深圳市房屋安全和工程质量检测鉴定中心 广东深圳518000
摘要:本文通过试验,对腻子搅拌方法、密闭静置时间、基材含水率、基材表面质量、环境湿度等因素下对建筑室内用腻子的粘结强度的影响进行了研究,探讨影响其结果的因素,以得到可靠的试验结果。
关键词:建筑室内用腻子;粘结强度;影响因素
1、引言
内墙腻子粉是漆类施工前对施工面进行预处理的一种表面填充材料,主要目的是填充施工面的孔隙及矫正施工面的曲线偏差,为各种建筑涂料获得均匀、平滑的漆面打好基础。使用性能低劣的产品,最终往往导致工程交付使用不久即出现墙面脱落、空鼓、开裂,局部或大面积涂层丧失原有的装饰及保护功能,严重影响了建筑物的正常使用。面对这种情况,控制建筑腻子的质量显得尤为重要。建筑工程对内墙腻子的质量要求,主要体现在粘结强度、打磨性、初期抗开裂性等指标上,粘结强度是其中一项重要技术指标,是建筑室内用腻子产品检验中必不可少的检验项目,它反映了腻子与基材结合力和自身强度的大小。目前我国建筑室内用腻子产品大多执行的是建筑工业行业标准《建筑室内用腻子》JG/T 298-2010对其产品质量进行检测,本文将针对粘结强度指标进行研究,探讨影响其结果的因素,以得到可靠的试验结果。
2、试验
2.1材料
采用广东省某品牌生产的白色耐水型室内用腻子。
2.2主要仪器设备
DAC600.2V型双中心混合机、ETM104C微机控制电子万能试验机、IP54电子数显卡尺0-200mm、JJ3000型电子天平。
2.3试件的制备
首先将样品在温度为(23±2)℃,相对湿度为(50±5)%的环境中放置24h。腻子粉与水的配比为1:0.35(重量比)。试验基材为水泥砂浆块,配比是P.O42.5水泥、砂子(符合JGJ 52要求的中砂)和水为1:2:0.4的比例(重量比),脱模后放入水中养护14d后取出于室温干燥7d,再在标准环境下放置48h,尺寸为70mm×70mm×20mm,质量为(220±10)g。将腻子填充在面积为40mm×40mm、厚度为1mm的型框中,用刮刀平整表面,立即除去型框,即为试件。将制备好的试件在标准环境(温度为(23±2)℃,相对湿度为(50±5)%)下养护7d后进行粘结强度试验。
2.4试验方案
影响腻子粘结强度结果的主要因素包括搅拌方法、密闭静置时间、基材含水率、基材表面质量、环境湿度等。本文分别就这些因素对粘结强度的影响进行比较试验分析。
3、结果与讨论
3.1搅拌方法对检测结果的影响
因为产品标准《建筑室内用腻子》JG/T 298-2010中对腻子的搅拌过程仅有“将产品充分搅拌均匀”一句,并未对搅拌方法等作出详细规定,故对腻子的搅拌方式进行简单研究,采用机器搅拌和手工搅拌两种方式进行对比,结果如下:
粘结强度(MPa) | 平均值 (MPa) | 标准差 (MPa) | ||||||
1 | 2 | 3 | 4 | 5 | 6 | |||
机器搅拌 | 0.76 | 0.66 | 0.77 | 0.69 | 0.67 | 0.70 | 0.71 | 0.045 |
手工搅拌 | 0.54 | 0.73 | 0.67 | 0.55 | 0.59 | 0.82 | 0.65 | 0.111 |
表1 搅拌方法对比实验结果
由结果可见手工搅拌(标准差=0.111MPa)比机器搅拌(标准差=0.045MPa)离散性更大。腻子是细度较小的产品,加入水中容易产生团聚,手工搅拌不易把小的成团颗粒彻底分散,因此搅拌后腻子不均匀导致数据离散且强度偏低,故应用机器搅拌防止这种情况发生。
3.2密闭静置时间对检测结果的影响
产品标准中对“试样配置”中规定产品搅拌均匀后,密闭静置20min~30min待用,故对搅拌后腻子的密闭静置时间进行比较研究。腻子粉加水机器搅拌均匀后,先立即制一组试件,经过20min密闭静置后再制另一组试件,两组的试验数据如下:
粘结强度(MPa) | 平均值 (MPa) | 标准差 (MPa) | ||||||
1 | 2 | 3 | 4 | 5 | 6 | |||
密闭静置20min | 0.69 | 0.74 | 0.69 | 0.71 | 0.65 | 0.76 | 0.71 | 0.038 |
立即制样 | 0.47 | 0.53 | 0.67 | 0.55 | 0.62 | 0.69 | 0.59 | 0.085 |
