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摘要：聚合物水泥防水涂料（简称JS）是由丙烯酸脂、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发应固化成膜的双组分水性防水涂料。产品按物理性能分为Ⅰ型、Ⅱ型、Ⅲ型。Ⅰ型使用于活动量较大的基层，Ⅱ型和Ⅲ型适用于活动量较小的基层。聚合物水泥防水涂料柔韧性好，粘结强度高，可在无明水的潮湿基层上直接施工，无毒、无害、无污染、施工简单，由于其具备的众多优点，使得这种环保型的防水材料近年来得到了高速发展与广泛应用。
1引言
聚合物水泥防水涂料拉伸性能检测受到多种因素影响，这些因素均不同程度地影响了检测机构试验数据的准确性与可比性.此文通过分析不同环境温湿度、搅拌制度、涂覆遍数、液粉比、养护制度因素对拉伸性能检测结果造成的影响，初步探讨了消除这些因素中不利影响，增加试验室间检测数据可比性，提高检测质量的方法。
2试验方法
按GB/T23445-2009《聚合物水泥防水涂料》进行相关项目的测试。依据GB/T16777-2008规定，将标准条件（温度（23±2）℃，相对湿度（50±10）%）下放置至少24h的液料和粉料混合均匀，搅拌5min后，静置1～3min后，开始制膜，可采用聚四氟乙烯或其他易脱模的模框，分2次或3次涂覆，后道涂覆应在前道涂层实干后进行，两道间隔（12～24）h,使试样厚度达到(1.5士0.2)mm，将最后一道涂覆试样表面刮平后，在标准条件下养护96h，然后放入(40士2)℃干燥箱中处理48h，取出后置于干燥器中冷却至室温，用切片机冲切成哑铃Ⅰ型试件，装入符合标准的拉伸试验机中进行拉伸强度和断裂伸长率的测定。
3结果与分析
3.1试验室的环境温湿度
按照GB/T23445-2009《聚合物水泥防水涂料》标准中规定，试验室的标准条件为温度（23±2）℃，相对湿度（50±10）%，试验检测工作中，不少的试验室单纯的用空调去控制温度而用不适当的抽湿机去控制湿度，这样就很难达到试验室的恒温恒湿效果，导致影响聚合物水泥防水涂料的检测数据，大量的试验比对也证明同种涂料在其他条件都一致的情况下温湿度的差异导致试验数据的偏差，所以试验室应当严格按照标准要求配备相应功率的恒温恒湿调控机，使温湿度在试验的整个过程中都能处于标准试验条件下。这样才能准确的体现聚合物水泥防水涂料的性能，标准试验条件是聚合物水泥防水涂料检测拉伸性能首先需要考虑的因素。
3.2搅拌制度
现行标准规定，在标准试验条件下放置后的样品按指定的比例分别称取液体和固体组分，混合机械搅拌5min，静置1～3min，以减小气泡，但实际检测工作中，经过机械搅拌后，搅拌过程会引入大量气泡，这些气泡在标准规定的静置时间1～3min，很难完全排除，这些气泡的产生，主要是由于机械搅拌速度过快造成的，由于高速搅拌引入的过多的气泡，在粘稠的半固态涂料中短时间内无法排除，在高速搅拌后，不待气泡排除就倒入模具涂覆成型，将对样品成型质量产生不利影响。
为分析比较搅拌制度对测试结果的影响，我们曾做过实验比较。选用同厂家同型号同批次涂料产品，在保持其他测试条件相同的前提下，分别使用同一台搅拌设备进行高速搅拌和低速搅拌，搅拌后均采用涂覆两侧的方式各成型五批样品，每批样品取样10组，在标准条件下养护至规定时间，分别测试，试验结果可以发现，高速搅拌后制备的样品，各批次拉伸强度、断裂伸长率测试结果的平均值均低于低速搅拌后制备样品各批次测试结果平均值。
针对上述情况，为消除不合理的搅拌制度对样品成型的影响，搅拌过程中应采用低速搅拌以减小在搅拌过程中引入的气泡。部分试验室由于未配备专门的涂料成型搅拌设备，采用人工搅拌的方式成型，采用这种搅拌制度时，或出现两种不同的情况，当测试样品的含固量较低时，人工搅拌与机械搅拌的差异不大，当样品的含固量较高时，人工搅拌难以将粉料与液料均匀混合，因此还是应当采用机械搅拌方式。
3.3涂覆遍数的影响
GB/T23445-2009中规定，将搅拌好的试样分2～3次涂覆，干膜总厚度达到(1.5士0.2)mm，区间比较宽，即1.3～1.7mm内均可，而在实际试验中，分2遍和3遍涂覆可得到不同的结果。以涂膜厚度均为1.5mm为例，涂覆2遍的无处理涂膜断裂伸长率比涂覆3遍的无处理涂膜断裂伸长率偏低。同时对涂膜裁片的横截面观察，发现涂覆2遍的涂膜截面有针孔，气泡相对较大，但涂层表面看起来很密实，涂覆3遍的涂膜截面几乎无针孔，气泡很少，涂膜更密实。
