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瓷砖背胶作为一种应用于瓷砖背面的新型粘结材料,需与水泥砂浆搭配使用,是近几年针对我国瓷砖铺贴应用出现的问题而设计研发出的一种新兴产品,其应用性能备受关注。由于瓷砖常因季节性振荡引起的温差应力破坏而出现空鼓、脱落等现象,因此,需要对瓷砖背胶在各耐候环境持续龄期下的力学性能进行深入研究,同时基于粉煤灰、粒化高炉矿渣粉和硅灰在混凝土和水泥中的火山灰效应,提出向瓷砖背胶中分别掺入它们来改善瓷砖背胶与水泥砂浆的粘结力,以提升其力学性能。本论文通过多组试验研究粉煤灰、粒化高炉矿渣粉和硅灰对瓷砖背胶在标准养护、热老化、浸水和冻融环境下的力学性能影响,并结合傅里叶红外光谱(FT-IR)、X射线衍射(XRD)和扫描电镜(SEM)实验结果分析其作用机理,得到了以下结论:(1)粉煤灰、粒化高炉矿渣粉和硅灰在各耐候环境下能显著提升瓷砖背胶的粘结强度。与标准养护环境下的粘结强度相比,各瓷砖背胶在热老化环境下有所增长,浸水和冻融环境下有所减小;随着龄期的延长,各瓷砖背胶在标准养护与热老化环境下的粘结强度均表现为上升趋势,而在浸水与冻融环境下均表现为下降趋势。(2)FT-IR分析表明,掺入粉煤灰或硅灰的瓷砖背胶与空白组瓷砖背胶的特征图谱基本一致,而掺入粒化高炉矿渣粉的瓷砖背胶中Si-O键的伸缩振动吸收峰向高波数移动,网络聚合度提高。瓷砖背胶混合水泥净浆硬化体的FT-IR图发现,分别掺入粉煤灰、粒化高炉矿渣粉和硅灰的试样中水泥熟料C3S的伸缩振动吸收峰均有所下降,表明粉煤灰、粒化高炉矿渣粉和硅灰的加入促进了水泥的水化。(3)XRD结果显示,与空白组相比,分别掺入粉煤灰、粒化高炉矿渣粉和硅灰的试样中,水泥熟料C3S、C2S和Ca(OH)2的衍射峰强度减小,进一步证明了粉煤灰、粒化高炉矿渣粉和硅灰的加入加速了水泥的水化;随着龄期的延长,各试样中水泥熟料C3S、C2S和Ca(OH)2的衍射峰强度明显减小,表明在此期间粉煤灰、粒化高炉矿渣粉和硅灰的水化程度更深入,从而提升了瓷砖背胶与粘结砂浆的粘结力。(4)SEM结果与宏观力学性能规律相符,表现为分别掺入粉煤灰、粒化高炉矿渣粉和硅灰的瓷砖背胶在各耐候环境下的界面结构更致密。随着龄期的延长,标准养护环境下各界面逐渐生成更为致密的水化产物层;热老化环境下凝胶状水化产物相互堆积,结构结构致密度高于标准养护环境;浸水与冻融环境下结构疏松,颗粒间见少量的蜂窝状凝胶结构,结构致密度均低于标准养护环境。