表2 密闭静置时间对比实验结果
腻子粉内粘结性成分需要静置进行充分的溶解,除了搅拌均匀外,还需要充分的静置时间使水渗入粘结成分的团块内部,保证粘结成分完全溶解于水中从而起到最大粘结作用,如果没有完全溶解立即制样会造成腻子和基材不能充分均匀地结合,导致粘结强度偏低且离散较大。
3.3基材含水率对检测结果的影响
采用三种不同含水率的砂浆块进行比对,分别为在标准环境(温度(23±2)℃,相对湿度(50±5)%)下放置48h的砂浆块、在水中浸泡30min后的砂浆块和105℃烘箱内处理1d后的砂浆块,三组试验数据如下:
粘结强度(MPa) | 平均值 (MPa) | 标准差 (MPa) | ||||||
1 | 2 | 3 | 4 | 5 | 6 | |||
标准环境 | 0.73 | 0.63 | 0.69 | 0.76 | 0.72 | 0.67 | 0.70 | 0.046 |
浸水后 | 0.83 | 0.73 | 0.82 | 0.86 | 0.67 | 0.76 | 0.78 | 0.073 |
烘干后 | 0.55 | 0.52 | 0.62 | 0.67 | 0.62 | 0.64 | 0.60 | 0.058 |
表3 基材含水率对比实验结果
浸水后的砂浆块含水量在三组中最高,对腻子中水硬性组分的水化反应起促进作用,故粘结强度结果偏大。烘干后的砂浆块含水率最低,在腻子批刮过程中,将腻子中水分迅速吸走,使得腻子中粘结成分不能充分溶解反应与基材粘结导致强度降低,另外与砂浆块接触的腻子因为水分急剧降低导致腻子产生较大收缩,导致腻子层出现裂缝甚至脱离,也是强度下降的原因。
在砂浆块上制备腻子粘结强度试件时,因为砂浆块含水率的不同会导致对腻子中水分吸收程度不同,进而会导致数据离散,所以在检测过程中应按标准要求提前对砂浆块进行标准环境温湿度调节。
3.4基材表面质量对检测结果的影响
采用三组不同的砂浆块,A组采用经打磨除去泛霜,表面致密平整的砂浆块;B组采用经打磨除去泛霜,表面有小孔洞的砂浆块;C组采用有泛霜,表面致密平整的砂浆块。测试粘结强度结果如下:
粘结强度(MPa) | 平均值 (MPa) | 标准差 (MPa) | ||||||
1 | 2 | 3 | 4 | 5 | 6 | |||
A | 0.71 | 0.73 | 0.65 | 0.67 | 0.74 | 0.71 | 0.70 | 0.035 |
B | 0.76 | 0.75 | 0.82 | 0.69 | 0.77 | 0.76 | 0.76 | 0.043 |
C | 0.36 | 0.43 | 0.50 | 0.33 | 0.40 | 0.29 | 0.39 | 0.074 |
表4 基材表面质量对比实验结果
B组试件砂浆块的小孔洞会增加腻子与砂浆块的接触面积,导致粘结强度结果偏大,但砂浆块存在孔洞、凹坑是表面质量不佳的表现,使实际腻子和基层粘结面积和腻子层厚度不确定,使得数据离散。C组试件砂浆块表面的泛霜为砂浆块中水泥水化反应过程中产生的盐析和泛碱,从试验数据可见,未打磨除去泛霜的砂浆块作为基材对腻子的粘结强度产生了非常大的负影响,在检测过程中,必须要按标准要求对砂浆块进行打磨平整。
3.5环境相对湿度对检测结果的影响
取按JG/T 298-2010规定制备好的试件,在温度均为(23±2)℃,不同相对湿度的环境中养护48h,并在相应的环境中对样品进行试验。腻子的粘结强度具体结果如下:
图1 相对湿度对比实验结果
从图1的结果可以很明显的看出,湿度对腻子粘结强度影响很大,在温度保持一致的前提下,随着相对湿度的增大,粘结强度变相,在相对湿度30%至60%时,粘结强度随湿度的增大逐渐变小,但变化不大,当相对湿度大于60%时急剧变小。因此在腻子的粘结强度检测中,对湿度的控制尤为重要。
4、结论
试验证明对于建筑室内用腻子,由于搅拌方法、密闭静置时间、基材含水率、基材表面质量、环境相对湿度的不同,其粘结强度检测结果会出现明显的差异。因此严格控制这些因素是非常必要的。建材检测机构应严格按标准规定来对来样进行检测,这对于实验室质量保证能力有着十分重要的意义。
参考文献:
[1]JG/T 298-2010, 建筑室内用腻子[S].
[2]杨文颐.建筑内墙腻子粘结强度测试离散性及其误差分析[J].中国建材科技,2004(05):48-50.