水泥基饰面砂浆泛碱性能及抑制措施研究 2016-11-14

重庆大学硕士学位论文
（学术学位）
学生姓名：石 齐
指导教师：吴 芳 副教授
专 业：材料科学与工程
学科门类：工 学
重庆大学材料科学与工程学院
二 O 一四年五月

A Thesis Submitted to Chongqing University
in Partial Fulfillment of the Requirement for the
Master’s Degree of Engineering
By
Shi Qi
Supervised by Ass. Prof. Wu Fang
Specialty: Material Science and Engineering
College of Material Science and Engineering of
Chongqing University, Chongqing, China
May, 2014

摘 要
水泥基饰面砂浆由于其内部或外部环境水的迁移导致可溶性碱或盐在砂浆表
面析出，造成泛碱和色差等缺陷，严重影响建筑外墙面的装饰性，且泛碱会随着环境条件的变化反复出现而难以根治。组成材料对饰面砂浆泛碱有重要影响，因此揭示材料组成对饰面砂浆初次泛碱和二次泛碱的影响规律，并分析比较饰面砂浆泛碱的抑制措施，对于配制综合性能优良的饰面砂浆具有重要意义。
本文分析了组成材料对水泥基饰面砂浆泛碱性能的影响，并比较几种外加剂
对饰面砂浆泛碱的抑制效果，重点研究了抗泛碱剂抑制水泥基饰面砂浆泛碱的作用机理。研究结果表明：
① 可再分散乳胶粉和纤维素醚均能降低饰面砂浆的吸水量，提高饰面砂浆柔
韧性和界面粘结性能，有效降低饰面砂浆的泛碱程度，且两种聚合物复掺时具有较好的协同作用；消泡剂和膨胀剂可以减轻饰面砂浆的泛碱程度，但存在一定的负面作用。
② 石灰石粉和石英粉均能降低砂浆的吸水量，使得水泥基饰面砂浆的泛碱程
度较轻，且掺石英粉的经济性和对于降低砂浆吸水量和提高砂浆抗泛碱性的作用效果明显优于石灰石粉。
③ 掺抗泛碱剂和防水剂均能降低饰面砂浆的吸水量，提高饰面砂浆抗泛碱性，其中掺抗泛碱剂的作用效果最佳，而防水剂外涂则可以获得更佳的抑制效果。
④ 抗泛碱剂能降低水泥基饰面砂浆中 Ca(OH)2的含量，改善饰面砂浆的孔结
构，减少骨料与水泥石的界面区域缺陷，提高饰面砂浆的致密性。

