聚合物抗裂水泥砂浆

聚合物抗裂水泥砂浆（共7篇）

聚合物抗裂水泥砂浆 篇1

0 引言

收缩开裂是水泥砂浆和混凝土常见的缺陷之一,它不仅会导致混凝土强度和耐久性下降,对于钢筋混凝土还会加速钢筋锈蚀。在混凝土中掺入纤维材料能有效提高混凝土的抗拉强度,抑制混凝土的早期塑性开裂和裂缝的扩展,改善砂浆和混凝土的抗渗、防水及抗冻等耐久性。

钢纤维和以聚丙烯纤维为主的合成纤维是使用最多的混凝土纤维增强材料,其对水泥砂浆和混凝土的增韧抗裂作用已为人们所共识[1,2,3,4,5,6,7,8,9,10]。近年来人们开始关注一种新型无机纤维材料——玄武岩纤维[11],它是用火山爆发形成的玄武岩矿石经高温熔融后拉制而成的纤维。玄武岩纤维的化学稳定性、热稳定性、弹性模量和抗拉强度都显著优于聚丙烯纤维[12,13,14],而且来源广泛,在土木工程中必将拥有广阔的应用前景。

不同种类的纤维具有不同的特性,对水泥浆体的作用各异。采用单一种类纤维掺入水泥基材中,虽然也能够改善基材的某些性能,但是有一定的局限性。因此,近年来人们开始关注混杂纤维水泥基材的研究,将两种或多种纤维增强材料适当组合掺加到某一基材中,产生一种既能发挥不同纤维的优点又能体现它们协同效应的新型复合材料,从而显著提高或改善原先单一纤维增强复合材料的若干性能[14,15,16,17,18]。本实验选用短切玄武岩纤维和聚丙烯纤维混杂,研究其对水泥砂浆、混凝土的增强、增韧及抗裂性能的影响。

1 实验

1.1 原材料

用中国水泥厂生产的P·O 42.5级水泥、细度模数为2.55的普通河砂、南京华能热电厂Ⅰ级粉煤灰配制砂浆,其中水泥的主要物理性能见表1。纤维为南京派尼尔科技实业有限公司提供的聚丙烯纤维(PPF)和横店集团上海俄金玄武岩纤维有限公司提供的玄武岩纤维(BF),性能参数见表2。

1.2 试验方法

试验用基准砂浆组成为m(水泥)∶m(砂)∶m(水)= 1∶2.5∶0.55,按设计掺量加入玄武岩纤维和/或聚丙烯纤维。采用两次加水法搅拌,即用砂浆搅拌机将水泥、砂和约1/3拌合水先搅拌2min,然后将纤维材料撒在砂浆上,继续搅拌3min。按《建筑砂浆基本性能试验方法》JGJ70-90测定砂浆稠度,成型成40mm×40mm×160mm试件用于抗折、抗压强度测定,70.7mm×70.7mm×220mm试件用于轴心抗压强度、弹性模量测定和受压应力-应变试验。按CCES 01-2004《混凝土结构耐久性设计与施工指南》中的平板法进行砂浆抗裂性试验。

2 结果与讨论

2.1 稠度

掺加不同种类和掺量纤维的水泥砂浆的稠度见表3。无论是单掺纤维还是两种纤维的混杂掺加,都对砂浆拌合物起到了不同程度的增稠作用,而且随着纤维掺率的增大,稠度增大(沉入度减小)。纤维的增稠作用可以认为是由于纤维在基体中均匀乱向分布形成空间网络结构,将水泥浆体吸附其中,阻碍了水泥浆的自由流动,使稠度增加。随着纤维掺量的增加,纤维在单位体积中的表面积增大,纤维间距减小,需包裹纤维表面的水泥浆数量就越多,纤维的阻力作用增大,稠度相应增大。掺量较小时,玄武岩纤维对稠度的影响较聚丙烯纤维小,这是由玄武岩纤维硬度大、结构强度高、不吸水等自身特性决定的。

2.2 强度

2.2.1 单一纤维的影响

表3为掺加不同种类和掺量纤维的水泥砂浆的抗折强度和抗压强度试验结果。

*分母中数值为取基准水泥砂浆的强度值为100时的相对值

单独掺加玄武岩纤维或聚丙烯纤维均可提高砂浆的抗折强度,且随着掺率的增加,强度提高明显。当玄武岩纤维掺率为0.2%(体积分数,下同)时,7d和28d的抗折强度比基准砂浆C分别提高8.2%和11.1%;当聚丙烯纤维掺率为0.2%时,7d和28d的抗折强度分别提高4.1%和6.2%。掺加纤维对砂浆早期抗压强度有一定的增强作用,掺率为0.2%时玄武岩纤维和聚丙烯纤维使砂浆7d抗压强度分别提高8.4%和2.7%。但两种纤维均对水泥砂浆的28d抗压强度有不利影响,在试验掺量范围内玄武岩纤维和聚丙烯纤维砂浆28d抗压强度最大值分别比基准砂浆C降低4.4%和5.8%。