随着涂覆遍数的增加，拉伸强度和断裂伸长率是不断升高的，特别是一遍涂覆层试件和两遍涂覆层试件相比较，拉伸强度和断裂伸长率的升高是非常明显的。随着试件涂覆层的增加，拉伸强度和断裂伸长率的升高趋于缓和，直到四遍涂覆，试件的强度和断裂伸长率基本不变，如下图所示
图1涂覆遍数与拉伸强度关系
图2涂覆遍数与断裂伸长率关系
鉴于以上分析，建议充分考虑涂覆遍数不同对测试结果的影响，在下次标准修订时，明确规定一种涂覆遍数，从而减少试样制备过程中的不确定因素，增加试验室间检测结果的可比性。
3.4液粉比对防水涂膜性能的影响
聚合物乳液是JS防水涂料的主要成膜物质，对涂膜的耐水性、柔韧性、与基层的粘结性有着直接的影响。试验中，液料由乳液、水、增稠剂组成，m(液料):m(粉料)=1:1，对比3种国产丙烯酸乳液A、丙烯酸乳液B、丙烯酸乳液C，在乳液用量分别为70%,80%,90%(相对液料)时对JS防水涂料拉伸性能的影响不同。随乳液用量的增大，断裂伸长率增加，拉伸强度降低。综合产品的性价比来看，乳液用量在80%为宜，既可降低成本，又能满足性能指标的要求。
参照GB/T23445-2009《聚合物水泥防水涂料》进行测试。液粉比不仅影响防水涂膜的性能，而且关系到产品的经济效益。同一配方中，随着液粉比的增大，断裂伸长率增大，拉伸强度降低。这是因为随液粉比的增大，聚合物的比例提高，能与水泥发生水化反应的水增多，水泥水化完全。因此，涂膜拉伸强度提高，但同时乳液用量增加后，PVC(颜料体积浓度)减少，导致涂膜拉伸强度降低。从总体趋势来看，涂膜的拉伸强度随液粉比的增大而缓慢降低，断裂伸长率逐渐增大。第一种和第二种能满足JS防水涂料I型要求，第三种和第四种能满足JS防水涂料II型要求，第六种和第八种满足JS防水涂料III型的指标要求。GB/T23445-2009中规定III型JS防水涂料的伸长率大于30%，拉伸强度大于1.8MPa即可满足要求，即要求涂膜偏刚性多一点，对柔韧性要求不太高，所以在配方的设计中，可以考虑做成干粉状单组分产品，即用胶粉代替乳液，施工时直接加水搅拌。
表1液粉比对防水涂膜性能的影响
3.5养护时间的影响
按照GB/T23445-2009《聚合物水泥防水涂料》标准规定，成型后的试件在标准条件下养护96h，然后放入(40士2)℃干燥箱中处理48h，取出后置于干燥器中冷却至室温即可试验。延长养护时间进行测试发现测得的断裂伸长率有所降低，拉伸强度提高。因为JS防水涂料中水泥水化是一个渐进的工程，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、断裂伸长率降低。继续延长养护时间，由于水泥已基本充分水化，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。缩短养护时间拉伸强度降低，断裂伸长率也会有所降低。因为各组分反应还未完全。所以检测过程中应严格按照标准规定进行养护时间的确定，否则数据没有可比性
4结语
经过对检测数据的比较分析，本文初步探讨了几个影响聚合物水泥防水涂料拉伸性能测试的因素，并针对几个影响因素，分别分析了其产生的原因，指出了消除或降低这些影响因素的某些可行的方法。我们发现:试验环境温湿度选择、搅拌时选择高速还是低速的、涂覆遍数的选择、液粉比选择多大、养护时间的确定，都不同程度的影响了聚合物水泥防水涂料的拉伸性能，检测过程中应严格按照标准要求操作从而消除上述因素对检测结果准确性、可比性的不利影响。
参考文献
[1]文翠琴.聚合物水泥防水涂料性能关键影响因素分析[J].福建建材.2009（01）.
[2]翟广玉，赵继红，翟连矿.不同聚合物乳液防水涂料性能比较研究.[J].新型建筑材料，2006（5）:16-18.
论文作者:李克娟
论文发表刊物:《建筑学研究前沿》2018年第22期
论文发表时间:2018/12/11
标签：聚合物论文; 防水涂料论文; 涂覆论文; 水泥论文; 强度论文; 乳液论文; 标准论文; 《建筑学研究前沿》2018年第22期论文;