关键词：水泥基饰面砂浆，泛碱，氢氧化钙，孔结构


V
2.3.6 扫描电镜微观形貌分析（SEM） ...................... 14
2.3.7 孔结构分析 ............................ 14
3 组成材料对水泥基饰面砂浆泛碱性能的影响.................15
3.1 可再分散乳胶粉对水泥基饰面砂浆泛碱性能的影响 ................. 15
3.1.1 可再分散乳胶粉对水泥基饰面砂浆吸水量的影响............... 15
3.1.2 可再分散乳胶粉对水泥基饰面砂浆力学性能的影响........... 16
3.1.3 可再分散乳胶粉对水泥基饰面砂浆泛碱面积的影响........... 17
3.2 纤维素醚对水泥基饰面砂浆泛碱性能的影响 ................... 18
3.2.1 纤维素醚对水泥基饰面砂浆吸水量的影响 ................ 18
3.2.2 纤维素醚对水泥基饰面砂浆力学性能的影响 ............ 19
3.2.3 纤维素醚对水泥基饰面砂浆泛碱面积的影响 ............ 20
3.3 乳胶粉与纤维素醚复掺对水泥基饰面砂浆泛碱性能的影响 ............... 21
3.3.1 乳胶粉与纤维素醚复掺对水泥基饰面砂浆吸水量的影响............. 21
3.3.2 乳胶粉与纤维素醚复掺对水泥基饰面砂浆力学性能的影响......... 22
3.3.3 乳胶粉与纤维素醚复掺对水泥基饰面砂浆泛碱面积的影响......... 23
3.4 消泡剂对水泥基饰面砂浆泛碱性能的影响 ............. 24
3.4.1 消泡剂对水泥基饰面砂浆吸水量的影响 .................... 24
3.4.2 消泡剂对水泥基饰面砂浆力学性能的影响 ................ 25
3.4.3 消泡剂对水泥基饰面砂浆泛碱面积的影响 ................ 25
3.5 膨胀剂对水泥基饰面砂浆泛碱性能的影响 .............. 27
3.5.1 膨胀剂对水泥基饰面砂浆吸水量的影响 .................... 27
3.5.2 膨胀剂对水泥基饰面砂浆力学性能的影响 ................ 28
3.5.3 膨胀剂对水泥基饰面砂浆泛碱面积的影响 ................ 29
3.6 惰性填料对水泥基饰面砂浆泛碱性能的影响 ................... 30
3.6.1 惰性填料对水泥基饰面砂浆吸水量的影响 ................ 30
3.6.2 惰性填料对水泥基饰面砂浆力学性能的影响 ............ 31
3.6.3 惰性填料对水泥基饰面砂浆泛碱面积的影响 ............ 33
3.7 本章小结 ............................. 34
4 水泥基饰面砂浆泛碱的抑制措施 .............36
4.1 抗泛碱剂对水泥基饰面砂浆泛碱的抑制作用 .................... 36
4.1.1 抗泛碱剂对水泥基饰面砂浆吸水量的影响 ................ 36
4.1.2 抗泛碱剂对水泥基饰面砂浆力学性能的影响 ............ 37
4.1.3 抗泛碱剂对水泥基饰面砂浆泛碱面积的影响 ............ 38
4.2 防水剂内掺对水泥基饰面砂浆泛碱的抑制作用 ................ 39IV
目 录
中文摘要............................I
英文摘要..........................II
1 绪 论...........................1
1.1 课题背景 ...................... 1
1.2 国内外装饰砂浆的应用与发展现状 .................. 1
1.2.1 国外的应用与发展现状 .................... 1
1.2.2 国内的应用与发展现状 .................... 3
1.3 水泥基饰面砂浆泛碱的研究概况 ...................... 3
1.3.1 饰面砂浆的组成材料 ........................ 3
1.3.2 水泥基饰面砂浆泛碱的形成机理 .............. 5
1.3.3 聚合物与填料和外加剂抑制水泥基饰面砂浆泛碱的研究............... 6
1.4 研究的目的与意义 ......................... 7
1.5 主要研究内容 ....................... 8
2 原材料和试验方法 ...........................9
2.1 试验原材料 ........................... 9
2.1.1 水泥 ...................... 9
2.1.2 砂 .......................... 9
2.1.3 聚合物 ............................ 9
2.1.4 惰性矿物掺合料 .................... 10
2.1.5 着色剂 .......................... 10
2.1.6 外加剂 .......................... 10
2.1.7 水 ........................ 10
2.2 试验配合比及试件成型方法 ................. 10
2.2.1 试验配合比 ............................ 10
2.2.2 试件成型方法 ........................ 11
2.3 主要测试方法 ..................... 11
2.3.1 泛碱性能 ...................... 11
2.3.2 吸水量 .......................... 12
2.3.3 抗折、抗压强度 .................... 12
2.3.4 拉伸粘结强度 ........................ 13
2.3.5 X 射线衍射分析（XRD） ......................... 14
VI
4.2.1 防水剂对水泥基饰面砂浆吸水量的影响 .................... 39
4.2.2 防水剂对水泥基饰面砂浆力学性能的影响 ................ 40
4.2.3 防水剂对水泥基饰面砂浆泛碱面积的影响 ................ 40
4.3 防水剂外涂对水泥基饰面砂浆泛碱的抑制作用 ................ 41
4.4 本章小结 ............................. 42
5 水泥基饰面砂浆泛碱机理分析...................44
5.1 水泥基饰面砂浆水化产物 XRD 分析 ...................... 45
5.2 水泥基饰面砂浆 SEM 分析 ................... 48
5.3 水泥基饰面砂浆孔结构分析 ................. 50
5.4 本章小结 ............................. 52
6 结论与展望 .....................53
6.1 本文的主要结论 ........................... 53
6.2 水泥基饰面砂浆泛碱性能研究展望 ............... 54
致 谢.........................55
参考文献.........................56
附 录.........................60
A. 作者在攻读硕士学位期间发表的论文目录 .............. 60
B. 作者在攻读硕士学位期间参与的科研项目 .............. 60