不同标准混凝土板和标准试验砖对瓷砖胶性能测试结果的影响.pdf

中国科技核心期刊 杆 建 不同标准混凝士板和标准试验砖对 瓷砖胶牲能测试结果的影嫡 薛静， 董峰亮， 周碧平， 方楚燕 【 德高 ( 广州) 建材有限公司， 广 东 广州5 1 0 2 3 5 摘要 ： 通过考察不同的标准混凝土板和标准试验砖， 对比了它们对瓷砖胶拉伸粘结强度测试结果的影响。试验结果表明， 不同 的试验材料对瓷砖胶 的热老化强度和浸水强度有很大的影响， 其中， 影响热老化强度测试结果的最主要因素是标 准混凝土板， 而影 响浸水强度 的主要因素是标准砖 。 关键词 ： 瓷砖胶； 标准混凝土板； 标准试验砖； 浸水强度； 热老化强度 中图分类号： T U 5 8 文献标识码： A 文章编号： 1 0 0 1 7 0 2 X( 2 0 1 4 ) 1 1 - 0 0 5 8 - 0 3 I n fl u e n c e o f d i f f e r e n t s t a n d a r d c o n c r e t e s l a b s a n d s t a n da r d t e s t fil e s o n t h e t i l e a d h e s i v e p e r f o r ma n c e t e s t r e s u l t s XU E J i n g ， DO NG F e n g l i a n g ， Z HOU B i p i n g ， F ANG C h u y a n 【 D A V C O( G u a n g z h o u )B u i l d i n g Ma t e ri a l s C o hd ， G u a n g z h o u 5 1 0 2 3 5 ， G u a n g d o n g ， C h i n a Ab s t r a c t ： S t u d y o n d i f f e r e n t s t a n d a r d s u b s t r a t e s a n d t i l e s t o k n o w t h e i r i n fl u e n c e o n t h e t e n s i l e a d h e s i o n s t r e n g t h o f t i l e a d h e s i v e T h e t e s t r e s u l t s h o ws t h e b i g i mpa c t o n t e ns i l e a d h e s i o n s t r e n g t h a f t e r h e a t a g i n g a n d t e n s i l e a d h e s i o n s t r e n gth aft e r wa t e r s t o r a g e ： t h e ma i n f a c t o r o n s t r e n gth a f t e r h e a t a ng c o me s f r o m s t and a r d s u b s t r a t e ， wh i l e f o r s t r e n gth aft e r wa t e r s t o r a g e i s f r o m s t a n d a r d t i l e Ke y wo r d s ： t i l e a d h e s i v e ： s t a n d ard s u b s t r a t e ； s t a n d ard t i l e ； s t r e n gt h a f t e r w a t e r s t o r a g e ； s t r e n gt h aft e r h e a t s a g i n g 目前国内瓷砖胶测试标准采用最普遍的是J C F F 5 4 7 2 0 0 5 陶瓷墙地砖胶粘剂 ， 此标准基本上是依据欧洲 E N 1 2 0 0 4 -2 0 0 1 标准进行编制的。 但大量实验表明， 由于目 前国 内的标准混凝土板和标准试验砖存在一些问题，使得测试结 果很难达到要求， 尤其是在浸水和热老化强度方面， 导致正确 评估瓷 砖胶孰 优孰劣的 工作无 法进行。 