掺入纤维材料后,在砂浆内形成了一定的三维乱向网状结构,当基体受到外力时把力传递给纤维,纤维因变形而消耗能量。在7d龄期时,水泥砂浆与纤维的界面粘结强度较低,水泥砂浆基体的强度也较低,由界面薄弱层造成的影响较小,此时基体的弹性模量相对小一些,基体中的纤维所形成的网状结构增强作用就明显一些;当试样养护至28d时,水泥砂浆基体的抗压强度较高,而纤维与砂浆之间的界面粘结强度远小于该强度,材料的整体性受到破坏,因此降低了纤维水泥砂浆复合材料的抗压强度。

从表3中还可以看出,在掺率相同的情况下,掺加玄武岩纤维的砂浆比掺加聚丙烯纤维的砂浆具有更好的力学性能。这是由于玄武岩纤维具有比聚丙烯纤维更高的抗拉强度和弹性模量,前者使水泥砂浆具有更高的抗折强度,后者则使砂浆具有相对较高的抗压强度。

2.2.2 混杂纤维的影响

从表3中还可以看出,混杂纤维对水泥砂浆的抗压强度和抗折强度的影响总体与单一纤维一样,即可以提高水泥砂浆的抗折强度和早期抗压强度,且在试验掺率范围内,掺量越大,效果越明显,而对28d抗压强度有不利影响。但在相同掺率情况下,当V(BF)∶V(PPF)≥1.0时,砂浆的7d抗折和抗压强度均高于单独掺加玄武岩纤维或聚丙烯纤维的砂浆,这可能是由于不同性质的纤维对早期砂浆中微裂缝等缺陷形成和扩展的抑制作用不同所致。

2.3 砂浆轴心抗压强度及弹性模量

图1是掺0.15%玄武岩纤维和/或聚丙烯纤维的砂浆及基准砂浆的轴心抗压强度和弹性模量。由图1可见,与对立方体试件抗压强度的影响不同,掺入纤维后,棱柱体抗压强度均略有提高,其中强度最高的为掺加玄武岩纤维的砂浆,比基准砂浆提高6.3%。纤维对立方体试件和棱柱体试件抗压强度的作用不同可能是由于受压过程中试件的变形受约束情况不同所致。

掺加纤维砂浆的弹性模量均较基准砂浆有不同程度的降低,降低幅度最大的为单掺聚丙烯纤维的砂浆,比基准砂浆低5.9%。掺加玄武岩纤维/聚丙烯混杂纤维的砂浆的轴心抗压强度和弹性模量均处于单独掺加玄武岩纤维或聚丙烯纤维的砂浆的对应值之间。

2.4 受压应力-应变试验曲线

图2是掺0.15%玄武岩纤维和/或聚丙烯纤维的砂浆及基准砂浆的轴心压缩应力-应变曲线。由图2可见,未掺纤维的基准水泥砂浆在单轴受压过程中,砂浆基体迅速达到极限承载力,而后很快出现崩裂现象,在线弹性阶段,纤维的加入对基体影响并不明显。随着混杂纤维中玄武岩纤维比例的增加,应力峰值有所增加;而随着聚丙烯纤维相对含量的增加,轴压强度下降,所对应的峰值应变略有增大,应力-应变曲线亦更加饱满,说明在达到极限应力后试件在纤维拔出的破坏或拉断过程中吸收的能量增多,使砂浆试件开裂后的韧性得到改善。结果表明,掺0.15%混杂纤维尤其是玄武岩纤维掺量较高时可以提高基体的极限应力,聚丙烯纤维可以在一定程度上提高基体的韧性。参照我国钢纤维混凝土试验方法CECS13∶89中规定的方法,近似确定了混杂纤维水泥砂浆试件压缩时的韧度指数ηC,5和ηC,10,结果见图3。从图3可以看出,纤维的加入具有明显的增韧作用,掺加纤维后,韧度指数ηC,5和ηC,10均显著增大。当总掺率为0.15%时,随着混杂纤维中聚丙烯纤维比例的增加,韧度指数ηC,5和ηC,10增大,即聚丙烯纤维的增韧效果优于玄武岩纤维。

2.5 砂浆的平板约束开裂

表4为不同纤维配比水泥砂浆48h内的开裂特征。从表4中可以看出,纤维能有效延迟水泥砂浆的开裂时间和裂缝的扩展。不管是单掺还是混杂掺加,纤维对基体的抗裂都表现出良好的增强效应,裂缝开裂时间延迟,裂缝宽度和开裂面积变小。未掺纤维的水泥砂浆在26h时出现了第一条裂缝,单独掺加0.15% BF和0.15% PPF的B4 和P4以及掺加0.15%混杂纤维的BP4砂浆的初裂时间分别为33h、46h和39h,而BP5和BP6砂浆在48h内未出现裂缝,B4、P4、BP4、BP5和BP6的抗开裂指数值分别为78.3%、99.4%、99.2%、100%、100%。结果表明,单掺聚丙烯纤维的水泥砂浆比单掺玄武岩纤维的水泥砂浆能更好地控制裂缝的发生与扩展,而在总掺量相同的情况下,V(BF)∶V(PPF)≤1.0的混杂纤维砂浆较单掺聚丙烯纤维或玄武岩纤维的砂浆具有更好的抗裂性。

