材料研究粘结剂和纤维对EPS保温砂浆性能的影响陈明凤，谢厚礼彭家惠，林常青（重庆大学材料学院，重庆400045）易性和力学性能的影响，对其影响机理进行了阐述，并介绍纤维品种和掺量对EPS保温砂浆抗裂性的影响。

　　6+8丨丨A丨文章编号丨1007―2918（2001）05―09-03 1本文为重庆市科技攻关项目成果之一EPS保温砂浆是以聚苯乙烯泡沫（EPS）颗粒作为主要轻骨料配制而得。聚苯乙烯泡沫颗粒本身轻质多孔、导热系数低、保温隔热性好、具有优良的憎水性和韧性，同时耐酸碱化学稳定性好，自然条件下难降解。

　　我国有大量废弃聚苯乙烯泡沫，造成了“白色污染”，是环境的一大公害。充分利用聚苯乙烯泡沫的优点来配制EPS外墙保温砂浆，不仅为有效解决“白色污染”提供了一条新途径，而且只要采取合理的技术路线，就能配制出隔热保温性能优良的外墙保温砂浆。

　　聚苯乙烯泡沫是一种非极性的轻质材料，用它作为主要轻骨料配制EPS保温砂浆时，若直接与水泥砂浆拌合，则水泥砂浆对其不润湿不亲合，两者界面粘结力弱，导致砂浆的施工和易性差，难于施工。为了提高水泥砂浆与聚苯乙烯泡沫颗粒间的润湿亲合性，就必须对EPS颗粒表面进行改性。本文采用高分子粘结剂对EPS颗粒表面进行改性，分析粘结剂品种和掺量对EPS保温砂浆的施工和易性和力学性能的影响。

　　同时建筑外墙保温砂浆还要求具有良好的抗裂性和耐久性，为此，本文采用纤维来提高EPS保温砂浆的抗裂性，介绍纤维品种和掺量对保温砂浆的施工和易性和断裂性能的影响。

　　1原材料和配制方法11原材抖废弃聚苯乙烯泡沫经专用破碎机粉碎成粒度小于5mm的EPS颗粒，525R矿渣水泥，膨胀珍珠岩，粘结剂和纤维均为市售。

　　12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、膨胀珍珠岩干拌均匀得干拌料，将纤维分散拌合在干拌料中，*后加入水拌匀到施工稠度即得EPS保温砂浆拌合料。将EPS保温砂浆拌合料成型，自然养护28d，测试其力学性能。

　　2结果与分析21粘结剂品种和掺量对EPS保温砂浆性能的影响粘结剂是解决EPS颗粒表面与水泥砂浆良好润湿亲合的有效手段，粘结剂品种和掺量多少将直接影响EPS保温砂浆的施工和易性和力学性能。本文选用三种粘结剂对EPS颗粒进行表面改性，分别是乙烯一醋酸乙烯酯共聚乳液，乙烯一醋酸乙烯酯共聚乳胶粉，聚乙烯醇水溶液粘结剂。EPS保温砂浆配制的基本配合比为：水泥400kg，EPS颗粒0. 60m3，膨胀珍珠岩20kg，粘结剂掺量以水泥的质量百分数表示。粘结剂对EPS保温砂浆性能的影响见表1表1乙烯一醋酸乙烯酯共聚乳液对砂浆性能的影响粘结剂掺量水灰比稠度分层度28d抗压强度（MPa）28d抗折强度（MPa）28d粘接强度（MPa）抗折/抗压表2乙烯一醋酸乙烯酯共聚乳胶粉对砂浆性能的影响粘结剂掺量水灰比稠度分层度28d抗压强度28d抗折强度28d粘接强度抗折/抗压表3聚乙烯醇水溶液粘结剂对砂浆性能的影响粘结剂掺量水灰比稠度分层度28d抗压强度28d抗折强度28d粘接强度抗折/抗压~3可以看出，随着粘结剂掺量加，EPS保温砂浆的稠度减小、粘性大、分层度降低、粘聚性和保水性明显提高。由于粘结剂为带有极性基团的高分子聚合物，当粘结剂与EPS颗粒拌合时，粘结剂主链中的非极性链段就会与EPS的非极性表面发生物理吸附作用，而聚合物中的极性基团就在EPS颗粒表面向外定向排列，使EPS颗粒由憎水性变为亲水性。

　　此时加入水泥拌合，EPS颗粒表面吸附的极性基团就与水泥相互作用而紧密结合，从而使EPS保温砂浆的和易性得到显著改善。表现为EPS颗粒很容易被水泥浆润湿，两者间的结合力大大提高，EPS颗粒在水泥浆体中均匀分布而不会出现“上浮”现象，砂浆的分层度降低，保水性提高。但是粘结剂本身的粘性很大，当掺量过多时，EPS保温砂浆的粘性过大，流动性小，不便施工，而且砂浆成本过高。

