聚合物水泥防水涂料拉伸性能检测方法及影响因素.ppt

聚合物水泥防水涂料拉伸性能试验方法及影响因素,（一）聚合物水泥防水涂料的定义、分类（二）聚合物水泥防水涂料的拉伸性能试验方法（三）拉伸性能的影响因素,（一）聚合物水泥防水涂料的定义、分类,1、聚合物水泥防水涂料是以丙烯酸酯、乙烯-乙酸乙烯酯等聚合物乳液和水泥为主要原料，加入填料及其他助剂配制而成，经水分挥发和水泥水化反应固化成膜的双组份水性防水涂料。2、类型按物理力学性能分为型、型和型。（1）型适用于活动量较大的基层。（2）型和型适用于活动量较小的基层。3、标准GB/T23445-2009聚合物水泥防水涂料,（二）聚合物水泥防水涂料的拉伸性能试验方法,1、产品的两组分分别搅拌后，其液体组分应为无杂质、无胶凝的均匀乳液；固体组分应为无杂质、无结块的粉末。2、标准试验条件：温度(232)，相对湿度（5010）%。3、试验准备：试验前样品及所用器具应在标准试验条件下至少放置24h。,4、试样制备（1）涂膜前，需用脱模剂处理模具表面。（2）在标准条件下，按生产厂家指定的比例分别称取适量的液体和固体组分，混合后机械充分搅拌5min静置（13）min。倒入模框中涂覆。分两次或三次涂覆，后道涂覆在前道涂层实干后进行，两道涂覆间隔时间为（1224）h,使试样厚度达到（1.50.2）mm，最后一次涂覆将表面刮平。在标准试验条件下养护96h，然后脱模，将脱模后的试样反面向上在（402）干燥箱中处理48h，取出后置于干燥器中冷却至室温。,5、从表面光滑平整、无明显气泡的涂膜上按GB/T528规定的哑铃型裁取5试件进行拉伸性能试验。,6、拉伸强度、断裂伸长率检测,（1）用橡胶测厚仪测量标距点及中间点厚度（保持时间为5s），取三点的平均值作为试样厚度d；测量标距段宽度B。（2）拉伸速度：200mm/min（3）将试件夹持在夹具中心；将大变形夹头按标距线夹紧，不得歪扭,标线标距为25mm。,（4）启动试验机，至试件拉断为止，记录最大拉力P及断后标距L1。（5）试样拉伸强度：TS=P/（Bd）；单位：MPa（6）断裂伸长率：E=100（L1-25）/25；单位：%（7）分别计算5个试件的算术平均值作为试验结果。若试件在标距外断裂,数据作废,用备用试件补测。,（三）拉伸性能的影响因素,1、试验样品及其配比比例的影响（1）送检的试验样品不符合规定，乳液有杂质、有胶凝；固体组分应为有杂质、有结块。（2）委托方未按生产厂家指定的配比比例送检。例如：生产厂家（乳液：粉料=1：0.8）委托送检（乳液：粉料=1：1）,影响JS涂料拉伸性能的因素很多，例如比例、水泥、添加剂、搅拌、涂膜、养护环境、养护时间等。,搅拌后凝结成团，难以涂膜原因：（1）配比比例不正确。（2）未加入稀释剂（水）。,涂布成膜后有裂缝、有结块,平整,液粉比(乳液比粉料）对涂料拉伸性能的影响,液粉比是涂料中聚合物乳液量与所用粉料量之间的比值。它不仅影响到涂膜的各种性能，而且涉及到涂料的经济性，因此是一个重要的指标。,有试验研究表明：在一定聚灰比范围内，粉液料比对提伸强度影响较小，对延伸率影响较大。这是由于粉料的加入，只有小部分发生水化反应，增强了拉伸强度，而大部分仅仅作为填充料充满干液料之间，限制了高分子材料链间的自由延伸，所以防水涂料的延伸率随粉料/液料比的增大而减少。,从上表可得：聚粉比降低时涂膜的拉伸强度提高，同时导致断裂伸长率急剧降低。,分析几种不同的液粉比:0.81、11、1.21、1.41,对涂料拉伸性能的影响。,对于拉伸性能，随液粉比的增加,拉伸强度逐渐减小,断裂伸长率直线升高(左图示)。但乳液量增加后,PVC(颜填料体积浓度)减少,导致涂膜拉伸强度的急剧降低,涂膜的拉伸强度随液粉比的增大而减小。断裂伸长率随液粉比的增大而增大。,水泥品种对涂料性能的影响,试验中比较了白水泥(WC)(32.5级)、普通硅酸盐水泥(OC)(32.5级、42.5级)和粉煤灰水泥(FC)(32.5级)对涂料性能的影响(见表2)。,由上表可见:选用42.5级普硅水泥的涂膜拉伸性能最高,断裂伸长率最低。同一强度等级(32.5级)的3种水泥相比较:粉煤灰水泥和普通硅酸盐水泥所配制的涂膜性能较为理想,7d拉伸强度为2.2MPa,断裂伸长率为280%;白水泥稍差一些。,（2）试验过程的影响,（1）试验样品混合搅拌阶段的影响。样品混合搅拌时间不足5min,搅拌不均匀，粉料有结块。聚合物水泥防水涂料由于有絮凝作用的存在，在搅拌时水泥和外加剂容易聚合成团，不与聚合物发生反应，在试样凝固成膜后会有结块颗粒，形成空隙，影响拉伸性能。