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(一)聚合物水泥防水涂 料的定义、分类 (二)聚合物水泥防水涂 料的拉伸性能试验方法 (三)拉伸性能的影响因 素 (一)聚合物水泥防水涂料的定义、分类 1、聚合物水泥防水涂料是以丙烯酸酯、乙烯-乙酸乙烯酯等聚 合物乳液和水泥为主要原料,加入填料及其他助剂配制而 成,经水分挥发和水泥水化反应固化成膜的双组份水性防 水涂料。 2、类型 按物理力学性能分为型、型和型。 (1)型适用于活动量较大的基层。 (2) 型和型适用于活动量较小的基层。 3、标准 GB/T 23445-2009聚合物水泥防水涂料 (二)聚合物水泥防水涂料的拉伸性能试 验方法 1、产品的两组分分别搅拌后,其液体组分应为无杂 质、无胶凝的均匀乳液;固体组分应为无杂质、 无结块的粉末。 2、标准试验条件:温度(232),相对湿度( 5010)%。 3、试验准备:试验前样品及所用器具应在标准试验 条件下至少放置24h。 4、试样制备 (1)涂膜前,需用脱模剂处理模具表面。 (2)在标准条件下,按生产厂家指定的比例分别称取 适量的液体和固体组分,混合后机械充分搅拌5min静置 (13)min。倒入模框中涂覆。分两次或三次涂覆,后 道涂覆在前道涂层实干后进行,两道涂覆间隔时间为( 1224)h,使试样厚度达到(1.50.2)mm,最后一次 涂覆将表面刮平。在标准试验条件下养护96h,然后脱 模,将脱模后的试样反面向上在(402)干燥箱中处 理48h,取出后置于干燥器中冷却至室温。 5、从表面光滑平整、无明显气泡的涂膜上按 GB/T528规定的哑铃型裁取5试件进行拉伸性 能试验。 6、拉伸强度、断裂伸长率检测 (1)用橡胶测厚仪测量标距点及中间点厚度(保持 时间为5s),取三点的平均值作为试样厚度d;测 量标距段宽度B 。 (2)拉伸速度:200mm/min (3)将试件夹持在夹具中心;将大变形夹头按标距 线夹紧,不得歪扭,标线标距为25mm。 (4)启动试验机,至试件拉断为止,记录最大 拉力P及断后标距L1 。 (5)试样拉伸强度:TS=P/(Bd);单位: MPa (6)断裂伸长率:E=100(L1-25)/25;单位 :% (7)分别计算5个试件的算术平均值作为试验 结果 。若试件在标距外断裂,数据作废,用备用试 件补测 。 (三)拉伸性能的影响因素 1、试验样品及其配比比例的影响 (1)送检的试验样品不符合规定,乳液有杂质、有胶 凝;固体组分应为有杂质、有结块。 (2)委托方未按生产厂家指定的配比比例送检。 例如:生产厂家(乳液:粉料=1:0.8) 委托送检(乳液:粉料=1:1) 影响JS涂料拉伸性能的因素很多,例如比例、水 泥、添加剂、搅拌、涂膜、养护环境、养护时间等。 搅拌后凝结成团,难以涂膜 原因:(1)配比比例不正确。(2)未加入稀释剂(水) 。 涂布成膜后有裂缝、有结块 平整 液粉比(乳液比粉料)对涂料拉伸性能的影响 液粉比是涂料中聚合物乳液量与所用粉料量之间的比值。它不仅影响 到涂膜的各种性能,而且涉及到涂料的经济性,因此是一个重要的指标。 有试验研究表明:在一定聚灰比范围内,粉液料比对提伸强度影响较 小,对延伸率影响较大。这是由于粉料的加入,只有小部分发生水化反应 ,增强了拉伸强度,而大部分仅仅作为填充料充满干液料之间,限制了高 分子材料链间的自由延伸,所以防水涂料的延伸率随粉料/液料比的增大而 减少。 从上表可得:聚粉比降低时涂膜的拉伸强度提高,同时导致断裂伸长率急剧降低。 