聚苯板外墙外保温系统用聚合物砂浆的配制与性能研究

论文摘要

随着建筑节能要求不断提高,外墙外保温系统的使用在我国得到进一步的推广使用,然而在我国西南地区该系统的应用尚处于起步阶段,空鼓、脱落等质量问题层出不穷。针对这一现状,有必要对影响聚苯板外墙外保温系统性能的关键性技术——聚合物改性砂浆性能进行优化、提升,开发出具有更高性能的聚苯板保温系统产品。本文以提高外墙外保温系统用聚合物砂浆的施工和易性、柔韧性及粘结性为主要研究目的,将四种不同类型聚合物分别作为改性剂以不同掺量进行配合比设计,通过砂浆施工性、抗折强度、抗压强度、压折比等性能参数的测试确定每种聚合物的最佳掺量。在上述试验基础上,对每种聚合物最佳掺量下改性砂浆与普通砂浆粘结强度作对比研究选择最佳聚合物种类及掺量,试验结果表明德国瓦克公司5044N胶粉在6%掺量下各项性能指标都优于其他三种。考虑到砂浆在不同养护环境条件下其性能必然有所差异,本文对不同养护制度及养护方式下对砂浆的力学性能作了对比性研究,试验结果表明采用干湿交替的养护制度MII更利于聚合物改性砂浆的强度发展,而养护方式采用敞开养护对砂浆的早期强度有所提高,覆盖养护对砂浆的后期强度发展更有利。其次,重庆地区特细砂资源丰富,本文对特细砂取代石英砂作聚合物砂浆细集料作了探索性研究,结果表明特细砂聚合物砂浆具有广阔的应用及研究前景。根据最终确定的聚合物种类和掺量配制改性砂浆,在最合适的养护制度下养护,研究聚合物改性砂浆的综合性能如拌合物性能、力学性能、抗冻性等,并与普通砂浆进行对比研究。研究结果表明:聚合物改性砂浆的各项性能相比普通砂浆有了很大幅度的增长。最后本文利用SEM扫描电镜对聚合物砂浆进行微观分析及改性机理研究,结果表明与普通砂浆相比聚合物的加入从微观层次上改变了砂浆内部水泥石结构形态、水泥水化产物、水泥浆体与骨料的粘结等方面,从而改善了水泥砂浆的工作性能及理化性能。

论文目录

• 摘要
• ABSTRACT
• 1 绪论
• 1.1 建筑节能——建筑业可持续发展的重要战略
• 1.1.1 全球及我国能源现状
• 1.1.2 建筑节能——建筑业发展的必由之路
• 1.1.3 国外建筑节能现状
• 1.1.4 我国建筑节能工作现状
• 1.2 外围护结构是建筑节能工作的重点
• 1.2.1 外墙保温的提出
• 1.2.2 外墙保温的主要构造形式及其特点
• 1.2.3 聚苯板外墙外保温系统
• 1.2.4 聚苯板外墙外保温系统关键技术——聚合物改性砂浆
• 1.3 本课题研究目的及意义
• 1.3.1 课题的提出
• 1.3.2 主要研究内容
• 2 原材料性能及试验方法
• 2.1 原材料性能
• 2.1.1 水泥
• 2.1.2 聚苯板
• 2.1.3 砂
• 2.1.4 聚合物
• 2.1.5 外加剂
• 2.1.6 水
• 2.2 试验设备
• 2.3 试验方法
• 2.3.1 试验主要参照标准
• 2.3.2 砂浆性能试验方法
• 3 聚合物对砂浆力学性能的影响
• 3.1 聚合物砂浆配合比设计
• 3.1.1 聚合物砂浆配比主要设计参数
• 3.1.2 聚合物砂浆试配的设计步骤
• 3.1.3 聚合物砂浆的配合比
• 3.2 聚合物砂浆的力学性能
• 3.2.1 聚合物对砂浆抗折、抗压强度的影响
• 3.2.2 聚合物对砂浆压折比的影响
• 3.2.3 保水剂对砂浆力学性能的影响
• 3.2.4 聚合物掺量的确定
• 3.3 粘结强度
• 3.4 养护对聚合物改性砂浆力学性能的影响
• 3.4.1 养护制度对聚合物改性砂浆力学性能的影响
• 3.4.2 养护方式对聚合物改性砂浆力学性能的影响
• 3.5 细集料对聚合物改性砂浆性能的影响
• 3.6 本章小结
• 4 聚合物砂浆综合性能研究
• 4.1 基本物理力学性能
• 4.2 粘结性能
• 4.3 抗冻性
• 4.4 收缩性
• 4.5 本章小结
• 5 聚合物砂浆微观结构及改性机理
• 5.1 聚合物改性砂浆的微观形貌结构
• 5.2 聚合物砂浆改性机理研究
• 5.2.1 聚合物砂浆改性机理研究模型
• 5.2.2 聚合物改性水泥砂浆结构形成机理
• 5.3 本章小结
• 6 结论
• 致谢
• 参考文献
• 附录