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1 前言
中国经济已由高速增长阶段转向高质量发展阶段，人们追求生活的舒适感和幸福感，自然对自己的居住和工作环境有了更高的要求。对建筑的高期望和高要求，促使建筑装饰材料发展的空前繁荣。水泥基填缝剂与瓷砖、石材等装饰材料配合使用，其品质的好坏不仅直接影响墙面的装饰效果，甚至可能促使雨水通过填缝剂进入墙体，从而导致墙体渗漏，因此水泥基填缝剂也由普通型向低吸水改进型发展。常见的憎水型原材料有憎水型胶粉和有机硅憎水剂，两者均广泛用于聚合物防水砂浆、聚合物保温砂浆等产品，本研究主要考察憎水型胶粉取代普通型胶粉和普通型胶粉中添加有机硅憎水剂两种方案，对水泥基填缝剂的力学性能和憎水性能的影响。
2 试验情况
2.1 试验用原料
a.P.W52.5 白水泥：阿尔博波特兰（安庆）有限公司，白度大于 87，28d 抗折强度 8.5MPa，28d 抗压强度55.9MPa；
b.重钙粉：河北燕西矿产品加工厂，200目和325目，白度均大于85；
c. 可再分散乳胶粉：德国瓦克，普通型 5044N，憎水型8034H；
d.有机硅憎水剂：美国道康宁SHP50。
2.2 试验方法
经过前期的试配试验，基本确定了水泥基填缝剂中各类原材料的用量范围，现固定同一个配合比，配合比参数详见表1，分别采用普通型5044N胶粉、憎水型 8034H 胶粉以及普通型 5044N 胶粉添加有机硅憎水剂的三个方案，依照《陶瓷墙地砖填缝剂》（JC/T1004-2006）的要求拌和、成型、养护试件并进行标准试验条件下抗折抗压强度、冻融循环后抗折抗压强度和吸水量性能检测。抗渗性能试验、冻融后的质量损失率和强度损失率依照《建筑砂浆基本性能试验方法标准》（JGJ/T70-2009）进行测定和计算。
3 结果与讨论
3.1 力学性能
图 1 为三种方案的水泥基填缝剂样品在标准试验条件下和25次冻融循环后的抗折强度、抗压强度曲线图，具体数值及质量、强度损失率计算结果列于表2。
如图1所示，三种样品均满足填缝剂在标准试验条件下和冻融循环后抗折强度大于 2.50MPa、抗压强度大于15.0MPa的要求，但是采用憎水性胶粉取代普通胶粉或是在普通胶粉中添加憎水剂都会降低填缝剂的抗折抗压强度，并且憎水剂对强度的影响更加明显，说明有机硅憎水剂和水反应生成的聚合物膜，一方面提高了水泥砂浆的憎水性，但是也在一定程度上阻止了水泥持续的水化而使强度降低。观察冻融循环后的样品试件，普通胶粉A1和憎水性胶粉A2的试件表面均会出现起皮、剥落现象，而掺入憎水剂的A3样品试件冻融前后无明显变化，质量损失率明显降低。
3.2 憎水性能
图2为三种方案的水泥基填缝剂的吸水量和抗渗压力曲线图。
由图2可知，在吸水量测定试验中，采用普通型5044N胶粉的A1样品仅满足《陶瓷墙地砖填缝剂》（JC/T1004- 2006）中 30min 小于 5g、240min 小于10g 的普通型-水泥基填缝剂要求，而采用憎水型8034H胶粉的A2样品和添加憎水剂的A3样品均达到30min不超过2.0g，240min不超过5.0g的低吸水-改进型-水泥填缝剂要求；在抗渗试验中，A1和A2样品的抗渗压力相同，A3样品的抗渗性能显著提高。由此可见，采用憎水型胶粉取代普通胶粉时，可以改善填缝剂内部微观孔道的表面极性从而降低吸水量，但在具有一定压力的水环境中，无法阻止水压进入样品的孔道内部，因此并不能改善填缝剂抗渗性能。而憎水剂在水泥浆的高碱性环境下，硅烷中亲水的有机官能团水解形成高反应活性的硅烷羟基团，硅烷羟基团继续同水泥水化产物中的羟基基团进行不可逆反应形成化学结合，从而使硅烷牢牢地固定在水泥砂浆孔壁的表面。由于憎水的有机官能团朝向孔壁的外侧，使得孔隙的表面获得了憎水性，因此为填缝剂带来了持久的、整体性的憎水效果。
4 结论
试验结果表明，憎水型胶粉和憎水剂都会降低填缝剂的抗折抗压强度，并且憎水剂对强度的影响更加明显；憎水型胶粉取代普通型胶粉能明显降低水泥基填缝剂的吸水量，但无法改善其抗渗性能，而普通型胶粉内掺憎水剂能同时改善水泥基填缝剂的吸水量和抗渗性能。在实际应用中，憎水剂的价格远远高于憎水型胶粉，因此可依据客户对水泥基填缝剂性能的具体要求，综合考察原材料成本，来选择配制方案。