纤维抑制水泥砂浆材料约束收缩裂缝发展主要是通过增加砂浆的拉伸应变能力和抑制微裂缝发展成宏观裂缝来实现的,而纤维的阻裂作用受到纤维与基体粘结程度的影响,粘结强度越大,在开裂拉力的作用下,纤维分担的拉应力越多,对裂缝的控制能力就越强。聚丙烯纤维与水泥砂浆的结合能力要大于玄武岩纤维与水泥砂浆的结合能力,所以初始开裂时间有所延迟,抗裂性能较好。混杂纤维水泥砂浆BP5和BP6在标准试验范围内并没有出现可见裂缝,抑制基体开裂的能力明显强于不掺纤维的基准砂浆和掺单一种类纤维的水泥砂浆,很好地说明了两种纤维在不同层次上的限缩作用。拉伸强度较低、韧性大的聚丙烯纤维对强度较低的水泥砂浆的初期塑性收缩有较好的阻裂作用,而拉伸强度较高、韧性小的玄武岩纤维对强度较高的水泥砂浆的收缩有较好的阻裂作用,而两种纤维的适宜组合可得到最优增韧阻裂效果。

3 结论

(1)在掺率为0.075%～0.20% 的范围内,单独掺加玄武岩纤维和聚丙烯纤维均可以不同程度地提高水泥砂浆的抗折强度和早期抗压强度,而对28d抗压强度均有不利影响。

(2)在掺率相同的情况下,掺加玄武岩纤维的砂浆比掺加聚丙烯纤维的砂浆具有更好的力学性能。而聚丙烯纤维对水泥砂浆的增韧和早期塑性开裂的抑制作用优于玄武岩纤维。

(3)玄武岩纤维与聚丙烯纤维以适当比例混杂掺加时可以得到较掺加单一种类纤维更好的效果;适宜比例的混杂纤维可以有效改善水泥砂浆的韧性,提高水泥砂浆的抗裂性能。

聚合物水泥防水砂浆的研制 篇2

随着人们对建筑防水要求的提高,聚合物水泥防水砂浆这种刚性防水材料使用越来越普遍[1,2]。相比柔性防水材料,聚合物水泥防水砂浆不仅同样具有高抗渗性、高粘结力、无害环保等特点,还具有耐高温、耐久、耐穿刺、高密实性、可承受压力、可以在潮湿基面施工、可长期作用于水下等优点,能应用于地下工程施工[3]。聚合物水泥防水砂浆一般分为乳液型和干粉型,干粉改性方法是指在砂浆中掺入可再分散性乳胶粉,相比乳液改性,干粉聚合物砂浆产品一般为单组份,使用简便,性能稳定[4]。

通过添加可再分散性乳胶粉和其他外加剂制备了高性能聚合物水泥防水材料,并根据JC/T 984-2011《聚合物水泥防水砂浆》对产品进行检测,研究了添加剂对产品强度、柔韧性和吸水率的影响,得出了聚合物水泥防水砂浆的最佳配方。

1 实验

1.1 实验原材料

P.O 42.5 水泥;40~70 目河砂;聚羧酸高性能减水剂(福建建工建材);消泡剂P803(德国明凌化工);可再分散性乳胶粉(山西三维);硅灰(含硅粉86%,福州鑫联福);纤维素醚(粘度10W,河北科维精化)。

1.2 实验方法

实验用灰砂比定为1∶2,为保证砂浆的工作性能,所有实验在砂浆稠度为70±5cm的条件进行。

实验按照JC/T 984-2011 进行。

2 结果与讨论

2.1 硅灰对产品性能的影响

硅灰作为活性填料取代水泥,水化热低、干缩小,有助于提高砂浆和易性。采用硅灰取代水泥掺入干粉砂浆中,其对砂浆性能影响如图1 所示。随着硅灰量增加,产品3d、7d抗折强度逐渐下降,28d抗折强度先升后降,在掺量为5%时达到最大值,提高了21%,产品3d抗压强度逐渐下降,7d抗压强度基本不变,28d抗压强度逐渐上升。可见硅灰早期强度不如水泥,但硅灰掺量在一定范围内有助于提高砂浆的后期强度。这主要是由于硅灰中的活性成分水化消耗体系中的氢氧化钙,能促进水化进程,同时得到的高强度的水化硅酸钙强度能填充在砂浆内微孔道中,能增加砂浆块密实度,硅灰的低水化热也能减少微裂纹,使抗压强度更强。体系密实后减少吸水率更低(图1d),当硅灰掺量过多时,砂浆干缩值增加,需水量提高,影响砂浆抗折强度。同时硅灰是一种胶凝材料,能增加体系刚性,使砂浆28d压折比增高(图1c)。选取5%作为硅灰最佳掺量,该掺量下砂浆压折比和吸水率最低。

