摘要:本报告立足于基本控制和降低轻质墙板的工程裂缝为目标。根据材料科学的基本原理和基本方法，利用复合材料的基本知识和原理， 着重研究优选适合于轻质墙板抗裂专用砂浆的化学外加剂， 寻求最佳的配比和搅拌工艺， 并对其进行复合改性研究抗裂粘结专用砂浆抗裂性能、粘结性能等各项性能，提高材料的延伸率和变形能力， 以确保墙体材料的整体性和完整性， 从而基本控制和降低轻质墙板的开裂问题。
　　关健词:裂缝干缩率专用砂浆杭拉强度粘结强度
　　研究目标通过本项目的研究， 探索出轻质墙板抗裂专用砂浆， 基本控制轻质墙板的开裂问题。具体目标如下寻找适合于专用砂浆的化学外加剂及其最佳配比和搅拌工艺抗裂专用砂浆改善轻质墙板与接缝材料之间收缩不一致而导致的应力集中情况， 提高材料的变形能力， 以确保墙体材料的整体性和完整性探索专用砂浆的生产工艺， 并进行试点工程应用达到主要技术指标保水性爹毛细孔吸水率簇干缩率粘结抗拉强度耐水粘结强度妻。
　　试验方案及结果砂浆制备先将准确称量的添加剂与水泥混合均匀， 之后和砂一起干拌， 使之混合均匀， 然后按水泥胶砂强度检验方法一的规定加入拌和水进行搅拌丽。之后， 用跳桌法测量新拌砂浆的流动度，流动度控制在士， 如果流动度不符合要求，则调整加水量， 重新混合搅拌直至测得流动度值符合要求。
　　基本物理力学性能我们在配合比选择和确定过程中做了大量的试验工作， 在此不一一赘述。只将最终各项综合性能较好且又经济实用的两组抗裂专用砂浆以及与普通砂浆的对比情况加以说明。普通水泥砂浆用。表示，两组抗裂专用砂浆分别用。和， 表示。
　　耐久性能耐水和耐温粘结强度表给出了砂浆在不同养护条件下砂浆的抗拉粘结强度。
　　天龄期气养、天气养天水养、天气氧天℃高温氧护三种条件下砂浆的抗拉粘结强度进行测试， 结果为破坏面均发生在基层内部。
　　抗裂专用砂浆在高温养护和浸水养护条件下砂浆仍具有较强的粘结力， 完全能满足轻质墙板的粘结要求， 由此可见， 聚合物改性水泥砂浆具有良好的温度稳定性和耐水性， 能够满足温度较高或有水侵蚀场合的使用要求。
　　吸水率图给出了普通砂浆和抗裂砂浆毛细孔吸水量随时间开方的变化情况。
　　由图可以看出， 硬化砂浆毛细孔吸水量均随时间的延长而增加， 且时间的开方在以下时， 吸水量曲线随时间开方的变化近似线性之后， 随时间的延长， 吸水量缓慢增长。普通砂浆。的毛细孔吸水量随时间增长很快， 小时即趋于达到饱和状态之后， 随时间的延长， 毛细孔吸水量略微增加。加入高分子材料的抗裂砂浆， 其吸水量变化速度骤减为普通砂浆的左右。聚合物的添加使水泥砂浆毛细孔吸水量减少的原因主要有两方面聚合物引入的微气孔能割断连通的毛细子在新拌砂浆体积密度测试中我们可以看到， 加入少量的聚合物可在新拌砂浆内引入空气， 使硬化砂浆内部的孔隙率增大， 砂浆的体积密度下降。但从砂浆毛细吸水量测定中发现这种孔隙率的增大并不意味着砂浆吸水量的提高。由此可见聚合物加入后引起了水泥砂浆内部孔隙的重分布， 使聚合物水泥砂浆密度下降的同时， 伴之以显著的孔隙变小及在水泥硬化浆体中的均匀分布。它向水泥砂浆中引入了大量均匀的微小封闭气泡， 这些气泡能将硬化砂浆内部的毛细管堵塞。毛细管的表面疏水层被封闭， 开孔变闭孔， 从而使砂浆内部毛细管的吸水能力下降。
　　聚合物的掺入能减少水泥硬化砂浆内部微裂缝的形成用电子显微镜观察和分析了普通水泥与掺聚合物水泥砂浆的形貌。结果显示， 普通砂浆断面上有许多纵横交错的微裂缝， 缝多而宽， 在砂一子周围有断断续续宽约的裂缝。这是由于普通水泥砂浆水化产生的凝胶体在硬化时体积收缩、砂浆失水收缩， 因而在水泥石内会产生结构应力而出现微裂缝。当微裂缝受到结构应力或温度应力作用时， 裂缝就要扩展， 与其他裂缝相互贯连同时水泥浆与砂子界面的粘结力最弱， 容易在界面处形成裂缝。