为 此， 我 们分别采用欧 洲和中国的标准混凝土板以及标准试验砖进行了一系列的对 比试验， 来找出问题的原因。 1 试验材料及方法 本试验依据J C 厂 I 5 4 7 -2 0 0 5 进行。 1 1 试验材料 1 1 1 瓷砖胶的原材料及配方 水泥： 海螺牌4 2 5 级普通硅酸盐水泥； 砂： 石英砂， 细度 收稿 日期 ： 2 0 1 4 - 0 4 - 2 1 ： 修订 日期 ： 2 0 1 4 - 0 5 - 2 8 作者简介： 薛静， 女， 1 9 8 3 年生， 湖南常德人， 硕士。 地址： 广州市滨江 西路 2 0 6号， E ma i l ： x u e j d i g m a i l e o m。 5 8 新型建筑材料 2 0 1 4 3 1 4 0 1 0 0目； 纤维素醚： 国产， 黏度 3 0 4 0 P a s ； 可再分散乳胶 粉， V A E型， 瓦克公司生产。 1 1 2 瓷砖胶的基础配方 I 型低聚合 物含量瓷砖胶： 水泥3 9 ， 纤维素醚0 4 ， 聚 合物 1 ； 砂： 配平。 型高聚合物含量瓷砖胶： 水泥4 0 ， 纤维素醚0 4 5 ， 聚合物3 5 ； 砂： 配平。 1 1 3 标准混凝土板 ( 1 ) 欧洲标准混凝土板( F r e n c h S u b s t r a t e ， 简称 F S ) ， 400 m m x 4 0 0 m m x 4 0 m m， 标准养护室养护3 5 d ， 表面粗糙； ( 2 ) 上海增司工贸有限公司生产的标准混凝土板， 浇注成 型， 4 0 0 m in x 4 0 0 m m x 40m m ， 表面光滑。第1 种处理方式， 标准 养护室养护3 5 d ( C h i n e s e S u b s t r a t e 1 ， 简称C S 1 ) ； 第2 种养护 方式， 放入烘箱 1 0 5 c c 烘2 4 h ， 取出冷却到室温使用，( C h i n e s e H e a t e d S u b s t r a t e 1 ， 简称C H S 1 ) ； ( 3 ) 上海增司工贸有限公司生产的标准混凝土板， 压制成 型， 4 0 0 m m x 4 0 0 m m x 4 0 m m， 表面粗糙。第 1 种处理方式， 标 准养护室养护3 5 d ( C h i n e s e S u b s t r a t e 2 简称C S 2 ) ； 第2 种养 学兔兔 w w w .x u e t u t u .c o m 薛静， 等- 不同标准混凝土板和标准试验砖对瓷砖胶性能测试结果的影响 护方式， 放入烘箱 1 0 5 烘2 4 h ， 取出冷却到室温使用( C h i n e s e H e a t e d S u b s t r a t e 2 ， 简称C H S 2 ) 。 1 1 4 标准试验砖 ( 1 ) 欧洲标准试验砖( F r e n c h T i l e ， 简称m ， 在标准养护 试验室放置2 4 h以上， 直接使用； ( 2 ) 上海增司工贸有限公司提供的标准试验砖， 根据J 0 ， I 1 5 4 7 -2 0 0 5中预处理标准砖的方法养护后再使用( C h i n e s e T i l e ， 简称 C T ) 。 1 2 试验养护 本试验对 4 种粘结强度进行了对比： 原强度， 标养2 8 d ； 晾置时间( 2 0 ra i n ) ， 标养2 8 d ； 耐水强度， 标养 7 d + 2 1 d 浸水 ( 2 0 2 ) ： 热老化强度， 标养 1 4 d + 7 0 C 1 4 d + 标养 1 d 。 1 3 主要试验仪器设备 电子数显建筑胶粘剂拉力试验机，沧州路达建筑仪器厂 制造， 载力方式5 m m m in ； 沸煮 箱， F Z 一 3 1 A型， 无锡市中 科建 材仪器有限公司生产； 电热鼓风干燥箱， 1 0 1 1 型， 上海双旭 电子有限公司生产。 2 结果与讨论 2 1 试验基材的测试结果 2 1 1 标准试验砖 ( 1 ) 欧洲V 1 型标准砖， 吸水率0 2 8 ； 欧洲 P 1 型标准 砖， 吸水率 1 3 0 6 ； ( 2 ) 上海增司工贸有限公司V 1 型 标准砖， 吸 水率O 0 5 ； 上海增司工贸有限公司P l 型标准砖， 吸水率 1 5 0 1 。 