分析几种不同的液粉比: 0. 8 1、 1 1、 1. 2 1、1. 41 ,对涂料拉伸性能的影响。 对于拉伸性能,随液粉比 的增加 ,拉伸强度逐渐减小,断 裂伸长率直线升高(左图示) 。 但乳液量增加后,PVC(颜填料体 积浓度)减少,导致涂膜拉伸强 度的急剧降低,涂膜的拉伸强度 随液粉比的增大而减小。 断裂 伸长率随液粉比的增大而增大 。 水泥品种对涂料性能的影响 试验中比较了白水泥(WC) (32.5级) 、普通硅酸盐水泥(OC) (32.5 级、 42.5级)和粉煤灰水泥( FC) (32.5级)对涂料性能的影响(见表 2) 。 由上表可见: 选用 42.5级普硅水泥的涂膜拉伸性能最高 ,断裂伸长率最低。同一强 度等级(32.5级)的 3种水泥相比较:粉煤灰水泥和普通硅酸盐水泥所配制的 涂膜性能较为理想,7d拉伸强度为 2.2 MPa ,断裂伸长率为 280 %;白水泥 稍差一些。 (2)试验过程的影响 (1)试验样品混合搅拌阶段的影响。 样品混合搅拌时间不足5min,搅拌不均匀,粉料 有结块。 聚合物水泥防水涂料由于有絮凝作用的存在,在 搅拌时水泥和外加剂容易聚合成团,不与聚合物发生 反应,在试样凝固成膜后会有结块颗粒,形成空隙, 影响拉伸性能。 由于搅拌速度过快引入了过多的气泡,短时间 内无法排出。所以搅拌过程中应低速搅拌,以减少 搅拌过程中引入的气泡。 搅拌过程中还应注意将粘 附在搅拌罐壁上的样品刮入罐内,以免造成粉液比 改变 。 搅拌均匀后没有静置13min便涂膜。(涂料 在混合搅拌过程中容易产生大量的气泡,使涂膜产 生气孔和应力集中,导致其力学性能下降。) (2)涂膜次数的影响 经试验表明:在试件相同厚度和养护龄期下,所 测得拉伸强度、延伸率随成膜次数增加而有所增大。 由于一次成膜当试件表干后,试件内部剩余水分没有 多次成膜容易蒸发。分次成膜质量好于一次成膜的质 量。每次间隔时间以前一能涂膜干固不粘为准。 在涂膜厚度一定的情况下,涂覆次数越多,成膜 密实度越好,膜内部存在的气泡较小、呈封闭状态 ,试件的拉伸性能越高。 从表1、 表2的试验结果可以看出: (1) 无处理的拉伸强度值:3次涂覆的试样比2次 涂覆的试样高10%20% 。 (2)无处理的断裂伸长率:3次涂覆的试样比2次 涂覆的试样高8%19%。 (3)试样3、4、7、8 试验数值表明, 同一聚合物 水泥防水涂料 分3次涂覆制备的试样其试验结果符合 相应的技术指标要求,而分 2次涂覆制备的试样试验 结果不符合要求。 在涂膜厚度一定的情况下,涂覆次数越多,成膜 密实度越好,膜内部存在的气泡较小、呈封闭状态, 试件的拉伸性能越高。 用放大镜对涂膜裁片的截面观察发现,涂层薄( 厚度不超过0.5mm)的涂膜内部存在的气泡较小、呈 封闭状态;涂层厚(厚度在 0.60.8mm 之间)的涂膜 内部气泡相对较大,有时气泡几乎贯穿整个涂层,但 涂层表面看似密实。由此可见,不同的涂覆方法,能 导致聚合物水泥防水涂料产品试验结果的不同,并影 响到对产品合格性的评定。 在目前常用建筑防水涂料标准中, GB/T23445- 2009聚合物水泥防水涂料以及 GB/T16777-2008 建筑防水涂料试验方法,在试样制备时涂覆次数都 是不确定的。在对这些产品进行检验时,建议应采用 一种方法或者指明两种方法出现争议时以 2次涂覆的 为准,(厚度不足1.5mm时,涂3次)。原因之一可以 缩短试验时间;原因之二确保标准中的技术指标,提 高产品质量。 