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纤维素醚对瓷砖粘结剂主要性能的影响
姜 帝 盖广清 孔 朦 吴复典(吉林建筑大学材料科学与工程学院，长春130118)
现如今，我国纤维素醚的生产、加工、消费都处于世界领先地位¨ ．纤维素醚的进一步开发与利用是我国新型建筑材料发展过程中的关键 ．随着瓷砖粘结剂的不断发展、性能不断的优化改善，丰富了新型建筑材料市场中对于砂浆应用种类的选择，然而，如何进一步优化瓷砖粘结剂的主要性能已成瓷砖粘结剂市场发展的新方向 ．
1 试验原材料
水泥：本次试验选用的是长春亚泰生产的P．O 42．5普通硅酸盐水泥．
石英砂：本次试验选用的是50～100目，内蒙古大林生产．
可再分散乳胶粉：本次试验选用的是SWF一04，山西三维生产．
木质纤维：本次试验选用的是由长春辉煌建材生产．
纤维素醚：本次试验选用的是粘度为4万的甲基纤维素醚，山东瑞泰生产．
2 试验方法及结果分析
拉伸粘结强度试验方法参考标准JC／T547—2005，试块尺寸40 mm x40 mm x 160 mm，成型后静置1 d拆模，在温度(23±2)℃ ，相对湿度(50±5)％的恒温恒湿箱中养护27 d，用环氧树脂将拉拔头与试块粘结，再将其置于在温度(23±2)℃，相对湿度(50±5)％ 的恒温恒湿箱中养护1d，试验前检查试样有无裂纹．将夹具安装到万能电子拉力试验机，保证夹具与试验机的连接没有弯曲的现象，以(250±50)N／s的速度对试件进行拉拔，并记录试验数据．本试验水泥用量为400 g，其他材料总重为600 g，水胶比固定为0．42，采用正交设计(3因素、3水平)，因素为纤维素醚掺量、胶粉掺量和胶砂比，根据前期研究经验确定各因素具体掺量(如表1所示)．
2．1 试验结果及分析
一般来讲，瓷砖粘结剂在浸水后拉伸粘结强度降低 ．通过正交试验得出的试验结果记录于表2
从表2中能够发现，增大纤维素醚的掺量和胶粉的掺量在一定程度上能够提高瓷砖粘结剂的拉伸粘结强度，减小胶砂比能够降低其拉伸粘结强度，但表2不能更直观地体现出3种因素对瓷砖粘结剂浸水后拉伸粘结强度及晾置20 min后拉伸粘结强度的影响程度，所以，讨论其浸水后拉伸粘结强度降低的相对值更能体现出3种因素对其的影响，强度降低的相对值是由原始拉伸粘结强度与浸水后拉伸粘结强度的差与原始拉伸粘结强度的比值计算得出．通过计算，将浸水后拉伸粘结强度降低的相对值见图1，将晾置20 min后瓷砖粘结剂的拉伸粘结强度降低的相对值见图2．
对试验数据的分析能够发现通过增大纤维素醚的掺量、胶粉的掺量，可使其浸水后拉伸粘结强度略微提高．掺量为0．3％的粘结强度较掺量为0．1％的粘结强度提高了16．0％ ，增大胶粉的掺量改善的更明显些；掺量为5％较掺量为3％的时候粘结强度提高了46．5％；通过减小胶砂比可使其浸水拉伸粘结强度大幅降低，胶砂比为1：2较胶砂比为1：1时粘结强度降低了61．2％．由图1能够直观地发现胶粉的掺量从3％增加至5％的过程中，其粘结强度降低相对值增长了23．4％ ；纤维素醚的掺量从0．1％增加至0．3％的过程中，其粘结强度降低相对值增长了7．6％ ；而胶砂比为1：2较1：1的粘结强度降低相对值增长了12．7％．经过在图中的对比，可以很容易的发现3种因素中胶粉掺量及胶砂比对其浸水拉伸粘结强度的影响较为明显．
JC／T547—2005中规定，瓷砖粘结剂的晾置时间大于等于20 rain．增大纤维素醚的掺量能够使得其晾置20 min后拉伸粘结强度逐渐增大，其中纤维素醚掺量为0．2％，0．3％时，较掺量为0．1％时的粘结强度分别提高了48．1％，59．6％ ；增大胶粉的掺量也能使其晾置20min后拉伸粘结强度逐渐增大，胶粉掺量为4％，5％较掺量为3％时粘结强度分别提高了19．0％ ，41．4％；减小胶砂比，晾置20 min的拉伸粘结强度逐渐降低，胶砂比为1：2较胶砂比为1：1时拉伸粘结强度降低了47．4％．考虑其粘结强度降低相对值能够较为明显的体现出各因素造成的影响，通过图2可以明显的发现，晾置20 min后，胶砂比对拉伸粘结强度的影响不再像之前那样显著，而纤维素醚的掺量此时体现出的影响效果较为明显．随着纤维素醚掺量的增大，其强度降低相对值逐渐降低且曲线趋于平缓，可见，纤维素醚对于瓷砖粘结剂的晾置20 min后的粘结强度有着良好的改善效果．
2．2 配方确定
通过上述试验，得出正交试验设计结果汇总见表3．
从表3中可以挑选出一组各种性能比较优秀的组合A 3 B 1 C 2，即纤维素醚及胶粉掺量分别为0．3％ ，3％ ，胶砂比为1：1．5．
3 结论
(1)增大纤维素醚的掺量及胶粉掺量能够一定程度的提高瓷砖粘结剂的拉伸粘结强度，而减小胶砂比，其拉伸粘结强度降低，胶砂比和胶粉掺量对于瓷砖粘结剂浸水后拉伸粘结强度的影响比纤维素醚掺量对其的影响要更为显著；
(2)纤维素醚掺量对瓷砖粘结剂晾置20 min后拉伸粘结强度的影响最大，说明通过调整纤维素醚的掺量，能够很好地改善瓷砖粘结剂晾置20 rain后的拉伸粘结强度；
(3)胶粉掺量为3％ 、纤维素醚掺量为0．3％、胶砂比为1：1．5时瓷砖粘结剂的各项性能均较好，为本次试验的最佳水平组合．
