随着房地产、地下轨道交通和隧道的快速发展，大量防水材料投入使用，然而，由于防水材料施工存在缺陷以及环境因素、材料自身质量等问题的存在，导致防水材料出现裂纹、开裂进而使材料在潮湿、多水环境下服役行为受限，并且带来了较大的安全隐患。

聚合物水泥防水材料是一种以聚丙烯酸酯乳液、乙烯-醋酸乙烯酯共聚乳液等聚合物乳液与各种添加剂如水泥、石英砂、无机填料组成的无机粉料通过合理配比、复合制成的一种水性建筑防水材料。由于其良好的耐候性及施工简单、无施工环境污染等优点[3]，近年来被广泛应用于建筑行业中[4]。本文研究了水泥、石英砂、重质碳酸钙与乳液的比例对涂膜拉伸强度及断裂伸长率的影响。
 

1 原材料与实验方法

1.1 原材料

丙烯酸乳液S400F：德国巴斯夫化学有限公司，固含量58.47%，黏度700 mPa·s，pH 值为7～8；42.5 级硅酸盐水泥：江苏天山水泥集团有限公司；消泡剂NXE：日本诺普科公司，分析纯；杀菌剂LXE：罗门哈斯生物化学有限公司，分析纯；石英砂：山东石英砂厂，200 目；重质碳酸钙：重钙磐石矿业有限公司，400 目；减水剂C-SP：粉末状聚羧酸系减水剂，上海天格化工有限公司。

1.2 防水涂料制备

分别将乳液、消泡剂、杀菌剂按照m（乳液）∶m（消泡剂）∶m（杀菌剂）=100∶0.5∶0.5 的比例放入烧杯中，在500 r/min 的机械搅拌下，搅拌5 min，制得液料。将水泥、石英砂、重质碳酸钙、减水剂按照预定的份数放入BJ-100 型混合器内，混合5min，制得粉料。将粉料和液料按照配比，在500 r/min 的机械搅拌下，搅拌5 min，制得聚合物水泥防水涂料。

1.3 测试方法

试样制备：将防水涂料放入聚四氟乙烯模具中，于真空干燥箱内，在25 ℃条件下干燥48 h 后制成（1.5±0.2）mm 厚涂膜，于标准条件下静置96 h，再将涂膜在（40±2）℃砂浆标准养护箱中处理48 h，然后置于干燥器中冷却至室温，裁成120mm×25 mm 的尺寸进行性能测试。

拉伸试验采用深圳瑞格尔生产的RGT-10 型电子万能试验机，参照GB/T 16777—2008《建筑防水涂料试验方法》进行。
 

2 结果与讨论

2.1 水泥用量对防水涂料拉伸性能的影响

固定液料100 份，石英砂、重质碳酸钙各30 份，研究水泥用量对涂料拉伸性能的影响，结果见图1。

由图1 可以看出，当水泥用量由25 份增加到30 份时，涂膜的拉伸强度增加趋势明显，由1.8 MPa 提高到2.1 MPa。此时，增加的水泥量大部分参与水化，使涂膜的硬度增大明显。当水泥用量由30 份增加到40 份时，涂膜的拉伸强度也随之提高，但趋势平缓。此时，由于增加的水泥用量只有一小部分参与水化以增强涂膜的强度，其余大部分都充当填充作用。水泥用量由40 份增加至55 份时，拉伸强度提高趋势加强。此时聚合物乳液不能完全包裹住水泥。

由图1 还可以看出，当水泥用量增加时，涂膜的断裂伸长率基本呈现线性降低的趋势。水泥用量由25 份增加至55 份，涂膜的断裂伸长率由236.0%降至196.3%。当水泥用量大于45 份时，涂膜的断裂伸长率过低，影响涂膜的柔韧性。聚合物水泥防水涂膜既具有较高的强度，又具有一定韧性的原因为：聚合物乳液失水而成为具有粘结性和连续性的弹性膜层，水泥吸收乳液中的水而硬化，从而使柔性的聚合物膜层与水泥硬化体相互贯穿而牢固地粘结成一个坚固而有弹性的防水层。柔性的聚合物填充在水泥硬化体的空隙中，使水泥硬化体更加致密而富有弹性，涂膜具有较好的延伸率；水泥硬化体又填充在聚合物相中，使聚合物具有更好的户外耐久性和更好的基层适应性。综合考虑，水泥用量40 份为实验佳参考值。

2.2 石英砂用量对防水涂料拉伸性能的影响

固定液料100 份、水泥40 份，重质碳酸钙30 份，研究石英砂用量对防水涂膜拉伸性能的影响，结果见图2。

由图2 可以看出，随着石英砂用量增加，涂膜的拉伸强度呈降低趋势。当石英砂用量由10 份增加到20 份时，涂膜的拉伸强度随之下降，拉伸强度由3.12 MPa 降低到2.62 MPa，基本呈线性下降趋势。当石英砂用量由20 份增至30 份时，涂膜的拉伸强度降低趋势减弱，由2.62 MPa 降为2.28 MPa。当石英砂用量为30～40 份时，拉伸强度降低明显。由2.28 MPa 降为1.54 MPa。

由图2 还可以看出，石英砂用量的增加可改善涂膜的柔性。当石英砂用量为10～15 份时，断裂伸长率增长缓慢，由197.4%增长为200.7%。当石英砂用量为15～40 份时，涂膜断裂伸长率由200.7%增加到227.3%，基本呈线性增长。石英砂填充在涂膜中，使水泥的水化作用减弱，对应的断裂伸长率增加明显，增加涂膜表面的光滑度，增强涂膜与基材的粘结强度。综合考虑，石英砂用量25 份为实验佳参考值。
2.3 重质碳酸钙用量对防水涂料拉伸性能的影响
固定液料100 份，水泥40 份，石英砂25 份，研究重质碳酸钙用量对防水涂料拉伸性能的影响，结果见图3。