胶粉聚苯颗粒外保温系统抗裂砂浆的配制及性能研究

论文摘要

建筑能耗约占社会总能耗的1/3。我国建筑能耗的总量逐年上升,在能源总消费量中所占的比例已从上世纪七十年代末的10%,上升到近年的27.45%。结合夏热冬冷地区对外墙节能设计的要求,通过对目前应用较广泛的外墙外保温技术的比较,在夏热冬冷地区采用聚苯颗粒保温砂浆外墙保温的节能措施较为经济、合理,既能够满足节能要求,且施工方便,结构合理,并采用柔性渐变逐层释放应力的抗裂技术,具有良好的性价比。聚苯颗粒外墙外保温系统基本构造:在结构墙体外侧由界面砂浆、胶粉聚苯颗粒保温浆料保温层、抗裂砂浆薄抹面层防护层和饰面层组成。抗裂砂浆用于保温砂浆层表面,对系统具有长期稳定性与机械稳定性起关键作用。抗裂砂浆的防护作用:①保护保温板不在自然环境中老化;②保护保温层不受雨水侵蚀;③提高抗冲击性;④具有较小的水蒸气渗透阻;⑤为外饰面提供附着基层。抗裂砂浆的研究具有举足轻重的作用,并对建筑节能系统工作意义重大。本文通过研究特细砂和外加剂对胶粉聚苯颗粒外保温系统抗裂砂浆性能的影响,确定特细砂参数和各外加剂的品种和最佳掺量,进一步提高抗裂砂浆的综合性能。①重庆砂资源主要为细度模数小于1.0的特细砂,因此工程中95%以上的砂浆为特细砂水泥砂浆。配制抗裂砂浆采用P.O42.5的水泥,灰砂比为1:2.8灰砂比。②研究结果表明:特细砂具有细度模数小,含泥量相对较高及质地坚硬等特点,特细砂细度模数改善砂浆的收缩、压折比等,含泥量影响砂浆工作性能,特细砂细度模数适宜范围为0.7-1.0之间;含泥量应控制在0%-3%以内。胶粉改善砂浆柔性,试验从断裂能、最大变形量、粘结性等进行表征:乳胶粉宜采用山西三维胶粉,最佳掺量为6kg/m3,即为水泥质量的1.67%。纤维解决砂浆的塑性收缩,试验从压折比、抗冲击性、收缩率、裂缝指数等方面进行表征:木质纤维适宜掺量为水泥质量的7 kg/m3,即为水泥质量的1.94%;聚丙烯纤维的适宜掺量为1-1.5kg/m3,试验最佳掺量取1.3kg/m3即为水泥质量的0.36%。适宜长度为9mm。纤维素醚保水剂提高砂浆与保温层的保水性,提高粘结强度和抗裂性,本文是从分层度、泌水率等表征进行研究:抗裂砂浆宜采用山东瑞泰HPMC,掺量为1.2 kg/m3,即为水泥质量的0.33%。试验结果配制出优化抗裂砂浆,性能优良,经过裂缝试验,没有出现裂缝,各种指标满足JG158—2004胶粉聚苯颗粒外墙外保温系统抗裂砂浆的性能要求。外墙保温面层砂浆产生开裂是保温建筑质量通病中的重症。一旦面层砂浆保护层发生开裂,将导致保温系统的保温、耐水和抗冻等整体性能和耐久性能降低,所以必须加强保温面层砂浆抗裂性能及其措施的研究。工程应用表明,以技术创新开发的抗裂砂浆,其抗裂性、耐候性优良远远大于普通砂浆,能用于外墙外保温,是对传统抹面砂浆技术性能的重大提升,满足建筑墙体外保温抗裂要求。

论文目录

• 摘要
• ABSTRACT
• 1 绪论
• 1.1 研究背景
• 1.1.1 我国建筑能耗现状
• 1.1.2 建筑围护结构定义和建筑外保温传热原理
• 1.1.3 胶粉聚苯颗粒外墙外保温系统的提出
• 1.2 抗裂砂浆是外墙外保温系统的研究重点
• 1.2.1 聚苯颗粒外保温系统构造
• 1.2.2 外保温系统界面砂浆、抗裂砂浆等的性能
• 1.3 外墙外保温墙体的抗裂性研究
• 1.3.1 裂缝类型及其形成原因
• 1.3.2 提高砂浆抗裂性的途径
• 1.3.3 特细砂使用的必要性及其参数对抗裂砂浆性能具有影响
• 1.4 抗裂干混砂浆主要原材料及改性组分
• 1.4.1 水泥
• 1.4.2 细骨料
• 1.4.3 矿物掺合料
• 1.4.4 砂浆外加剂
• 1.5 砂浆抗裂性的表征和评价
• 1.6 课题研究内容和目的
• 2 抗裂砂浆原材料和试验方法
• 2.1 原材料及性能指标
• 2.1.1 水泥
• 2.1.2 砂
• 2.1.3 聚丙烯纤维
• 2.1.4 胶粉
• 2.1.5 纤维素醚
• 2.1.6 木质纤维
• 2.1.7 水
• 2.2 试验方法
• 2.2.1 砂浆稠度和分层度实验方法
• 2.2.2 砂浆湿容重试验
• 2.2.3 砂浆抗压强度和抗折强度试验
• 2.2.4 砂浆拉伸粘结强度、浸水拉伸粘结强度试验
• 2.2.5 砂浆收缩试验
• 2.2.6 含泥量配制
• 2.2.7 砂浆塑性收缩开裂试验
• 2.2.8 砂浆泌水率试验
• 2.2.9 砂浆断裂能的测定
• 2.2.10 抗裂砂浆抗冲击性的测定
• 2.2.11 试件的成型、养护条件和测定
• 3 砂浆组成及外加剂对抗裂砂浆性能的影响
• 3.1 砂对砂浆性能的影响
• 3.1.1 灰砂比对砂浆性能的影响
• 3.1.2 砂的种类对砂浆性能的影响
• 3.1.3 细度模数对砂浆性能的影响
• 3.1.4 含泥量对抹面砂浆性能的影响
• 3.1.5 小结
• 3.2 可再分散胶粉对抗裂砂浆性能的影响
• 3.2.1 不同可再分散胶粉对砂浆性能的影响
• 3.2.2 可再分散胶粉掺量对砂浆性能的影响
• 3.2.3 小结
• 3.3 纤维素醚对砂浆性能的影响
• 3.3.1 不同纤维素醚对砂浆性能的影响
• 3.3.2 纤维素醚掺量对砂浆性能的影响
• 3.3.3 小结
• 3.4 纤维对抗裂砂浆性能的影响
• 3.4.1 木质纤维对砂浆性能的影响
• 3.4.2 聚丙烯纤维掺量对砂浆性能的影响
• 3.4.3 聚丙烯纤维长度对砂浆性能的影响
• 3.4.5 小结
• 4 抗裂砂浆的配制及综合性能的研究
• 4.1 抗裂砂浆的工作性
• 4.2 抗裂砂浆的力学性能
• 4.3 抗裂砂浆的抗裂性
• 4.3.1 裂缝指数
• 4.3.2 收缩率
• 4.3.3 抗冲击性和断裂能
• 4.4 本章小结
• 5 结论
• 致谢
• 参考文献
• 附录