聚合物水泥砂漿的應用性分析

1、聚合物水泥砂漿的應用性分析摘要：把聚合物在改性水泥砂漿中的應用，在世界上已有很長的一段歷史。與普通的水泥砂漿相比，聚合物水泥砂漿具有很多優(yōu)良的性能?，F(xiàn)對聚合物改性砂漿的改性機理、改性砂漿性能以及改性砂漿的應用情況作詳細介紹。關鍵詞：聚合物；砂漿，改性；應用前言早在1923年，英國人Gressn就把聚合物應用于路面材料而獲得專利。我國在這一方面的研究起步較晚，還是近十幾年開展起來的。1990年在上海舉行了第6屆國際聚合物混凝土會議，大大地加速了我國在這一方面研究與應用的進步。1聚合物水泥砂漿的改性機理水泥砂漿作為一種復合材料，骨料和水泥基之間的界面過渡區(qū)是材料的薄弱環(huán)節(jié)。在界面過渡區(qū)，水灰比高、

2、孔隙率大、氫氧化鈣和鈣礬石多，晶粒粗大、氫氧化鈣晶體取向生長。要改善水泥基材料的性能，就必須改善界面過渡區(qū)的構造和性質(zhì)。聚合物對水泥砂漿的改性作用，其本質(zhì)也是改善材料的界面過渡區(qū)，從而使材料獲得別的材料所不具有的性能。1聚合物具有減水的效果。其表如今配制具有一樣流動度的砂漿時，摻有聚合物的砂漿的水灰比要低于普通砂漿的水灰比。這是因為聚合物和礦物摻合料粉煤灰一樣的形態(tài)效應，因為聚合物的固體粒徑很小，其直徑一般在0.055u之間。這樣的顆粒也可像粉煤灰的顆粒一樣，既可起到滾珠的作用，又具有較高的外表活性，從而能起到減水效應。2在砂漿中摻加聚合物后，氫氧化鈣也會沿著聚合物固體顆粒生長，有利于打亂氫氧

3、化鈣的取向生長。另外，由于聚合物的特殊性，它會在高于其最低成膜溫度下凝聚成膜，形成的膜能將水泥水化生成的氫氧化鈣包圍起來，連成一個整體，可以有效的降低氫氧化鈣對材料耐久性的不良影響。3由于聚合物成膜的過程發(fā)生在水泥水化的過程中，水分用于水化以及被蒸發(fā)，聚合物就在整個基體中形成一個堅韌、致密的網(wǎng)絡薄膜狀網(wǎng)絡構造，分布在水泥砂漿骨架之間，填充空隙，切斷了與外界的通道，進一步改善了材料的性能。2聚合物水泥砂漿的材料21聚合物對能用于砂漿改性的聚合物，其性能要求非常重要。聚合物在發(fā)揮其優(yōu)點的同時，不能對砂漿帶來負面的影響，如不能影響水泥的充分水化，對水泥石的基體沒有腐蝕作用，對環(huán)境沒有污染作用等?，F(xiàn)階

4、段用于改性砂漿的聚合物的種類主要有以下一些。其中最常用的就是圖中劃橫線的聚合物。有丁苯乳液SBR、聚丙烯酸脂PAE、聚乙烯醋酸脂EVA、丙苯乳液SAE等。但由于單一品種乳液用于改性砂漿時會有一些缺乏，因此現(xiàn)階段已經(jīng)出現(xiàn)通過聚合物乳液的共混，綜合不同乳液的優(yōu)點，設計出能實現(xiàn)不同性能要求、適應不同用處需要的聚合物共混物用于改性砂漿。22水泥用于聚合物改性砂漿的水泥一般為普通硅酸鹽水泥，它的早期強度高、凝結快、耐凍性好。另外還可用高鋁酸鹽水泥。近年來，出現(xiàn)了一種專門用于聚合物干粉改性砂漿的鋁酸鈣水泥，這種水泥是用一定比例含有三氧化二鋁和氧化鈣經(jīng)熔化或煅燒，然后將獲得的熟料磨細而成。23礦物摻合料礦物

5、摻合料硅灰、粉煤灰、礦渣等本身就可以作為一種水泥砂漿的改性材料。把礦物摻合料和聚合物雙摻在砂漿中，能綜合利用兩種改性材料的特點，優(yōu)勢互補進一步改善砂漿的性能。24砂一般用河砂，要求含泥量不能過高。3硬化聚合物砂漿的力學性能31抗壓強度現(xiàn)有大局部的研究都認為聚合物改性砂漿的抗壓強度要低于普通砂漿的抗壓強度，但是還存在另外的一種觀點，就是認為聚合物改性砂漿的抗壓強度要高于普通砂漿的抗壓強度，這是因為聚合物具有減水效應，能降低砂漿的用水量，從而進步砂漿的抗壓強度。之所以存在這樣對立的觀點，有可能是砂漿單位體積內(nèi)的水與聚合物的相對含量的問題。在聚合物砂漿中水泥的水化和聚合物的成膜是一對矛盾，水泥水化需

6、要水分，而聚合物的成膜要求失去水分。在砂漿中聚合物由于具有減水作用，應該能增加砂漿的強度，但由于前面所講的聚合物降低抗壓強度的因素的存在，就應該調(diào)節(jié)砂漿單位體積內(nèi)水與聚合物的相對含量，使其滿足既能很好的水化又能很好的成膜，從而能進步砂漿的抗壓強度。32粘結強度復合材料之間的界面粘結作用可以大致分為以下五類：1吸附與侵潤；2互相擴散；3靜電吸引；4化學鍵合；5機械粘著。聚合物改性砂漿的粘結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強度。砂漿內(nèi)部的粘結性能在前面已有介紹，即在界面處分為機械粘合、物理吸引、化學鍵合，正是因為有這樣的效果使得砂漿漿體的粘結強度增大。當聚合物改性砂漿作

7、為一種修補材料時，與普通的砂漿相比也表現(xiàn)出有良好的粘結強度，之所以有比普通砂漿強的粘結強度，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構造，并且聚合物還能擴散到老砂漿中的空隙中去成膜，進一步增強粘結強度。33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。34耐久性由于聚合物對砂漿的改性作用，進步了砂漿的耐久性。如砂漿的抗?jié)B才能得到了進步，吸水性降低，砂漿承受凍融循環(huán)的才能也得到了進步。另外，砂漿長期暴露在野外，其力學性能沒有降低反有進步。4聚合物水泥砂漿的應用41混凝土修補材料聚合物水泥砂漿修補砂漿已經(jīng)廣泛應用于混凝土構造加固，選用

8、聚合物改型砂漿作為混凝土構造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一樣或略低一些；4聚合物水泥砂漿的抗折強度、抗拉強度、耐磨性、抗沖擊才能比普通混凝土高，而彈性模量更低；5聚合物水泥砂漿的抗凍融性能更好。42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用時，主要是以防水涂料形式使用。43膠黏劑由于聚合物水泥砂漿具有良好的粘結才能和良好的協(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。44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