　　另外， 普通水泥砂浆用水量多， 砂浆内的空隙率大， 与外界连通的孔隙也多， 故砂浆吸水量大。而聚合物改性水泥砂浆水泥水化的同时， 聚合物也同时成膜， 与水泥浆体互为连续相。水泥砂浆中的聚合物弹性模量低， 使水泥砂浆内部的应力状态得到改善， 可以承受变形而使水泥应力减小， 产生微裂缝的可能性也小同时， 聚合物纤维越过微裂缝，到架桥和填充作用， 限制了裂缝的蔓延， 微裂缝常在聚合物较多处消失。所以在电子显微镜观察中， 不容易找到微裂缝， 在高倍放大时才可以看到， 微裂缝延伸很短， 互不连贯， 缝间都有聚合物纤维相连， 与砂子的粘结力也好， 在界面卜看不到微裂缝。浆体内部微裂缝的减少使得砂浆的抗吸水能力得到改善。水泥砂浆吸水率的降低， 总孔隙度趋于减小， 这还有利于砂浆的抗渗性和耐久性。www.tmgc8.com
　　变形性能砂浆的抗收缩性能轻质墙板开裂的一个主要原因便是由于砂浆在早期的收缩和墙板本身的收缩。这两者的收缩会导致应力的产生。当应力超过了墙板的变形能力时， 就会出现开裂。因此我们希望能减少砂浆和墙板的收缩，特别是砂浆， 如果能使之在早期收缩降低甚至出现微膨胀， 那么就能抵消墙板收缩所造成的应力。因此砂浆的自然卜燥收缩值是非常重要的一个指标。图给出砂浆自然干燥收缩值随龄期的变化情况。
　　一召湘一吞一、，一泪卜、曰图砂桨自然干燥收缩值随龄期的变化情况由图可以看出， 。砂浆的收缩值比普通砂浆低， 而城， 的收缩值早期大大低于普通砂浆收缩值，天后甚至出现了负值， 也就是说‘ 具有微膨胀效应， 而且持续至天， 这一点对于砂浆的抗裂具有十分重要的意义。因此聚合物的添加对于砂浆收缩的改善一分有利。
　　由表面物理化学原理可知， 浸润在毛细管壁的水分蒸发会产生收缩应力， 当水泥砂浆处于塑性状态时， 其抗拉强度较低， 若毛细管失水收缩产生的拉应力。大于塑性抗拉强度， 即、，就会使水泥砂浆产生几缩开裂。聚合物的掺入能有效提高砂浆的抗收缩能力。从前面的力学分析结果可以看出， 这种抗收缩能力的提高无疑和改性砂浆水化时形成的聚合物膜具有良好的变形能力有关。
　　如果将水泥水化形成的刚性水泥石比作人体的骨架，砂浆中的聚合物膜则可比喻为人体的关节或韧带，它赋予了刚性水泥石良好的弹性和韧性， 一方面能将硬化砂浆内部毛细管失水收缩产生的拉应力进行充分地分配， 另一力一面聚合物细颗粒填充于孔隙中， 使砂浆连通孔变少， 水分的蒸发损失变小， 从而降低了砂浆的的收缩。
　　砂浆的变形性能砂浆的变形性能还可以用压折比和折弹比这两项指标来衡量。表给出了砂浆的压折比和折弹比。
　　材料的抗压强度与抗折强度的比值， 即压折比反映了其脆性， 即变形能力的情况。这比值越小， 则材料的柔性越好。水泥砂浆抗压强度与抗折强度比值以及其抗折强度与弹性模量比值也可以反映出其脆性情况。也就是说， 压折比越大， 折弹比越小， 水泥砂浆越表现出脆性。反之， 水泥砂浆压折比越小， 折弹比越大， 水泥砂浆的柔性越好。
　　高分子聚合物的掺入有利于降低水泥砂浆的脆性。
　　其原因在于普通水泥砂浆具有较高的弹性模量、抗压强度和较低的抗折强度或抗拉强度， 因而具有较大的刚度， 也就是脆性较大。而聚合物属于柔性材料， 二者的相互作用， 可以改善砂浆的脆性， 提高柔性， 从而起到抗裂的作用。
　　结论通过对砂浆物理性能、力学性能、耐久性能以及变形性能等方面的全面研究， 目前己初步确定抗裂砂浆的基本组成。试验研究发现， 聚合物的掺加有利于改善水泥砂浆的性能， 其原因在于聚合物在水泥砂浆内部形成了聚合物膜的网络结构， 与水泥水化往物相互贯穿， 从而可以减少了水泥砂浆内部的微裂纹，改善了砂浆内部结构。其各项技术性能指标在试验室中均超过设定目标值， 达到预期的小试目标。小试试验的成功对于中试试验的开展具有重要的指导意义。
 

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