装配式建筑拼装接缝用胶泥材料制备*

马 琳

（杨凌职业技术学院，陕西 咸阳 712100）

装配式建筑基于预制构件现场装配，不仅工业化水平高，施工速度快，且不易受气候条件制约，便于全天候施工，同时材料消耗与建筑垃圾较少。其中常用预制构件主要有叠合梁、叠合板、外挂墙板、阳台板等等，叠合板为预制混凝土板上层于现场后浇混凝土所生成的整体受弯构件，融合了传统装配式与现浇式楼板的优势特征，在装配式建筑工程中的应用非常普遍。叠合板安装时会出现许多拼装接缝，若处理不恰当，势必会引发漏浆与裂缝等，从而影响建筑物整体性能[1]。而传统水泥砂浆属于刚性材料，韧性无法应对构件热胀冷缩、受力错动所造成的变形，难以有效解决拼装接缝现象。据此，制备了一种专项拼装接缝用胶泥材料。

1 胶泥材料制备

1.1 原料

装配式建筑拼装接缝用胶泥材料制备所需原料具体包含：P·O 42.5水泥，可再分散乳胶粉a与b，粒径80目橡胶粉，粒径100～200 μm石英砂，减水剂、消泡剂、拌合水。

1.2 制备

基于配合比称取水泥、乳胶粉、橡胶粉、石英砂、减水剂、消泡剂，于砂浆搅拌机内均匀搅拌，然后添加自来水作拌合水[2]，持续搅拌60s，制备成装配式建筑拼装接缝用胶泥材料。根据《建筑密封材料试验方法》的试样制备方法进行拼装接缝胶泥材料试样制备，并放置于21～25 ℃、45%～55%相对湿度状态下，进行28d周期的养护，之后进行测试分析。

2 胶泥材料性能测试

根据《建筑密封材料试验方法》相关标准测试胶泥材料试样的拉伸粘结性[3]，计算其拉伸粘结强度与断裂伸长率。根据《建筑密封材料试验方法》相关标准测试定伸粘结性，放置胶泥材料试样于拉力机夹具中，以5mm/min速度拉伸材料试样到原宽既定比例，以定位垫块固定，保持1d，之后详细观察材料试样粘结性与内聚是否破坏。根据《建筑密封材料试验方法》相关标准对胶泥材料根据既定顺序做三层循环处理之后，测试其定伸粘结性：于68～72 ℃的干燥箱中存储3d；于21～25 ℃蒸馏水中存储1d；于68～72 ℃温度的干燥箱中存储2d；于21～25 ℃蒸馏水中存储1d。

3 测试结果分析

3.1 不同乳胶粉类型及掺量下胶泥材料的性能

以乳胶粉a与乳胶粉b为载体面向胶泥材料开展改性测试分析，以检测乳胶粉掺量对胶泥材料性能的影响作用。不同乳胶粉类型及掺量制备而成的胶泥材料试样具体见表1。

表1 不同乳胶粉类型及掺量制备的胶泥Table 1 Slurry prepared by different types and dosage of latex powder

不同乳胶粉类型及掺量制备而成的胶泥材料性能测试结果具体见表2。

表2 不同乳胶粉类型及掺量下的胶泥性能Table 2 Properties of cement with different types and dosage of latex powder

由表2可知，相较于未添加乳胶粉的胶泥材料试样，添加乳胶粉a、b的胶泥材料试样的拉伸粘结强度明显较高，而且掺量越多，试样拉伸粘结强度越大，其中乳胶粉掺量为20%的胶泥材料试样拉伸粘结强度提高了近41.9%与44.9%，后续随掺量增多，试样拉伸粘结强度上升幅度有所下降。相较于乳胶粉a与b可以看出，掺量比较少时，乳胶粉b对于胶泥材料试样拉伸粘结强度的促进作用更为显著，而掺量比较多时，乳胶粉a对于胶泥材料试样拉伸粘结强度的促进作用更为明显，这就表明在掺量增多的趋势下，乳胶粉a对于拼装接缝胶泥材料性能的改善作用更加良好。

