[摘要】本文舟绍了不同干密度的EPS保温砂浆的耐候抗裂性.并详细阐述了其耐候抗裂机理。
传统的膨胀珍珠岩保温砂浆虽然保温性能好,施工工艺简单,但膨胀珍珠岩吸水率极高,耐水性差,收缩变形大,易开裂。膨胀珍珠岩保温砂浆与基层粘结强度低,空鼓现象时有发生,导致其耐候抗裂性差,它不能用作外墙外保温砂浆,只能作内墙内保温砂浆。用作外墙外保温的砂浆,除应具有良好的施工和易性和热工性能外,还应具有优良的耐候抗裂性。针对外保温砂浆的性能要求,我们以废弃聚苯乙烯泡沫(EPS)颗粒作主要轻骨料配制出了干密度为300—800kg/m3的EPS保温砂浆,其中600kg/zn3的EPS保温砂装已大面积用于国家级节能示范工程。工程应用表明,该EPS保温砂浆具有优异的耐候抗裂性。本文主要介绍EPS保温砂浆的耐候性和抗裂性,并详细阐述其耐候抗裂机理,为配制高性能外保温砂浆提供参考
l EPS保温砂浆配方及试验方法
1.1 原材料
废弃聚苯乙烯泡沫(EPS)经专用破碎机破碎成粒度小于5mm的EPS颗粒。525矿渣水泥、乳液型粘结剂、膨胀珍珠岩、聚丙烯纤维、特细砂均为市售。
1.2 配制方法
将EPS颗粒、粘结剂和适量水拌匀,使EPS颗粒表面被粘结剂完全润湿包裹后,加入水泥、膨胀珍珠岩或特细砂于拌均匀得于拌料,将纤维分散拌和在于拌料中,晟后加水拌和到旅工稠度即得EPS保温砂浆拌合料。将EPS保温砂浆拌台料成型,自然养护28d,测试其性能。
1,3 EPS保温砂棠配方
各种于密度的保温砂浆配方见表1。

1.4 测试方法
砂浆干缩性、抗冻性测试参照《建筑砂浆基本性能的试验方法》(JGJTO.90)进行:采用三点弯益试验在INSTRON一1346试验机上测试砂浆试件的荷载.挠度益线,得出砂浆的断裂能E 和砂浆完全破坏时的形变 一;砂浆吸水率和软化系数参照JGJ51-90(轻集料混凝土技术规程》进行。
2 EPS保温砂浆的抗裂性、耐候性
2.1 EPS保温砂浆的抗裂性
保温砂浆的抗裂性是决定其能否用于外墙外保温的关键因素。表2是不同密度EPS保温砂浆与500kg/rn3密度的珍珠岩砂浆的抗裂性测试结果

砂浆在凝结硬化过程中会由于失水而出现收缩现象,当这种收缩受到基体约束时,砂浆内部就会产生收缩应力,一旦这种收缩应力超过砂浆的抗拉强度,砂浆就会出现裂纹。从表2中可见,低于600k异, 密度的EPS保温砂浆28d干缩值和珍珠岩砂浆的28d干缩值差不多,仍然较大,这是由于EPS颗粒的弹性模量远低于砂石等无机集料的弹性模量,当水泥浆体失水收缩时,EPS对这种收缩的限制作用小,很容易变形。还可看出保温砂浆的早期收缩要略小于珍珠岩砂浆的早期收缩,这是因为砂浆中掺加的粘结剂具有保水作用,在水化初期可限制砂浆收缩,到后期粘结剂已固化成膜,对收缩已不起限制作用。从折压比、拉压比来看,EPS保温砂浆的拉压比、折压比随密度下降而增大,且均高于珍珠岩砂浆.表明EPS保温砂浆的韧性随EPS掺量增加而增加,且其韧性优于珍珠岩砂浆 从保温砂浆完全破坏时的形变8 ,和断裂能E来看,EPS保温砂浆的8? 、 均比珍珠岩砂浆高得多,表明其抗裂性比珍珠岩砂浆好得多。
2 2 EPS保温砂策的耐候性
我们通过EPS保温砂浆的耐水性、抗冻性及干温循环指标来考察其耐候性.其结果见表3。

不同密度的EPS保温砂浆的各项指标均大大优于珍珠岩砂浆,这些EPS保温砂浆基本上都属于耐候性的。耐水性随密度增加而提高,这是因为随密度增大,砂浆中水泥浆体数量增加.砂浆孔隙率减小,使砂浆密实度增加。由此可见EPS保温砂浆具有优异的耐候性,可以满足外保温的要求。
3 EPs保温砂浆耐候抗裂机理
3.1 粘结剂的作用机理
在EPS保温砂浆中掺人粘结剂,使EPS颗粒易被水泥浆体润湿包裹,改善了EPS颗粒和水泥浆体间的粘结力。在砂浆凝结硬化过程中,粘结剂在EPS颗粒与水泥浆体问的过渡区干燥成膜,使二者问结合更密实,牯结更牢固;另外牯结剂除与EPS颗粒结台外,另一部分会均匀分散到水泥浆体中,在水泥水化初期,粘结剂便附着于凝胶和未水化的水泥颗粒上,随着水泥水化进行,水泥浆体中水分不断消耗,水化产物增多,粘结剂就会聚集在毛细孔中,并在凝胶表面和未水化颗粒表面形成紧密堆积,并逐渐填充毛细孔,由于水化和干燥使水分进一步减少,在凝胶体和孔隙中堆积的牯结剂便凝聚成膜形成聚合物网络,而聚台物的弹性模量较水泥浆体的低,使保温砂浆的韧性到提高;而且聚合物分子中的活性基团还可能与水泥水化产物发生化学作用,形成特殊的桥键作用,改善了水泥水化产物的物理组织结构,缓解内应力,从而减少水泥微裂纹的产生。
3 2 纤雏的作用机理
EPS保温砂浆中掺人聚丙烯纤维的主要目的是为了提高其抗裂性。首先纤维能显著提高砂浆抗塑性收缩能力,砂浆干燥过程中,内部水分蒸发不一致,造成不均匀的体积收缩,从而产生收缩应力,加入纤维后,可分散或抵消这种内应力,从而抑制微裂纹的产生和发展;其次纤维可降低裂缝尖端应力集中,防止微裂缝的进一步发展,纤维在砂浆中呈三维状态分布,可有效地防止裂缝发展和形成贯穿裂缝。
3 3 EPS颗粒作用机理
EPS颗粒本身的弹性模量大大低于无机集料,韧性优于无机集料,因而EPS颗粒易受压变形,EPS保温砂浆的干缩仍然较大,是由此造成的,但正因EPS易变形而吸收一部分能量,从而可延缓或阻止砂浆裂纹发生,有助于抗裂性提高 EPS颗粒是闭孔憎水性材料,粘结剂干燥后成膜且耐水,使EPS保温砂浆的耐水性提高,从而改善了EPS保温砂浆的耐候性
4 结论
1)EPS保温砂浆耐候抗裂,可用于外墙外保温。
2)EPS保温砂浆的耐候抗裂性优异是由粘结剂、纤维、EPS颗粒等共同作用的结果。