2.2 聚合物掺量对产品性能的影响

根据Ohama模型[5],聚合物掺入后在水泥水化过程中沉积在水泥凝胶或骨料表面,发生絮凝作用并填充在水泥石孔隙中,最后形成连续的网状膜。聚合物能改善水泥石结构,提高水泥砂浆的粘结性能、改善柔性、降低压折比、提高密实度、提高耐水性、改善水泥干缩性能。如图2 所示,随着聚灰比从2%增加至10%,砂浆3d、7d和28d的抗压强度分别下降21%、29%、25%,其中28d抗压强度先降低后升高,砂浆抗折强度总体变化不大,28d抗折强度也先降低后升高。可再分散性乳胶粉对砂浆强度影响主要和其引气和减水效果有关,乳胶粉引入的微小气孔使砂浆强度降低,而减水作用能使砂浆密实度上升,两者作用同时存在影响砂浆强度。添加聚合物能提高水泥砂浆柔性,使砂浆压折比下降,聚灰比用量为2%时,28d压折比为3.74,聚灰比用量为8%时,28d压折比为3.14,但随后压折比又略有上升,可见聚灰比过高也不利于砂浆的柔性。随着聚灰比上升,砂浆吸水率也明显下降,说明聚合物掺入能有效提高防水性能,这和砂浆开口孔隙减少有关。乳胶粉还能提高水泥砂浆粘结强度,如图2d,砂浆粘结强度随乳胶粉增加而提高,主要源于乳胶粉形成的柔性薄膜和其对砂浆微裂纹的改善。综合考虑成本,聚灰比在6%~8%之间为宜。

2.3 其他外加剂对产品性能的影响

减水剂能降低水灰比,提高砂浆密实度,增加砂浆抗压强度、抗折强度、提高砂浆抗渗性能、降低砂浆吸水率,提高压折比。如表1,随着减水剂掺量增加,砂浆抗压、抗折强度都有明显上升,对比不加减水剂的产品,减水剂用量0.05%和0.1%时,28d抗压强度分别上升13%和38%,28d抗折强度分别上升9%和9%,吸水率下降38%和80%。考虑到掺入过多减水剂后砂浆压折比增大(如图2c),柔韧性下降,减水剂掺量不宜过多,选取0.05%为最佳掺量。

掺入纤维素醚能提高水泥砂浆的保水性,延长水化时间,增加砂浆拌合料粘稠度,纤维素醚掺量宜为1.5%-2.5%,过量会影响砂浆的工作性能,过少砂浆粘结强度不够。如表2所示,纤维素醚加入会降低砂浆力学强度,这是由于纤维素醚具有引气作用,增加砂浆内气孔含量,影响砂浆密实度所致。引气效果同样引起砂浆吸水率上升(如表2),纤维素醚用量为0.25%的砂浆吸水率比0.2%和0.15%分别高30%和38%。纤维素醚用量增加,产品28d粘结强度也大幅上升。由于纤维素醚加入会降低砂浆力学强度,提高砂浆吸水率,因此在能达到粘结强度要求的情况下尽量少用纤维素醚,选取0.15%为最佳掺量。

砂浆拌合过程中会产生大量气泡,加上减水剂、纤维素醚和乳胶粉都具有引气效果,因此在聚合物水泥防水砂浆中应加入一定量的消泡剂。消泡剂P803 具有良好的抑泡效果,有利于提高砂浆密实度,使砂浆强度上升,吸水率下降。如图3, 当消泡剂掺量为0.05% 时, 砂浆28d抗压强度为29.77MPa,吸水率为4.47%,是最佳掺量。

3.4 产品性能指标

经实验,确定了所有添加剂的掺量,按最佳配方依据JC/T 984-2011的要求进行检验,得到的实验数据如表3所示,产品各项指标能达到标准。

3 结论

经实验,得到了满足JC/T 984-2011标准要求的聚合物水泥防水砂浆,并得出如下结论:

(1)硅灰能提高砂浆后期强度,其掺量为5%时砂浆柔韧性最佳,吸水率最低。

(2)乳胶粉能改善砂浆柔性,提高防水性能、增强粘结强度,其掺量为6%~8%最佳。

(3)减水剂能提高砂浆强度,降低吸水率;纤维素醚有助于提高砂浆粘结强度;消泡剂能降低砂浆吸水率。其最佳配比分别为减水剂(0.05%)、消泡剂(0.05%)和纤维素醚(0.15%)。

参考文献

[1]潘伟,段瑜芳.聚合物改性刚性防水砂浆性能研究[J].新型建筑材料,2015,42(2):30-32.

[2]路国忠,李凯.干粉类聚合物水泥防水砂浆的研制[J].绿色建筑,2008,24(4):42-44.

[3]沈春林,聚合物水泥防水砂浆[M].化学工业出版社,2007.

[4]王培铭,张国防.干混砂浆的发展和聚合物干粉的作用[J].中国水泥,2004(1):45-48.