,由于搅拌速度过快引入了过多的气泡，短时间内无法排出。所以搅拌过程中应低速搅拌，以减少搅拌过程中引入的气泡。搅拌过程中还应注意将粘附在搅拌罐壁上的样品刮入罐内，以免造成粉液比改变。,搅拌均匀后没有静置13min便涂膜。（涂料在混合搅拌过程中容易产生大量的气泡，使涂膜产生气孔和应力集中，导致其力学性能下降。）,（2）涂膜次数的影响经试验表明：在试件相同厚度和养护龄期下，所测得拉伸强度、延伸率随成膜次数增加而有所增大。由于一次成膜当试件表干后，试件内部剩余水分没有多次成膜容易蒸发。分次成膜质量好于一次成膜的质量。每次间隔时间以前一能涂膜干固不粘为准。,在涂膜厚度一定的情况下，涂覆次数越多，成膜密实度越好，膜内部存在的气泡较小、呈封闭状态，试件的拉伸性能越高。,从表1、表2的试验结果可以看出：(1)无处理的拉伸强度值：3次涂覆的试样比2次涂覆的试样高10%20%。(2)无处理的断裂伸长率：3次涂覆的试样比2次涂覆的试样高8%19%。(3)试样3、4、7、8试验数值表明，同一聚合物水泥防水涂料分3次涂覆制备的试样其试验结果符合相应的技术指标要求，而分2次涂覆制备的试样试验结果不符合要求。,在涂膜厚度一定的情况下，涂覆次数越多，成膜密实度越好，膜内部存在的气泡较小、呈封闭状态，试件的拉伸性能越高。,用放大镜对涂膜裁片的截面观察发现，涂层薄（厚度不超过0.5mm）的涂膜内部存在的气泡较小、呈封闭状态；涂层厚（厚度在0.60.8mm之间）的涂膜内部气泡相对较大，有时气泡几乎贯穿整个涂层，但涂层表面看似密实。由此可见，不同的涂覆方法，能导致聚合物水泥防水涂料产品试验结果的不同，并影响到对产品合格性的评定。,在目前常用建筑防水涂料标准中，GB/T23445-2009聚合物水泥防水涂料以及GB/T16777-2008建筑防水涂料试验方法，在试样制备时涂覆次数都是不确定的。在对这些产品进行检验时，建议应采用一种方法或者指明两种方法出现争议时以2次涂覆的为准，（厚度不足1.5mm时，涂3次）。原因之一可以缩短试验时间；原因之二确保标准中的技术指标，提高产品质量。,GB/T23445-2009聚合物水泥防水涂料(二次或三次)GB/T16777-2008建筑防水涂料试验方法一次或多次（最多三次）,涂膜的养护条件对试验结果的影响。,（3）养护条件（温湿度）和养护时间的影响,JS防水涂料中包含无机材料和有机高分子两个体系，两体系在不同的条件下各自发展并相互作用,相互牵制。干燥环境可加速水分的蒸发,有利于涂料的成膜，潮湿环境则有利于水泥的水化，较高的温度可以保证聚合物中高分子链段的自由移动,涂膜更加柔韧；温度较低时，高分子链的运动受冻结，无机材料发挥着主导作用，所以处于较高温度和相对潮湿环境中的涂膜有较理想的拉伸性能，而处于较低温度和相对干燥环境中的涂膜则拉伸性能较差，因此实验室的温湿度对防水涂料成膜质量起着至关重要的作用。标准中规定实验室标准试验条件为：温度(232)，相对湿度（5010）%。,涂膜后，在标准条件下养护，约4小时，涂膜即实干了。,下雨天，天气潮湿，湿度过大不利于水分的蒸发，涂膜表面有一层水，表干、实干时间增长（24h过后都没干）。,制备涂膜试片时,应进行烘干处理。,在标准条件养护96h后,涂料尚未得到充分固化,尚存残余水分,此时测得的数据不能真实地反映其性能。有试验表明试件养护144h（6天）与试件在标准条件养护96h后再在40干燥箱中烘干48h分别进行的拉伸性能试验,试验数据差异较大。,按照标准规定，养护7d后即可进行性能测试。延长养护时间进行测试发现，14d测得的断裂延伸率较7d时有所降低，拉伸强度提高。因为JS防水涂料中水泥水化是一个渐进的过程，成膜后涂膜中残存的成膜助剂、增塑剂等助剂随时间的延长而缓慢挥发，利于涂膜拉伸强度的提高、断裂延伸率降低。继续延长养护时间，由于水泥己基本充分水化，且体系中残存的助剂已基本挥发完，因此，涂膜的拉伸性能趋于平缓，变化不明显。,养护时间的影响,养护时间延长，防水涂膜的拉伸强度提高，柔韧性降低。,养护龄期对涂料性能的影响,（4）试验环境条件的影响。,标准试验条件：温度(232)，相对湿度（5010）%。养护、干燥处理后的涂膜必须放在干燥器中，以防涂膜吸收空气中水气，影响拉伸性能。在标准条件下及时进行拉伸性能试验。,在进行聚合物水泥防水涂料的物理性能试验项目前,首先要进行试样涂膜的制备,这是非常关键的一道程序，涂膜质量好坏直接关系到试验项目结果的准确性，因此，作为检测工作者，在积极贯彻实施标准时，应严格执行、正确理解与运用所制定的试验方法中的有关规定，以保证得到可靠的试验数据。在检测试验过程中应注意以下几