GB/T23445-2009聚合物水泥防水涂料(二次或三次) GB/T16777-2008 建筑防水涂料试验方法一次或多 次(最多三次) 涂膜的养护条件对试验结果的影响。 (3)养护条件(温湿度)和养护时间的影响 JS防水涂料中包含无机材料和有机高分子两个体系,两体 系在不同的条件下各自发展并相互作用,相互牵制。干燥环境可 加速水分的蒸发,有利于涂料的成膜,潮湿环境则有利于水泥的 水化,较高的温度可以保证聚合物中高分子链段的自由移动,涂 膜更加柔韧;温度较低时,高分子链的运动受冻结,无机材料 发挥着主导作用,所以处于较高温度和相对潮湿环境中的涂膜 有较理想的拉伸性能,而处于较低温度和相对干燥环境中的涂 膜则拉伸性能较差,因此实验室的温湿度对防水涂料成膜质量 起着至关重要的作用。标准中规定实验室标准试验条件为:温 度(232),相对湿度(5010)%。 涂膜后,在标准条件下养 护,约4小时,涂膜即实 干了。 下雨天,天气潮湿,湿度 过大不利于水分的蒸发, 涂膜表面有一层水,表干 、实干时间增长(24h过后 都没干)。 养护条件标准条件下养护 232,RH5010% 非标准条件下养护 232,RH6010% 样品号样品1样品2样品3样品1样品2样品3 拉伸强度 ,MPa 2.22.83.92.83.45.1 断裂 伸长率,% 8976131868896 数据偏少 制备涂膜试片时,应进行烘干处理。 在标准条件养护96h后,涂料尚未得到充分 固化,尚存残余水分,此时测得的数据不能真 实地反映其性能。有试验表明试件养护144h (6天)与试件在标准条件养护96h后再在 40干燥箱中烘干48h分别进行的拉伸性能试 验,试验数据差异较大。 按照标准规定,养护7d后即可进行性能测试。延长养护 时间进行测试发现,14d测得的断裂延伸率较7d时有所降低 ,拉伸强度提高。因为JS防水涂料中水泥水化是一个渐进的 过程,成膜后涂膜中残存的成膜助剂、增塑剂等助剂随时间 的延长而缓慢挥发,利于涂膜拉伸强度的提高、断裂延伸率 降低。继续延长养护时间,由于水泥己基本充分水化,且体 系中残存的助剂已基本挥发完,因此,涂膜的拉伸性能趋于 平缓,变化不明显。 养护时间的影响 养护时间延长, 防水涂膜的拉伸强度提高,柔韧性降 低。 时间d拉伸强度MPa断裂伸长率 7145314 14171299 28194290 养护龄期对涂料性能的影响 (4)试验环境条件的影响。 标准试验条件:温度(232),相对湿度(5010)%。 养护、干燥处理后的涂膜必须放在干燥器中,以防 涂膜吸收空气中水气,影响拉伸性能。 在标准条件下及时进行拉伸性能试验。 在进行聚合物水泥防水涂料的物理性能试验项 目前,首先要进行试样涂膜的制备,这是非常关键的 一道程序,涂膜质量好坏直接关系到试验项目结果 的准确性,因此,作为检测工作者,在积极贯彻实 施标准时,应严格执行、正确理解与运用所制定的 试验方法中的有关规定,以保证得到可靠的试验数 据。在检测试验过程中应注意以下几个问题: 总结 (1)根据任务单的配比比例,准确的称量聚合物 乳液和粉料的质量。(乳液应搅拌均匀后称取。) (2)先低速后高速机械搅拌5min,搅拌均匀,不 允许有结块,静置13min,去除气泡。 (3)第1层涂布尽量涂平且薄涂,第1层涂覆实干 后涂第2 层,方向与第 1层垂直,用刮板来回将涂料来 回刮几次,去除气泡。涂模前模版须涂脱模剂,以便 脱模。 (4)严格按照标准规定的环境条件进行涂膜的养护 和试验。
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