聚合物改性硅粉水泥砂浆力学性能各因素分析

研究了两种控制方式(控制水灰比为0.4和控制流动度为(170±50)mm)下,不同聚合物掺量对水泥砂浆的力学性能影响,以及不同龄期的聚合物水泥砂浆力学性能,研究表明,聚合物改性水泥砂浆具有较好的抗折强度和抗压强度,较低的压折比。

聚合物干粉对水泥砂浆力学性能的影响

研究了不同掺量的丁苯乳液(sbr)、丙烯酸酯乳液(pae)和苯丙乳液(sae)对自流平砂浆不同龄期下的抗压、抗折强度的影响.结果表明,在新拌自流平砂浆流动度相同的条件下,3种聚合物改性砂浆的3d抗折、抗压强度随聚合物掺量的增加均表现出抛物线型变化趋势.sbr掺量为10%～20%(质量分数)的改性砂浆3d抗压、抗折强度分别可达18～20mpa和4～6mpa.同时发现,3种聚合物乳液改性自流平砂浆的7,28d抗压强度均随聚合物掺量的增加而降低,而抗折强度则在一定范围内波动.

对纤维水泥砂浆的力学性能分析表明,加入聚丙烯纤维后,(1)砂浆的体积密实,抗压强度有一定提高;(2)砂浆的韧性增加,脆性降低,提高了砂浆的抗拉强度;(3)对抵抗砂浆收缩有明显作用,尤其对早期砂浆的收缩有明显的改善效果;(4)经多次冻融循环,质量损失和强度损失都明显降低。

以废旧聚苯颗粒等体积取代水泥砂浆中的砂子,研究了废旧聚苯颗粒掺量对水泥砂浆静力学性能的影响。结果表明,随聚苯颗粒掺量增加,砂浆流动度先增加后下降,砂浆试样7d、28d抗折抗压强度均呈下降趋势,3d抗折强度先增加后下降,抗压强度下降缓慢;砂浆试样3d、7d、28d抗压强度与密度存在线性关系,且线性关系都比较显著。

为了研究不同钢纤维掺加率对聚合物水泥砂浆力学性能的影响,制作了不同钢纤维掺加率的钢纤维聚合物水泥砂浆试件,在标准养护条件下分别养护至7d及28d,测定其抗折及抗压强度,得出在钢纤维掺量是砂子用量的4%范围内对砂浆抗压强度显著提高有帮助的结论。

聚合物乳液的稳定性和乳粒大小是聚合物改性水泥砂浆性能的关键因素，而聚灰比和养护条件通过改变水泥的水化程度和砂浆的毛细孔结构而影响整个浆体的性能。

利用羧甲基纤维素钠、对苯乙烯磺酸钠以及甲基丙烯酸丁酯在水介质中用过硫酸钾为引发剂,合成羧甲基纤维素钠接枝对苯乙烯磺酸钠/甲基丙烯酸丁酯(cmc-g-pss/pbma)乳液。将乳液提纯提取出共聚物,共聚物采用傅丽叶红外光谱进行表征;用扫描电镜对水泥砂浆进行微观形貌观察。结果表明,在减水20%的条件下,当cmc-g-pss/pbma的掺量为1.5%时,对水泥砂浆抗压性能的改性最为显著;当掺量为2.5%时,对水泥砂浆抗折性能的改性最为显著;为了取得抗压性能和抗折性能均提升的试样,可向聚合物掺量为1.5%的试样中添加木质素磺酸钠增加乳液分散性,并用消泡剂磷酸三丁酯控制水泥砂浆的引气量,取得了显著的效果。

针对普通水泥砂浆抗折强度低、脆性大的特点,掺加羧基丁苯聚合物乳液对普通砂浆进行改性,研究其力学性能变化规律;用扫描电镜(sem)和孔分布测定仪分析其微观结构。结果表明,随聚灰比(p/c)增大,改性砂浆内部逐渐形成由聚合物和水泥水化产物交织构成的空间网络结构,小于200孔隙体积率增大,孔径细化,砂浆密实程度提高,脆性改善;改性砂浆抗压强度降低,但抗折强度和折压比升高,韧性加强,同时其扩展度增大,粘度先增大后降低。

试验以石粉内掺的方式,研究两种不同成分石粉对水泥砂浆的力学性能影响;在确定石粉掺量后,采用扫描电镜对试样的微观形貌进行分析,并对其相关作用机理进行探讨。试验结果表明:石粉取代量为30%时,掺加石粉1和石粉2的试样,3d抗折强度较空白试样分别提高了13.44%和23.69%,掺加石粉1和石粉2的试样,3d抗压强度较空白试样分别提高了44.65%和61.64%,28d抗折强度较空白试样分别提高了11.83%和21.10%,28d抗压强度较空白试样提高了18.55%和30.94%。

通过试验研究了相同流动度情况下,聚丙烯酸酯乳液(vivid400)、乙烯/醋酸乙烯酯共聚乳液(cp149)和丁苯乳液(sd623)改性水泥砂浆含气量对其力学性能的影响.结果表明:3种聚合物乳液引入气泡量有所不同;随着消泡剂掺量的增加,改性水泥砂浆体积密度有不同程度的提高,含气量降低,而抗折、抗压强度则有较大幅度的提高;vivid400改性水泥砂浆拉伸黏结强度随消泡剂掺量的增加呈先升高后降低的趋势,这可能与消泡剂对改性水泥砂浆孔结构的影响有关.

