薄層自流平材料的粘結(jié)力形成是一個(gè)多因素協(xié)同作用的過(guò)程,涉及材料化學(xué)、物理結(jié)合及施工工藝的綜合影響。其機(jī)制可分為以下四方面:
1. **膠凝材料的水化反應(yīng)**
自流平材料以水泥或石膏為基體,水化反應(yīng)生成水化硅酸鈣(C-S-H)和鈣礬石等晶體結(jié)構(gòu)。這些水化產(chǎn)物通過(guò)滲透和填充基層微孔形成機(jī)械嵌合,同時(shí)釋放的Ca2?與基層中的SiO?發(fā)生化學(xué)鍵合,形成離子鍵和范德華力結(jié)合的過(guò)渡層。快硬硫鋁酸鹽水泥的應(yīng)用可加速早期水化,24小時(shí)內(nèi)即可達(dá)到3MPa以上的界面粘結(jié)強(qiáng)度。
2. **聚合物改性的界面增強(qiáng)**
添加的乳膠粉(如EVA、SBR)在水化過(guò)程中形成三維聚合物網(wǎng)絡(luò)。當(dāng)乳膠顆粒遷移至界面區(qū)時(shí),其玻璃化轉(zhuǎn)變溫度(Tg)需與施工溫度匹配,確保在固化時(shí)形成彈性膜層。實(shí)驗(yàn)表明,添加8-12%的EVA乳膠粉可使粘結(jié)強(qiáng)度提升40-60%,同時(shí)賦予材料0.3-0.5%的形變適應(yīng)能力。
3. **界面物理錨固效應(yīng)**
通過(guò)控制材料流變學(xué)特性(觸變指數(shù)>1.5),確保漿體充分浸潤(rùn)基層。對(duì)混凝土基層的粗糙度要求Ra≥0.4mm,采用噴砂處理可增加接觸面積達(dá)30-50%。當(dāng)自流平漿體滲透深度>100μm時(shí),固化后形成倒鉤狀微觀結(jié)構(gòu),機(jī)械錨固強(qiáng)度可達(dá)總粘結(jié)力的25-35%。
4. **表面能匹配與化學(xué)鍵合**
界面劑(環(huán)氧或類(lèi))的涂布使基層表面能從40-50mJ/m2提升至60-70mJ/m2,顯著改善潤(rùn)濕性。偶聯(lián)劑的引入(添加量0.5-1.2%)在界面處形成Si-O-Si共價(jià)鍵網(wǎng)絡(luò),XPS分析顯示界面區(qū)Si元素含量較本體材料提高3-5倍,化學(xué)鍵合貢獻(xiàn)率可達(dá)總強(qiáng)度的15-20%。
施工中需控制開(kāi)放時(shí)間(通常20-40分鐘),保證在漿體觸變性下降前完成界面結(jié)合。環(huán)境溫度10-30℃、相對(duì)濕度50-75%為固化條件,溫度每升高10℃,粘結(jié)強(qiáng)度發(fā)展速率提高1.5倍,但超過(guò)35℃會(huì)導(dǎo)致界面水分蒸發(fā)過(guò)快形成弱結(jié)合層。通過(guò)材料配方優(yōu)化和施工控制,薄層自流平可實(shí)現(xiàn)與混凝土基層2.0-3.5MPa的粘結(jié)強(qiáng)度,滿(mǎn)足EN 13813標(biāo)準(zhǔn)要求。
