,从而导致瓷砖本身破裂。具有足够韧性的瓷砖胶粘剂对产生的应力进行充分的分配,由此阻止粘附力损失。WZ- I型瓷砖胶粘剂经过10次冻融循环后的拉伸强度有所下降,但幅度不大,都符合检测标准的要求。这一点对于避免因瓷砖后面蒸发水霜冻而导致瓷砖破裂尤为重要。

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