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慧正資訊:GB55030-2022《建筑與市政工程防水通用規范》將室內工程的防水設計工作年限提高到了25年,這對防水涂料的可防護年限和長期耐久性提出了更高的要求。目前,市面上在售的JS防水涂料大多只滿足GB/T 23445-2009《聚合物水泥防水涂料》的要求,傳統JS防水涂料浸水后會有不同程度的吸水、溶脹,導致其抗滲性能、拉伸性能以及耐酸堿性能有不同程度的下降,影響防水效果。因此,本研究對JS防水涂料吸水率的影響因素進行了試驗研究。
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實驗部分
1.1 主要原材料
VAE乳液A、苯丙乳液B、丁苯乳液C;P.W32.5水泥;鈦酸酯偶聯劑、硅烷偶聯劑。
1.2 制備工藝
JS防水涂料按基礎配方配置待用。其中,液料:在攪拌轉速800r/min時將偶聯劑緩慢加入納米二氧化硅溶液,10min后,將轉速降低至600 r/min,依次加入乳液、消泡劑、防腐劑,攪拌至混合均勻。粉料:按照配方稱量各種原材料,混合均勻。
1.3 性能檢測
本試驗產品按照液料:粉料=1:1.4(質量比)配合使用,按照GB/T 23445-2009中7.7.2方法進行制備和養護,養護完成后裁切成50mmx25mm的試件。吸水率檢測按照JG/T 375-2012《金屬屋面丙烯酸高彈防水涂料》中6.6.4方法進行。
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結果與討論
2.1 乳液種類對JS防水涂料吸水率的影響
選用3款不同類型的聚合物乳液進行對比試驗,A為VAE乳液,B為苯丙乳液,C為丁苯乳液。采用同一配方分別對3款乳液進行試驗,比較乳液種類對JS防水涂料吸水率的影響,結果如圖1所示。
由圖1可知,在該配方體系下,苯丙乳液制得的JS涂料吸水率更高,耐水性更差;丁苯乳液的表現最優秀;VAE乳液的次之。隨著浸水時間的延長,3種涂料的吸水率有不同程度的升高,浸水7d至30d,吸水率漲幅最大的是苯丙乳液制得的JS防水涂料,丁苯乳液制得的JS防水涂料吸水率漲幅最小,VAE乳液情況與丁苯乳液相似??梢?,3種乳液中,丁苯乳液更有助于提高JS防水涂料的耐水性。本研究后續試驗采用丁苯乳液進行。
2.2 乳液添加量對JS防水涂料吸水率的影響
保持配方中其他原材料的種類、添加量、液料和粉料的配比不變,考察丁苯乳液在液料中的添加量對JS防水涂料吸水率的影響,結果如圖2所示。
由圖2可知,增加丁苯乳液的添加量有助于降低JS防水涂料的吸水率,提高其耐水性;浸水時間延長時,吸水率漲幅隨乳液添加量的增加而降低。丁苯乳液本身穩定性較高,不易被水解,其添加量越多,在成膜時對粉體顆粒的包覆越完全、越緊密,涂膜的耐水性越好。
2.3 水泥添加量對JS防水涂料吸水率的影響
保持配方中其他原材料的種類、添加量、液料和粉料的配比不變,考察P.W 32.5水泥在粉料中的添加量(改變的量用重鈣補齊)對JS防水涂料吸水率的影響,結果如圖3所示。
由圖3可以看出,隨著水泥添加量的增加,JS防水涂料的吸水率先降低后升高。水泥添加量在35%~50%時,吸水率隨添加量的增加而緩慢升高;水泥添加量增加至60%時,吸水率明顯升高。隨著浸水時間的延長,吸水率的漲幅呈先平穩后顯著下降的趨勢。這是因為水泥添加量較低時,水泥水化相對比較完全,聚合物與水泥水化產物形成的互穿網絡結構較穩定,對填料的包覆較完全,因此浸水后吸水率變化不大;水泥添加量過多時,涂料體系內水分含量不足以使水泥完全水化,部分水泥顆粒只能起到填料的作用,當浸水時,這些水泥顆粒捕獲水分進行水化反應,因此吸水率明顯升高,同時,這些新反應的水泥產物又與原有的網絡結構相膠接,使得后續吸水率的漲幅減小。綜合考慮,后續試驗水泥添加量采用50%。
2.4 偶聯劑對JS防水涂料吸水率的影響
保持配方中其他原材料的種類、添加量、液料和粉料的配比不變,分別用液料添加量0.1%的硅烷偶聯劑、鈦酸酯偶聯劑和不加偶聯劑進行對比,考察偶聯劑對JS防水涂料吸水率的影響,結果如圖4所示。
由圖4可知,添加偶聯劑后,JS防水涂料的吸水率顯著降低;不同偶聯劑對吸水率的影響也有所不同,鈦酸酯偶聯劑比硅烷偶聯劑更有助于降低JS防水涂料的吸水率。這得益于鈦酸酯偶聯劑本身的結構屬性:鈦酸酯偶聯劑比硅烷偶聯劑的螯合功能更強大,其烷氧基可以直接與填料或顏料表面所吸附的微量羧基或羥基偶聯,對無機填料的適用范圍更廣,與碳酸鈣及水泥的水化產物表面都可以發生反應。因此,選用鈦酸酯偶聯劑可有效提高JS防水涂料的耐水性。
2.5 沸石粉添加量對JS防水涂料吸水率的影響
保持配方中其他原材料的種類、添加量、液料和粉料的配比不變,考察沸石粉添加量對JS防水涂料吸水率的影響,結果如圖5所示。
從圖5可以看出,沸石粉的添加有助于降低JS防水涂料的吸水率,提高其耐水性。在試驗添加量范圍內,隨著沸石粉添加量的增加,JS防水涂料的吸水率逐漸降低,但降低的趨勢逐漸變緩,可以根據涂料的其他物理性能、施工性能綜合判斷其最佳添加量。
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結論
通過研究乳液種類和添加量、水泥添加量、偶聯劑和沸石粉等對JS防水涂料吸水率的影響,結果表明:
1)相對于VAE乳液和苯丙乳液,丁苯乳液制得的JS防水涂料吸水率更低,并且乳液含量越高,吸水率越低。
2)隨著水泥添加量的增加,JS防水涂料吸水率先降低后升高;隨著浸水時間延長,吸水率的漲幅呈先平穩后顯著下降的趨勢。
3)鈦酸酯偶聯劑比硅烷偶聯劑更有助于降低JS防水涂料的吸水率。
4)沸石粉的添加有助于降低JS防水涂料的吸水率,提高耐水性。
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