聚合物对水泥砂浆性能的影响研究 篇3

1 聚合物的选择

本试验选择梭基丁苯胶乳和聚乙烯醇作为柔性水泥砂浆的聚合物胶乳。

(1) 试验选择的为山东齐鲁石化集团生产的水泥专用轻基丁苯胶乳 (SBR) 。在水泥砂浆中添加一定量的水泥专用丁苯胶乳有提高成型后的韧性和强度、降低吸水率和干缩性等优点, 增加水泥制品的耐久性、耐磨、耐油以及耐腐蚀性。主要用于高速公路路面铺设、土木建筑、防水工程、防腐工程以及油井、天然气井壁固井用, 也可以在井口封闭层使用。

(2) 聚乙烯醇 (PVA-polyvinyl alcohol) 。PVA能溶于含轻基的极性溶液中, 但易转变成凝胶, 不溶于几乎所有的非极性溶剂, 水是其最好的溶剂。PVA的性质主要由它的分子量和醇解度来决定, 子量越大, 水溶性越差, 水溶液粘度大, 成膜性能好。

2 聚合物对水泥砂浆性能的影响

聚合物砂浆的强度特征主要随聚合物的品种不同而不同。一般情况下, 聚合物水泥砂浆的抗拉强度、抗折强度、抗弯强度、粘结强度比普通水泥砂浆有较显著的增加, 但其抗压强度有所下降, 下降的幅度主要同聚合物的种类有关。聚合物水泥砂浆的弹性模量随着聚合物的掺量增加而降低。因此聚合物成膜后, 一般会使水泥砂浆的刚性降低, 应力一应变曲线变缓, 斜率减小, 从而提高砂浆的变形能力, 改善了砂浆的抗裂性和柔韧性。本次试验主要考查两种聚合物不同掺量对砂浆强度及柔韧性的影响。

2.1 SBR乳液改性水泥砂浆的配合比设计

试验表明聚合物含量不能过小, 过小则不能形成连续的聚合物薄膜。但当聚合物含量过高时, 聚合物水泥砂浆的性能不会进一步提高, 而成本价格却显著提高。当聚灰比大于25%时, 会有胶乳泌出并在表面形成薄壳的趋势。SBR乳液掺量单因素试验按聚灰比。、4%, 8%, 12%, 16%, 20%六个水平选取, 配合比见表1.

2.2 PVA乳液改性水泥砂浆配合比设计

聚乙烯醇溶解方法是:先将其与适量的水混合, 放置24 h, 待其充分溶胀后, 边搅拌边升温到95℃, 保持直到完全溶解。溶解试验结果, 当聚乙烯醇质量分数大于10%时, 升温到95℃后仍然有部分聚乙烯醇未能溶解。本试验配置聚乙烯醇乳液的固含量为10%。PVA乳液掺量单因素试验按水泥质量的0, 2%, 3.5%, 5%四个水平选取。

2.3 实验结果及分析

聚合物单因素试验主要研究SBR乳液、PVA乳液聚合物对砂浆7 d, 28 d龄期试件的抗压强度、抗折强度以及折压比的影响。

实验结果表明, SBR有一定的减水效果, 砂浆的流动性更好, 而聚乙烯醇正好相反, 砂浆流动性变差, 拌和物非常粘稠, 基体间粘结能力变强, 因此能提高砂浆的抗折强度, 增强柔韧性。

从图1可以看出, 两种聚合物均能提高砂浆的折压比, 随着聚合物掺量的增加, 折压比也相应提高。从试验结果我们得出: (1) 当SBR掺量为20%时, 聚合物砂浆7d和28 d折压比比普通砂浆分别提高61.2%和53.2%, 显著改善了砂浆的柔韧性 (2) 当PVA掺量达到5%时, 聚合物砂浆7d和28 d折压比较普通砂浆分别提高41.5%和59.3%, 对砂浆后期柔韧性的提高更明显; (3) 在SBR/C大于12%时, 随着聚灰比的增加, 砂浆的抗折强度不断提高, 在SBR/C为20%其7d和28 d抗折强度分别比普通砂浆提高52.5%和31.2%;低于8%时, 抗折强度略有下降, 可能是聚合物含量过小, 不能形成连续的聚合物薄膜; (4) 聚乙烯醇的加入同样能随着聚灰比的增加, 使砂浆的抗折强度不断提高, 在PVA/C为5%时, 其7d和28 d抗折强度分别比普通砂浆提高48.6%和44.8%; (5) 聚合物砂浆的抗压强度均低于普通砂浆, 但随着聚合物的加入, 抗压强度也有一定程度的提高, 而且在进行抗压强度试验时, 从试件的破坏截面来看, 当聚合物砂浆在达到抗压强度极限时, 并没有明显的脆性破坏, 只有部分裂纹。