　　~3中还可看出，粘结剂掺量加，EPS保温砂浆的抗压强度略有降低，抗折强度和抗折/抗压之比显著改善，尤其是粘结强度得到大幅度提高，说明EPS保温砂浆的韧性和粘结力得到了大幅改善。加入粘结剂后EPS保温砂浆的抗折强度、抗折/抗压之比得到显著提高的原因有三方面：一是在砂浆的凝结硬化过程中，粘结剂会在EPS颗粒与水泥浆体之间的过渡区干燥成膜使二者的界面结合更密实、更牢固；二是有一部分粘结剂分散到水泥浆体中，随着水泥水化的进行，水泥浆体中水分不断消耗，水化产物多，粘结剂就逐渐聚积在毛细孔中，并在水泥水化物凝胶表面、未水化水泥颗粒表面成紧密堆积，从而改善硬化水泥浆体结构，由于水化和干燥使水分进一步减少，粘结剂便凝聚成膜形成聚合物网络，这种聚合物网络的弹性模量较水泥硬化体的弹性模量低，使硬化水泥浆体的韧性得到改善；三是聚合物分子中某些极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，改善水泥水化产物的物理组织结构，缓解内应力，从而减少水泥浆体中微裂纹的产生。

　　综合来看，乙烯一醋酸乙烯酯共聚乳液、乙烯一醋酸乙烯酯共聚乳胶粉、聚乙烯醇水溶液粘结剂的适宜掺量，分别为48%、0.75%和64%左右。比较三种粘结剂在适宜掺量时的数据可以得到，前两种粘结剂对EPS保温砂浆性能改善效果明显优于后一种粘结剂，乙烯一醋酸乙烯酯共聚乳胶粉的效果优于乙烯一醋酸乙烯酯共聚乳液，但乙烯一醋酸乙烯酯共聚乳胶粉目前国内还不能生产，进口价格昂贵，故在其后试验中采用乙烯一醋酸乙烯酯共聚乳液。

　　22纤维品种和掺量对EPS保温砂浆断裂性能影响为进一步提高EPS保温砂浆的抗裂性，以防止或尽量减少裂缝的发生，本试验采用了三种短切纤维拌合到EPS保温砂浆中，它们分别是19mm长耐碱玻璃纤维，15mm长尼龙一6纤维和19mm长聚丙烯纤维。

　　其基本配合比为：水泥400kgEPS颗粒0.60m3，膨胀珍珠岩20kg，乙烯一醋酸乙烯酯共聚乳液20kg，水灰比0.67，纤维掺量按砂浆的体积百分含量计。

　　05%时，纤维对砂浆断裂时的断裂能E及砂浆破坏时的*大变形的影响见表4.从纤维在EPS保温砂浆中的分散状况看，聚丙烯纤维好，尼龙一6―般，玻璃纤维差。在EPS保温砂浆中掺入相同体积掺量的纤维后砂浆的断裂能和砂浆破坏时的*大变形均得到大幅提高，说明加入纤维后抗裂性得到了改善，从提高的幅度看，聚丙烯纤维*好，尼龙一6次之，玻璃纤维较差。下面选用19mm长聚丙烯纤维来考察纤维掺量对砂浆性能的影响。其结果见表5.表4三种纤维在相同体积掺量时对砂浆性能的影响纤维类别体积掺量（%）断裂能E*大变形tax分散性聚丙烯好尼龙一6一般玻璃纤维差从表5中可以看出，纤维掺量加，EPS保温砂浆的稠度有所下降，分层度大，纤维对砂浆的施工和易性有不利的影响，而砂浆的断裂能和破坏时的*大变形迅速加，说明砂浆的韧性、抗裂性得到了明显的提高。考虑到纤维掺量过高，EPS保温砂浆的施工和易性差，抗裂性提高有限，纤维掺量以0. 05%为宜。纤维能提高EPS保温砂浆抗裂性的原因，是纤维能显著提高砂浆抗塑性收缩的能力，纤维能降低砂浆裂缝尖端的应力集中，防止微裂缝的进一步发展。

　　表5聚丙烯纤维掺量对砂浆性能的影响纤维掺量稠度分层度断裂能E*大变形4a 3结论高分子粘结剂能明显改善EPS保温砂浆的施工和易性、抗折强度和粘接强度，但抗压强度有所下降。三种粘结剂中以采用乙烯一醋酸乙烯酯共聚乳液较为适宜，其适宜掺量为48%左右。

　　纤维能大幅提高EPS保温砂浆的抗裂性，尤以聚丙烯纤维为佳。纤维掺量加，施工和易性变差，其适宜掺量为0.05%.及教学工作。

　　显著影响再生集料混凝土的抗压强度，随再生细集料用量的加，混凝土的抗压强度会显著下降。

　　（4）使用再生粗集料或再生细集料或同时使用再生粗细集料制备再生集料混凝土，其收缩值明显高于基准混凝土，幅达30%上接第21页a）再生集料吸水率较高，明显大于天然集料。随颗粒粒度降低，集料的吸水率显著提高，其密度也随之减小。再生集料属于碎石，颗粒形状基本呈多棱角形，再生集料表面吸附有大量的水泥砂浆。

　　在配合比相同的前提下，使用再生粗集料可以配制与基准混凝土相同强度等级的再生集料混凝土。

　　为保证与基准混凝土具有相同的坍落度，必须多加一定比例的水。

　　使用再生粗集料代替原生集料对混凝土的抗压强度和抗冻性不会有显著影响。而再生细集料则会