乳胶粉a与b的添加都会促使胶泥材料形成延展性，且在掺量增加时，胶泥材料断裂伸长率会随之提高，然而相较于拉伸粘结强度测试，乳胶粉a在拼装接缝胶泥材料断裂伸长率提升中的效果更加明显。乳胶粉掺量比较少的情况下，胶泥材料和基材之间的粘结性相对较差，极易发生胶泥由基材表层脱落的状况，即失粘。而相反乳胶粉掺量比较多的情况下，胶泥材料和基材之间的粘结性较强，通过定伸粘结性测试之后，并不会由基材表层脱落，但是会出现内聚破坏情况。在乳胶粉与水泥比例为1:1的时候，胶泥材料对抗内聚破坏的力量强化，通过定伸粘结性测试之后胶泥材料不会发生显著性破坏现象。

这主要是由于乳胶粉在胶泥材料内部生成柔性膜，其韧性较强，以此提升了胶泥材料断裂伸长率；胶泥材料拉伸粘结强度显著提升则是由于柔性膜于胶泥材料与基材表层之间构成了柔性衔接，强化了二者的粘结强度，再加上乳胶粉添加使得胶泥材料含气量上升，在一定程度上提高了胶泥材料于基材表层的湿润性[4]。

由于在实践应用过程中，基于安全性，装配式建筑拼装接缝材料应变必须控制在25%以上，就测试结果可以看出，在乳胶粉和水泥比例为1:1时制备而成的胶泥材料才可满足位移变形相关要求。

3.2 不同橡胶粉掺量下胶泥材料的性能

添加乳胶粉可提高胶泥材料拉伸粘结强度与断裂伸长率，但是成本较高，而橡胶粉属于工业废料，成本低[5]。在水泥砂浆或者混凝土中添加橡胶粉可有效提升材料极限应变，强化韧性。所以以橡胶粉为填料，代替定量石英砂，以此改善胶泥材料性能。不同橡胶粉掺量制备而成的胶泥材料试样具体见表3。

表3 不同橡胶粉掺量制备的胶泥Table 3 Cement prepared by different rubber powder dosage

不同橡胶粉掺量制备而成的胶泥材料性能测试结果具体见表4。

表4 不同橡胶粉掺量下的胶泥性能Table 4 Properties of cement with different amounts of rubber powder

由表3可知，添加橡胶粉尽管可促使胶泥材料拉伸粘结强度下降，但是却提升其断裂伸长率，使得胶泥材料添加少量乳胶粉便可满足叠合板位移量控制相关要求；同时橡胶粉也强化了胶泥材料的内聚破坏抵抗能力，促使橡胶粉与水泥质量比为0.3时所制备而成的胶泥材料通过定伸粘结性测试得知并未发生破坏。

叠合板接缝材料在具体应用过程中，需长时间经受外界温度影响[6]，所以要求其必须具备较好耐久性，而通过冷拉-热压后定伸粘结性测试分析发现，JN-12、JN-13、JN-14、JN-15试样都未发生显著性破坏现象，与耐久性要求相符。

4 结论

基于传统水泥材料韧性不足，针对装配式建筑拼装接缝，制备了一种拼装接缝用胶泥材料，通过性能测试得知：基于乳胶粉、水泥、橡胶粉等制备的胶泥材料，可在一定程度上满足叠合板接缝材料的拉伸粘结强度、定伸粘结性、耐久性等相关要求，且附着力强、断裂伸长率高、耐久性与适用性良好；乳胶粉的添加，显著提升了胶泥材料拉伸粘结强度与断裂伸长率，且随着掺量增加，胶泥材料整体性能得以提高；为降低成本，减少乳胶粉掺量，基于橡胶粉为填料代替部分石英砂所制备的胶泥材料，不仅断裂伸长率与抵抗内聚破坏能力有所提升，且定伸粘结性测试时未出现破坏情况。