由以上分析结果看出, 当SBR掺量高于12%时, SBR聚合物砂浆表现出良好的柔韧性和较好的力学性能, 这是因为聚合物在水泥浆体的拌合过程中, 有一部分会均匀的分散到水泥浆体中, 在水泥水化初期, 聚合物便附着于凝胶和未水化的水泥颗粒上。随着水泥水化的进行, 水泥浆体中水分不断消耗、水化产物增多, 聚合物就会逐渐聚积在毛细孔中, 并在凝胶表面、未水化水泥颗粒表面形成紧密堆积。这些聚积的聚合物逐渐填充毛细孔, 或者覆盖着未完全填充的毛细孔的内表面。由于水化或干燥使水分进一步减少, 在浆体和孔隙中堆积的聚合物便凝聚成膜形成聚合物网络, 这种聚合物网络的弹性模量较水泥浆体的弹性模量低, 能够使硬化水泥浆体的韧性得到提高, 这对改善砂浆的变形协调性非常有利。而SBR聚灰比小于8%时, 聚合物凝聚成膜, 零散的分布在水泥浆体中, 未能形成系统的网络结构, 颗粒间仅通过分子引力相连接, 因此, 此时形成的丁苯橡胶网络结构, 不是一个完全连续的结构, 而有许多结构缺陷存在。

PVA水泥基复合材料的水化过程主要分为如下几个阶段: (1) 水化交联阶段。当PVA在水泥胶结料搅拌过程中加入后, 通过高速剪切搅拌作用, PVA均匀地分散于体系之中。加入水剂后, 水泥颗粒开始水化, 不断消耗水, 出现多孔凝胶状态, 而PVA大分子结合水的能力较强, 导致整个体系中水的分布不平衡, 含水量从聚合物胶团到水泥颗粒出现梯度分布, 水分不断从聚合物胶团向水泥颗粒迁移。这个过程中水泥的铝盐成分会同聚合物中的活性基团起交联反应。聚乙烯醇与水泥基体的中介结构可能有多种结合方式:PVA分子中残留的梭酸与C扩+在碱性条件下产生离子键;其分子中的一CHZ-, CH3一原子团与中介结构中的无机物发生化学吸附;聚乙烯醇分子上的轻基可与硅氧四面体的氧进行氢键缔合;聚乙烯醇与水泥中硅酸盐的分子量都很大, 原子、分子的数目很多, 它们之间的某些范德华力可能比价键力还强;在聚合物胶团与水泥颗粒之间形成界面层;纤维状聚合物与胶凝孔洞相互咬合。 (2) 填充密实阶段。随着水份减少, 水泥颗粒的凝胶网络结构逐渐形成, 外部热量 (热养护和局部水化热使聚合物胶团在失水的情况下, 随水泥基体在凝胶过程中的变形而变形。水泥水化凝胶 (包括未水化水泥颗粒) 的表面形成聚合物密封层, 密封层也把骨料颗粒的表面和水泥水化凝胶与水化颗粒混合物的表面粘结起来。聚乙烯醇以轻基与水泥颗粒附着得较好, 在水化过程和水泥基体局部应力作用下, 聚合物胶团沿着水泥颗粒孔隙和界面发生变形, 使结构更加密实。这个过程降低了体系的局部应力, 促进胶凝体系的均匀密实。 (3) 固结硬化阶段。不断失水的PVA高聚物胶团最终完全联结, 与多孔的C-S-H凝胶凝固在一起, 形成PVA高聚物与C-S-H凝胶的互穿网络, 使体系达到坚硬致密并有一定韧性。

3 聚合物对水泥基复合材料的改性机理研究

3.1 网络结构的形成

普通水泥基复合材料内部孔隙率较大, 存在众多的微小裂缝与裂隙, 加上薄弱的界面区的存在, 整个体系呈现为空间不连续的结构。而水溶性聚合物的掺入, 使得其与水泥在适宜的条件下产生界面化学作用。随着水泥的水化及水泥基复合材料中水份的蒸发, 聚合物乳液主要是以空间的连续网状结构存在于水泥石中, 聚合物成膜覆盖于水泥凝胶体的表面, 阻隔了水泥浆体和混凝土内孔隙的通道, 并随着聚合物掺量的增加, 聚合物膜逐渐趋于完整连续, 聚合物膜与水泥水化产物相互交织缠绕, 并渗入水泥基材内部的微裂隙与孔壁中, 提高了水泥凝胶体的致密性。同时, 聚合物乳液中含有一定量的表面活性物质, 增加了聚合物与粗细集料及水泥水化产物的粘结作用, 形成聚合物膜牢固地吸附在集料与水泥水化结构的界面, 最终形成粗细集料一水泥水化产物一聚合物膜的空间网络结构, 而大幅度改善水泥基材内部结构的完整性。同时因聚合物膜本身具有的纤维拉力作用, 增强了水泥浆体和水泥基材的柔性及变形能力。

