09年巖土工程師:聚合物水泥砂漿的研究及應(yīng)用(2)

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4.2.2 抗拉強度、抗折強度
    如前所述,高分子聚合物加進砂漿能改善材料的脆性。除有機高分子自身的特點外,它還能改善砂漿內(nèi)部的界面結(jié)構(gòu),減少了骨料處的微裂紋。此外,由于聚合物薄膜的彈性模量小、變形大,因而可以緩沖裂紋處在受力時的應(yīng)力集中,從而提高了砂漿的抗拉與抗折強度。
    4.2.3 粘結(jié)強度
    復(fù)合材料之間的界面粘結(jié)作用可以大致分為以下五類(1)吸附與侵潤(2)相互擴散、(3)靜電吸引(4)化學(xué)鍵合(5)機械粘著。聚合物改性砂漿的粘結(jié)強度可以分為砂漿內(nèi)部和把砂漿用于修補材料時新老界面之間的粘結(jié)強度。砂漿內(nèi)部的粘結(jié)性能在前面已有介紹,即在界面處分為機械粘合、物理吸引、化學(xué)鍵合,正是因為有這樣的效果使得砂漿漿體的粘結(jié)強度增大。當(dāng)聚合物改性砂漿作為一種修補材料時,與普通的砂漿相比也表現(xiàn)出有良好的粘結(jié)強度,之所以有比普通砂漿強的粘結(jié)強度,這有可能是聚合物砂漿在新老界面出也能形成那樣的界面結(jié)構(gòu),并且聚合物還能擴散到老砂漿中的空隙中去成膜,進一步增強粘結(jié)強度。
    4.2.4 彈性模量
    聚合物改性砂漿的彈性模量要低于普通砂漿的彈性模量,因此聚合物沙漿比普通的砂漿有更大的變形性。
    4.2.5 耐久性
    由于聚合物對砂漿的改性作用,提高了砂漿的耐久性。如砂漿的抗?jié)B能力得到了提高,吸水性降低”,砂漿承受凍融循環(huán)的能力也得到了提高。另外,砂漿長期暴露在野外,其力學(xué)性能沒有降低反有提高。
    4.3 影響聚合物改性砂漿性能的因素
    4.3.1 原材料
    原材料中水泥品種的選擇余地較小。聚合物的品種相對來說要多一些,不同的聚合物能對砂漿的性能有不同的影響。如氯偏乳液改性砂漿抗?jié)B能力強,丁苯乳液改性砂漿的抗折強度較高等。因此需要通過試驗來確定聚合物的選取。
    4.3.2 配合比設(shè)計
    在確定了材料的種類后,材料之間的配比就尤為重要。由前面所述的改性機理可知.要得到質(zhì)量好的聚合物砂漿,聚合物在漿體中的成膜尤其重要,即要形成一個一致、均勻、沒有缺陷和富集現(xiàn)象、膜不能過厚的網(wǎng)狀薄膜。因此水、水泥、砂、聚合物這幾者的搭配就很重要了。
    4.3.3 養(yǎng)護條件
    養(yǎng)護條件對于水泥基材料來說是一個很重要的因素。在砂漿的材料與配比確定下來后,材料的養(yǎng)護方法就很重要了。對于聚合物改性砂漿水泥的水化和聚合物的成膜是一對矛盾,那么要兩者需要協(xié)調(diào)發(fā)展,使砂漿中的各個組分相互補充、共同成長,就必須選擇好適應(yīng)的養(yǎng)護條件?,F(xiàn)在有多種養(yǎng)護方法,在國外常用的養(yǎng)護方法是將砂漿試件拆模后,首先在20℃、80%相對濕度的環(huán)境下養(yǎng)護2d,然后在20℃的水中養(yǎng)護5d,再在20℃、50%相對干燥的環(huán)境下養(yǎng)護21d。在國內(nèi)并沒有定型的養(yǎng)護方法,但有研究表明乳液的摻量越小,試件所需在水中養(yǎng)護的時間越長;乳液的摻量越大,試件所需在水中養(yǎng)護的時間越短;當(dāng)乳液的摻量達到一定值時,就無需在水中養(yǎng)護,只需在空氣中干養(yǎng)即可。
    5 聚合物水泥砂漿的應(yīng)用
    5.1 混凝土修補材料
    聚合物水泥砂漿(修補砂漿)已經(jīng)廣泛應(yīng)用于混凝土結(jié)構(gòu)加固,選用聚合物改型砂漿作為混凝土結(jié)構(gòu)的修補材料主要有以下理由。
    (1)聚合物水泥砂漿具有良好的粘結(jié)性和耐水性;
    (2)聚合物水泥砂漿不需要潮濕養(yǎng)護,盡管最初兩天保持潮濕會更好:
    (3)聚合物水泥砂漿的收縮和普通混凝土相同或略低一些
    (4)聚合物水泥砂漿的抗折強度、抗拉強度、耐磨性、抗沖擊能力比普通混凝土高;而彈性模量更低;
    (5)聚合物水泥砂漿的抗凍融性能更好。
    5.2 防水材料
    聚合物水泥砂漿既可以用于剛性防水材料,又可以作為柔性防水材料。聚合物水泥砂漿作為柔性放水材料應(yīng)用時,主要是以防水涂料形式使用。 5.3 膠黏劑
    由于聚合物水泥砂漿具有良好的粘結(jié)能力和良好的協(xié)調(diào)性,可以作為一種良好的膠黏劑,如瓷磚膠黏劑,界面處理劑等。
    5.4 防腐蝕
    聚合物水泥砂漿比普通混凝土的抗?jié)B性、耐介質(zhì)性能好得多,能阻止介質(zhì)滲入,從而提高砂漿結(jié)構(gòu)的耐腐蝕性能。因此在許多防腐蝕場合得到應(yīng)用,主要有防腐蝕地面(如化工廠地面,化學(xué)試驗室地面等)、鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)的防腐涂層、溫泉浴池、污水管等等。
    5.5 其它
    聚合物水泥砂漿還可以應(yīng)用于如表面裝飾和保護,鋪面材料,和道路路面等等。