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NanothixB1490在水泥基彩色填缝剂中的应用陶瓷墙地砖填缝剂与瓷砖、石材等装饰材料相配合,起到饰面砖之间粘结、防渗等作用,优质的瓷砖填缝剂还能够减少整个墙壁或者地板覆盖材料的应力,保护瓷砖基层材料免受机械损坏及水的渗透所带来的负面影响。吸水量和强度是填缝剂的重要指标,尤其是彩色填缝剂,水泥基填缝剂吸水量过高有可能导致墙体渗漏,水通过填缝剂进入墙体。同时,水泥基填缝剂作为一种水泥砂浆,吸水量过高会使硬化的填缝剂受到水的破坏,耐久性受到影响。水可导致纯粹的物理破坏,例如霜冻及解冻产生的张力;易生霉菌产生的生物破坏;同时还可以溶出硬化后水泥砂浆中一些可溶物如氢氧化钙等,破坏砂浆的结构,并在表面形成泛碱,影响饰面的美观。Nanothix®B1490是经过特殊加工处理的,适合于矿物基(干粉料)系统和膏状系统的粉状流变添加剂,具有很好的憎水性能。本文探讨了Nanothix®B1490对彩色填缝剂性能的影响。1实验原材料及方法1.1实验原材料水泥:普通硅酸盐水泥P.O42.5R,金顶集团;石英砂:绵阳市龙门石英砂厂;粉煤恢:Ⅱ级,江油发电厂;憎水型触变润滑剂:Nanothix®B1490,美国洛克伍德公司;可再分散胶粉:VINNAPAS®5044N,德国瓦克化学公司;纤维素醚:WALOCEL®MKX15000pp20,陶氏化学沃尔富纤维素公司;氧化铁颜料:拜耳乐®4110,德国朗盛颜料公司。1.2实验内容按照陶瓷墙地砖填缝剂标准(JC/T1004—2006),研究了Nanothix®B1490掺量对陶瓷墙地砖彩色填缝剂性能的影响,试样配比见表1。1.3实验方法1.3.1抗压、抗折强度按照GB/T17671—1999《水泥胶砂强度检验方法(ISO法)》制备彩色填缝剂砂浆,成型。将保鲜膜覆盖于试模上,24h后脱模,标准试验条件养护(23℃±2℃,RH50%±10%)28d后测试其抗压抗折强度。1.3.2吸水量的测定按照GB/T17671—1999《水泥胶砂强度检验方法(ISO法)》制备彩色填缝剂砂浆,成型时把隔板插入试膜的中间,于试模较小的面相平行,使原来的一个试件自然分割成二个试件。24h后脱模,标准试验条件养护(23±2℃,RH50%±10%)20d,用石蜡涂抹于试件的四个长方形面上加以密封。继续养护7d,称取每个待测试件质量,把试件垂直放在盘子中,使未密封的中间面朝下,并使之与水完全接触。浸水深度控制在5~10mm。分别在0.5h、2h、4h、6h时取出试件,用挤干的湿毛巾迅速擦去表面的水分,称量。计算试件吸水量Wab:Wab=Wt-W0式中:Wt——规定时间浸水后试件的质量(g);W0——浸水前试件的质量(g)。采用渗透系数测量法测试抹面砂浆吸水性能。累计吸水量与时间的1/2次方关系曲线的斜率即湿迁移渗透系数。1.3.3XRD测试用D/MAX–ⅢA型X射线衍射仪对触变润滑剂进行物相分析。测试条件:Cu靶Kα线,管电压40kV,管电流30mA。1.3.4形貌分析用S440扫描电子显微镜对样品进行分析2结果与讨论2.1Nanothix®B1490不同掺量对彩色填缝剂力学性能的影响抗折、抗压结果列于图1。由图1可以看出,随着Nanothix®B1490掺量的增加,彩色填缝剂强度呈下降趋势,但其抗折抗压强度均满足标准规定的2.5MPa、15.0MPa的要求。图1Nanothix®B1490掺量对抹面砂浆强度的影响2.2Nanothix®B1490不同掺量对彩色填缝剂吸水量的影响Nanothix®B1490掺量对彩色填缝剂湿迁移渗透系数的影响见图2。由图2可知,随着掺量增加,湿迁移渗透系数降低,但降低幅度趋于平缓。彩色填缝剂30min、240min吸水量数据列于表2,随着Nanothix®B1490掺量的增加,彩色填缝剂吸水量降低。当掺量为2‰能满足标准中30min、240min吸水量小于5.0g、10.0g技术要求,当掺量为4‰能达到标准中30min、240min吸水量小于2.0g、5.0g的附加技术要求。表2Nanothix®B1490掺量对彩色填缝剂强度的影响2.3Nanothix®B1490作用机理探讨图4Nanothix®B1490的SEM照片微观分析表明,Nanothix®B1490是蒙脱石类片层状硅酸盐矿物,具有一定的憎水功能。其微观结构是由一种厚1nm、直径100nm的硅酸盐小片构成的。这些小片的表面带负电荷,而边缘带正电荷,所以水能进入单位晶层间,引起晶格膨胀,其膨胀甚至可达30倍。可能是晶体中的低价阳离子置换高价阳离子而使单位晶胞呈负电性,它将吸附阳离子[4]。由于电荷作用,层片之间的阳离子将吸附水分子,并使水分子充满层和层之间,使这些层片分开,形成所谓的“膨胀”现象,填充了砂浆内部的毛细孔,减少水进入的通道,达到憎水效果。3结论(1)微观分析表明,Nanothix®B1490是蒙脱石类片层状硅酸盐矿物。(2)随着Nanothix®B1490掺量的增加,彩色填缝剂强度呈下降趋势,但其抗折抗压强度均达到标准规定的2.5MPa、15.0MPa的要求。(3)随着Nanothix®B1490掺量增加,湿迁移渗透系数、吸水量降低,但降低幅度趋于平缓。当掺量为2‰能满足标准中30min、240min吸水量小于5.0g、10.0g技术要求,当掺量为4‰能达到标准中30min、240min吸水量小于2.0g、5.0g的附加技术要求。(4)彩色填缝剂中掺入Nanothix®B1490是改善彩色填缝剂吸水量的有效途径。
本文标题:NanothixB1490在水泥基彩色填缝剂中的应用
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