综述了近几年国内外聚合物改性水泥砂浆静力性能的研究进展,重点介绍了聚合物乳液、水溶性聚合物(或单体)和可分散粉末聚合物对水泥砂浆的静力性能方面的研究,并对聚合物改性水泥砂浆的发展趋势及应用前景作了展望。

聚合物改性砂浆应用范围日趋广泛。通过对可再分散乳胶粉5044n、水泥、石英砂等配制不同砂浆进行研究,分析得出各种材料的作用,提出了灰砂比、乳胶粉掺量对砂浆影响至关重要。

研究了苯丙乳液、vae聚合物乳液对水泥砂浆工作性能、凝结性能、力学性能的影响。试验结果表明:随着两种聚合物乳液掺量的增加,水泥净浆的初凝与终凝时间逐渐延长,vae707乳液对水泥净浆初凝和终凝时间的影响相当,而苯丙乳液对水泥净浆初凝时间的缓凝效果要强于终凝效果。养护28d龄期后的两种聚合物乳液改性水泥砂浆抗折强度较普通水泥砂浆有大幅度提高,相对普通水泥砂浆而言,苯丙乳液改性水泥砂浆折压比明显降低,vae乳液对水泥砂浆的折压比影响不明显。

聚合物水泥砂浆的研究及应用 1前言 早在1923年，英国人gresson就把聚合物应用于路面材料而获得专利。到1924出版 了关于现代聚合物改性材料的正式的文献。从那时起，近70年来世界各国出现了大量的关 于聚合物用于改性水泥砂浆和混凝土的研究，而且对聚合物用于水泥基材料的兴趣也越来越 来大。在这一领域里研究开发走在世界前列的国家有日本、美国、前苏联、德国等。如日本 对新型高性能聚合物混凝土复合材料的研究开发应用已有40年的历史，并已为此制定了部 分标准（jls6203）；德国交通部筑路局对用于桥面的混凝土修补而附加的技术协议和规范 （ztvsib90）特别制定了聚合物改性砂浆（混凝土）供货的技术条件和检验规范（tlbepcc， tpcc），我国在这一方面的研究起步较晚，还是近十几年发展起来的。1990年在上海举行 了第6届国际聚合物混凝土会议，

介绍了聚合物乳液对水泥砂浆的改性机理及聚合物水泥砂浆的应用前景。

聚合物水泥砂浆泡剂选择

对比了聚合物水泥砂浆和普通砂浆的抗折强度、抗压强度、弹性模量和粘结性能,并采用bet,xrd,sem对其微观机理进行了分析,结果表明:聚合物砂浆的抗折、抗压强度均高于基准砂浆,抗折强度的提高程度更明显,且随着聚灰比的增加,抗折强度逐渐增大,聚灰比为10%砂浆的抗折强度提高70.5%,抗压强度提高21.1%;聚合物砂浆的弹性模量低于基准砂浆,且随着聚灰比的增加呈逐渐降低的趋势,聚灰比为10%的砂浆比普通砂浆降低26.0%;随着聚合物掺量的增加,粘结强度有所增加,聚灰比为10%的砂浆比普通砂浆提高8.9%,但聚灰比超过10%以后增幅较小。微观分析表明,聚合物的掺入明显改善水泥砂浆的孔结构,形成的柔性网状胶膜结构有效地改善了水泥石结构与集料的结合形态,使内部结构趋于完善。

为了比较分析土壤聚合物和含有矿物掺合料的水泥砂浆的碱-硅反应(asr)问题。参照我国水工混凝土标准dl/t5151-2001和astmc441-97进行了抑制骨料碱活性效能的试验。试验结果表明:掺加矿物掺合料能够有效地抑制asr。当5%硅粉、20%粉煤灰和40%磨细矿渣共同掺入砂浆时,90d的膨胀率仅有0.13%,即降低了81.9%。对加压挤出的硬化水泥浆体孔溶液进行化学分析,发现矿物掺合料的加入降低了孔溶液中钾、钠离子和氢氧根离子的浓度,这是减少asr危害的根本原因。土壤聚合物是一种无定形的无机材料,由偏高岭土、硅粉在高碱条件下制得。土壤聚合物的碱含量很高,达到12.1%,但土壤聚合物砂浆没有产生任何膨胀,其原因是土壤聚合物中没有充足的游离碱与活性骨料反应,因此不会产生危害性asr。

为研究聚合物改性水泥砂浆(pma)的改性机理,对pma的抗折抗压强度、微观形貌与结构进行了试验分析。试验结果表明:随着聚合物掺量的增加,pma所需的前期标准养护天数减少;pma的抗折强度较普通砂浆有大幅度提高且压折比降低;且由于聚合物具有成膜和填充效应,pma内部趋向于一种连续密实的空间网架结构。

通过相应的实验,对聚合物改性水泥砂浆作出一定研究,采用氯丁胶乳、聚乙烯醇溶液、乙烯-醋酸乙烯共聚乳液eva三种不同聚合物作为改性剂,分析最佳配比及工艺参数,根据实验数据探讨力学性能及改性效果,分析微观结构,探讨其改性机理,给出研究聚合物改性水泥砂浆的一般方法。

对两种聚合物水泥粘结砂浆的力学性能进行研究,试验证明了丁苯和苯丙乳液均具有良好的减水作用,能够显著地提高水泥砂浆的抗折强度和粘结抗折强度,并可大幅度降低抗压强度和压折比,是两种路用性能优良的粘结砂浆聚合物改性剂。