参照 c 厂 I S 4 7 2 0 0 5 对标准砖的 要求， 欧标砖和增司工 贸的P 1 型标准砖都能满足要求， 且吸水率相差不大， 但对于 V 1 型砖来说， 欧标砖的吸水率超过标准( 0 2 ) 的要求， 而 国内的标准砖满足要求， 但接近底限值。 2 1 2 标准混凝土板 ( 1 ) 欧洲标准混凝土板， 含水率2 3 4 ， 吸水率 1 9 3 ( 以 质量计) 。 ( 2 ) 上海增司工贸有限公司的压制混凝土板， 含水率 4 0 4 ， 吸水率3 5 3 ( 以质量计) ； 浇注成型混凝土板含水率 3 1 1 ， 吸水率2 1 ( 以质量计) 。 参照J C I T 5 4 7 2 0 o 5 规定， 标准混凝土板含水率要求 3 ， 在含水率方面， 只有欧洲标准混凝土板可以 满足要求， 增 司工贸的2 种混凝土板均不符合要求； 对于吸水率， 本研究并 未按照该标准规定方法来进行测试， 但对比发现， 压制成型的 混凝土板吸水率明显高于浇注成型的 混凝土板和欧洲标准板。 2 2 标准混凝土板和标准试验砖对瓷砖胶 粘结强度的影响 ( 见表 1 ) 表 1 标准混凝土板和标准试验砖对瓷砖胶拉伸粘结强度的影响 M P a j c r 5 4 7 -2 o o 5标准要求 从表 1 可以看出， 不同的标准混凝土板和标准试验砖对 瓷砖胶的拉伸粘结强度测试结果有不同程度的影响： ( 1 ) 对原强度测试结果的影响： 不论是低聚合物含量还是 高聚合物含量的瓷砖胶，不同的V l 型标准砖对原强度影响 不大； 对于不同的标准混凝土板来说， 采用浇注成型、 表面光 滑的混凝土板的测试结果要较欧洲标准板和压制成型表面粗 糙的混凝土板稍差一些。 ( 2 ) 对晾置时间测试结果的影响： 浇注成型的混凝土板在 低聚合物含量的瓷砖胶体系中的测试结果表现稍差，而欧洲 标准混凝土板和压制成型的混凝土板结果比较接近； 不同P 1 型标准砖对晾置时间测试结果影响较小。 ( 3 ) 对耐水强度测试结果的影响： 不论是低聚合物含量的 瓷砖胶还是高聚合物含量的瓷砖胶，采用欧洲V 1 标准砖的 都明显高于采用增司工贸V l 标准砖的测试结果，而且在高 N E W 白 UI L DI NG MAT E R I AL 5 5 9 学兔兔 w w w .x u e t u t u .c o m 薛静， 等： 不同标准混凝土板和标准试验砖对瓷砖胶性能测试结果的影响 聚合物含量的瓷砖胶体系中表现更显著，说明砖的吸水率即 孔隙率是耐水强度测试结果的重要影响因素。 瓷砖胶粘贴瓷砖的粘结机理包括2 种ll 】， 一种是砂浆嵌入 孔隙形成 机械咬 合， 另一种是聚合 物在粘结界面形成的 桥接 作用。对于低孔隙率的瓷砖， 正常养护条件下， 粘结强度主要 靠的是第二种机理； 但在水中浸泡时， 聚合物由于吸水产生溶 胀， 此时这种物理桥接作用会被弱化甚至遭到破坏_2 _ 3 1 ， 取而 代之的是刚性砂浆的机械咬合作用成为形成粘结力的主因， 这种嵌固作用对于入侵的水也会形成一种隔断， 孔隙率越高， 这种咬合作用越牢固， 对水的阻断作用也越明显， 使得水无法 侵入， 对粘结力的破坏就会越小。所以， 采用孔隙率较高的欧 标砖测试的耐水强度更高，而且这种趋势在高聚合物含量的 瓷砖胶体系中表现得更明显。 对于标准混凝土板， 采用欧标砖时， 无论是低聚合物和高 聚合物含量的瓷砖胶， 采用欧洲标准板的测试数据高于标养后 的压制和浇注混凝土板， 至于烘干处理过的压制和浇注混凝土 板， 结果有提高， 与欧标板结果一致， 但横向 对比采用增司工贸 标准砖的测试结果， 加热处理和未处理的压制板和浇注板的结 果基本相同， 说明混凝土板并不是影响耐水强度的 主要因素。 ( 4 ) 对热老化强度测试结果的影响： 只有欧洲的标准混凝 土板+ 欧洲标准砖的测试结果才能符合0 5 M P a 的标准要 求。 采用欧洲标准砖的测试结果要稍优于采用增司标准砖的； 而对于混凝土板来说，采用欧洲混凝土板的测试结果要远高 于采用国内的压制板和浇注板， 其中， 综合表现最差的是浇注 板。 将标养后的压制板和浇注板与欧洲标准板测试对比， 后者 的测试结果远高于前面两者， 并且与原强度、 凉置时间及耐水 强度测试结果对比可知，欧标砖的测试结果稍高于国内标准 砖。