3.2 过渡区 (界面区) 的改善

水泥基材在水泥石与集料界面处明显存在过渡区, 虽然过渡区的主要组成为C-S-H凝胶, 但过渡区水泥水化物结构松散、多孔, 且以多害的三角孔较多, 过渡区富集针状和纤维状的AFt和AFn, 晶体, 且蜂窝状物较多, C-S-H与集料粘结面明显存在较宽的裂缝。整个过渡区结构呈松散状态且强度较低。过渡区微观结构的改善对于研究水泥基材的改性机理至关重要。当在水泥基材中掺入聚合物后, 改善了集料与基体界面及胶凝颗粒之间的粘结, 减少了界面薄弱区, 使得过渡区结构有所改善。并随着聚合物掺量的增加, 聚合物在水泥基材内部聚集成膜, 并趋于完整连续, 网状聚合物膜跨越过渡区, 覆盖并包裹过渡区针状和纤维状的AFB和AFi晶体, 并与水泥水化物结合成块状, 形成空间网络互穿结构。此时过渡区结构致密, 孔隙较少, 少量孔隙也以圆孔形式存在, 无针状和纤维状的水泥水化产物产生, 过渡区主要为C-S-H凝胶与聚合物填充, 结构致密, 强度较高。此外, 聚合物掺进水泥基材中除具有凝聚成膜, 物理吸附等物理作用外, 还可与水泥水化物间发生化学反应, 共同增加水泥浆体的致密性和粘结性。由上可知, 将聚合物掺入水泥基材后, 聚合物膜与水泥水化产物结合并形成粗细集料一水泥水化产物一聚合物膜的空间网络结构, 填充水泥基材内较大的孔隙并改善其孔结构, 材料大孔减少而小孔增多, 孔径分布向减小方向转化, 聚合物还可能与水泥发生不同程度的物理化学反应, 增强水泥水化产物之间的连接, 水泥基材的内部结构特别是过渡区结构有了大幅度的改善, 水泥基材趋于致密, 缺陷减少。总之, 水泥基材逐渐向一种连续而密实的结构转化, 材料的力学性能和耐久性能均得到改善。

参考文献

[1]黄立丛.黑道与白道.工程质量[J].2006 (1)

[2]吴绪浩, 刘朝晖.公路隧道路面结构与材料技术研究[J].广西交通科技, 2003, 28 (6) .

[3]杨良, 郭忠印, 丁志勇.公路隧道路面工作环境调研与分析[J].交通科技, 2004, (1)

聚合物镁水泥砂浆性能研究及应用 篇4

关键词：聚合物镁水泥砂浆,菱镁改性剂,增韧降溶剂,大棚骨架,保温鸡舍,屋面防水

0 引言

聚合物镁水泥砂浆是以聚合物作为菱镁改性剂的镁水泥砂浆。由于聚合物具有良好的粘结力和较高的抗拉强度，使得聚合物镁水泥砂浆的抗折强度较普通镁水泥都有所提高；同时聚合物的加入也改善了镁水泥砂浆的微观结构，使得镁水泥砂浆的密实度提高，耐水性及抗吸潮返卤性能得以根本改观。然而实践生产中，聚合物种类繁多，如何正确选择聚合物并确定其掺加量尤为重要。文章选用三种聚合物，并测试每种聚合物在不同掺量下镁水泥砂浆的各项性能指标，系统地掌握了聚合物种类及掺量对镁水泥砂浆性能的影响规律，分析了聚合物改性镁水泥砂浆的机理，并就其应用作了简单介绍。

1 试验程序

1.1 原材料

轻烧氧化镁：辽宁海城产，主要化学成分见表1。卤片：济南镁辰建材机械有限公司产，主要化学成分见表2。提前12h配制成24波美度的卤水陈化备用。

高分子乳液：乳白色液体，PH值：7，固含量：62%，市购。

GX-12#增韧降溶剂：墨绿色粘稠液体，PH值：8，固含量：23%，济南镁辰建材机械有限公司研制。

聚乙烯醇：市购，配制成质量分数10%聚乙烯醇溶液，配制方法如下：边搅拌边将1份聚乙烯醇加入9份20℃左右水中，充分搅拌均匀后，水浴加热至95℃，恒温1h并不断搅拌，直至完全溶解，置于密闭容器备用。

细砂：细度模数1.6-3.0，市购。

1.2 砂浆配比

活性氧化镁与氯化镁摩尔比为8。聚合物的掺量参照轻烧氧化镁重量的0.5%、1.0%、1.5%、2.0%。细砂的用量根据砂浆流动性确定，砂浆流动性用胶砂扩散度表示，控制在160～170mm之间，详细配比见表3。

注：以上比例为：轻烧氧化镁：卤水：细砂：聚合物.