然而， 对于经过烘干处理的压制和浇注混凝土板， 热老化 试验结果出乎意料的好， 而且， 此时由于采用不同的标准砖带 来的结果差异已 经无法体现，说明混凝土板是影响热老化强 度最重要的因素， 而标准砖次之。 产生该现象的原因是： 未经过烘干处理的混凝土板由于 所含水分较多， 在高温7 0 养护条件下， 混凝土板更容易发 生干缩并伴随体积的变化 ， 瓷砖胶也产生相应的收缩， 而标 准砖由于吸水率低，尺寸稳定性相对来说要远高于瓷砖胶和 混凝土基材，所以此时的应力全集中在瓷砖胶和标准砖的界 面， 导致热老化粘结强度明显降低， 破坏方式也是A F T ； 而 经过烘干处理的混凝土板， 由于含水率较低， 体积稳定性在高 温下也比较好，瓷砖胶收缩产生的应力可以较均匀地分布在 瓷砖胶一 标准砖界面以及瓷砖胶一 混凝土界面， 热老化强度就 会较高， 这也是为什么在实际应用中， 欧美部分国家要求贴砖 前的基层养护至少达到6 个月以上的原因 3 结论 ( 1 ) 对于原强度和晾置时间， 采用欧洲标准板和标准砖与 采用国内的2 种标准板和标准砖进行测试，在绝大多数情况 下可以得到一致的结果，其中浇注成型的混凝土板测试结果 有时会表现稍差。 ( 2 ) 对于耐水强度， 由于标准砖孔隙率不同的原因， 采用 欧洲砖的测试结果明显高于采用国内标准砖的，测试中使用 孔隙率更高的标准砖会更合理。 ( 3 ) 对于热老化强度， 标准混凝土板的含水率是影响瓷砖 胶热老化强度测试结果的主要原因，可以采取烘干或者延长 混凝土板养护时间的方法来降低其含水率。 参考文献 ： 1 】 于全伟 ， 夏哗煦 ， 王春久 ， 等 中国市场瓷砖表面表征和胶粉对 于 不同瓷砖粘接机制初步研 究 c 1 2 O l O第四届 ( 中国) 国际建筑 干 混砂浆生产应用介绍研讨会论文集 B 京 ： 中国建筑业 协会材 料 分会预拌砂浆推广部， 2 0 1 0 ： 2 1 8 2 2 9 2 F r a n k Wi n n e f e l d a ， J o s e f K a u f m a n n a ， E r w i n H a c k M o i s t u r e i n d u c e d l e n g t h c ha n g e s o f t i l e a d h e s i v e mo r t a r s a n d t h e i r i m- p a c t o n a d h e s i o n s t r e n gth 叨C o n s t r u c t i o n a n d B u i l d i n g Ma t e r i a l s ， 2 01 2， 3 0： 4 2 6 43 8 3 J e n n i A， Z u r b r i g g e n R， Ho l z e r L， e t o 1 C h a n g e s i n mi c ms t mc - t u r e s a n d p h y s i c a l p r o p e r t i e s o f p o l y me r - mo d i fie d mo rta r s d u r - i n g w e t s t o r a g e J C e m C o n c r R e s ， 2 0 0 6 ， 3 6 ( 1 ) ： 7 9 9 O 4 】 S h o u k r y S N ， Wi l l i a m G W， D o w n i e B ， e t E ff e c t o f mo i s t u r e a n d t e mp e r a t u r e o n t h e m e c h a n i c al p r o p e rt i e s o f c o n c r e t e 田 C o n - s t r u c t i o n a n d B u i l d i n g M a t e ri al s ， 2 0 1 1 ， 2 5 ( 2 ) - 6 8 8 6 9 6 A 6 0 新型 建筑材料 2 0 1 4 1 1 学兔兔 w w w .x u e t u t u .c o m