1.3 试样的成型和养护

按表3的配比准确称量各原材料，用符合JC/T 681要求的胶砂搅拌机搅拌，最后在符合JC/T 682要求的振实台上振实成型。成型试样在温度（20±2）℃，相对湿度（70±5）%的条件下养护24h后脱模，并在此条件下养护至各龄期。

1.4 砂浆性能的测试

1.4.1 抗折、抗压强度

采用40mm×40mm×160mm试样，测试及数据处理参照GB 17671—1999《水泥胶砂强度检验方法》。

1.4.2 不透水性试验

采用300mm×300mm×4mm的平板试样，测试方法参照GB/T 7019-1997《纤维水泥制品试验方法》，试验结果评定延长为48h后检查试样底面有无水滴形成。

1.4.3 耐水性与吸水率

聚合物镁水泥砂浆长期浸水其物理力学性能不显著下降的性质，称为耐水性，一般用软化系数来表征。

软化系数测试采用40mm×40mm×160mm试样，测试及数据处理参照WB/T 1023-2005《菱镁胶凝材料改性剂》。

吸水率测试采用80mm×80mm×5mm试样，测试及数据处理参照GB/T 7019-1997《纤维水泥制品试验方法》。

1.4.4 抗卤性能

抗吸潮返卤性是指聚合物镁水泥砂浆在潮湿的环境中表面抵抗吸潮返卤的能力。检测方法参照WB/T 1023-2005《菱镁胶凝材料改性剂》，将观察时间延长至72h。

2 结果与分析

2.1 抗折、抗压强度

砂浆的抗折、抗压强度结果见图1、图2。从结果可以看出：加入高分子乳液后，砂浆抗折强度略有提高，掺量1%时，出现峰值；抗压强度出现先提高后下降趋势，掺加量1%时，出现峰值。加入GX-12#增韧降溶剂后，砂浆抗折强度有明显提高，且随掺加量的增加持续提高；抗压强度随掺加量的增加略有下降趋势。加入10%聚乙烯醇溶液后，砂浆的抗折、抗压强度均有下降趋势，抗折强度下降幅度不大；抗压强度当掺加量超过1.5%下降明显。

2.2 不透水性实验

不透水性试验结果见表4。从结果可以看出，加入聚合物后，砂浆的不透水性都有明显提高，其中以加GX-12#增韧降溶剂的效果最佳。

2.3 耐水性与吸水率

软化系数试验结果见图3。从结果可以看出：加入高分子乳液后，砂浆软化系数呈提高趋势，掺量2%时，软化系数最大，耐水性最好；加入GX-12#增韧降溶剂和10%聚乙烯醇溶液后，砂浆软化系数呈先升后降趋势，掺加量1%时，出现峰值，耐水性最佳。

吸水率试验结果见图4。从结果可以看出，加入聚合物后，砂浆的吸水率都呈下降趋势，但以GX-12#增韧降溶剂的效果最佳。

2.4 抗卤性能

抗卤性能试验结果见表5。从结果可以看出，加入聚合物后砂浆抗卤性能均有所提高，高分子乳液与10%聚乙烯醇溶液掺加量超过1.5%时，产品抗卤性能好，GX-12#增韧降溶剂掺加量达到1%，就可彻底解决产品的返卤问题。

3 聚合物改性镁水泥砂浆机理分析

3.1 聚合物可以增加镁水泥砂浆的抗折强度

镁水泥砂浆硬化体的主要强度贡献相是518晶体，通过X射线全自动衍射仪发现，这些晶体物多为针杆状、棒状结构，晶体间相互穿插、黏附在一起，从而形成一定的物理力学性能，其力学性能的大小取决于晶体间相互穿插的紧密程度。加入聚合物以后，聚合物会以连续网状结构存在于硬化体中，5·1·8晶体穿越网孔与聚合物网状结构缠绕编织在一起，形成整体，这些网状结构相当于“微纤维”，当内部出现微裂缝时，聚合物的“微纤维”就会越过微裂缝，最大限度地防止微裂缝的蔓延，从而提高硬化体的抗折强度。

3.2 聚合物可以提高镁水泥砂浆的耐水性

镁水泥砂浆固化形成的硬化体是一种混合物，它不仅包含以化学键存在的5·1·8相和3·1·8相，还包括以分子间作用力存在的游离氯化镁和氢氧化镁以及其他杂质相。在相与相之间存在着大量的界面，在界面过渡区，孔隙率大、杂质相多，晶粒比较粗大。在镁水泥固化过程中，水分用于形成镁水泥的主要相结构，多余的部分会以气体的形式逸出，留下大量毛细孔道。加入聚合物后，聚合物可在相界面处形成一个坚韧、致密的薄膜状网络结构，分布在镁水泥水泥砂浆骨架之间，填充孔隙，切断水蒸气与外界的通道，改善了镁水泥界面过渡区的密实度，从而使镁水泥砂浆获得良好的耐水性。

4 聚合物镁水泥砂浆的应用

菱镁水泥作为一种气硬性胶凝材料，抗压强度十分优异，而抗折强度相对较低，因此产品普遍存在脆性大、耐水性差的问题。聚合物镁水泥砂浆与普通镁水泥相比，压折比明显减小，耐水性大幅提高。因此，聚合物镁水泥砂浆可以用来生产对抗弯强度、耐水性要求较高的产品（如大棚骨架），掺加适当比例的短纤后也可以作为菱镁保温鸡舍、菱镁活动板房、菱镁仓库等的屋面防水材料。

5 结论

(1) 聚合物镁水泥砂浆与普通镁水泥砂浆相比，其不透水性、耐水性、吸水率与抗卤性能均有明显提高，抗压强度有轻微下降，抗折强度有的提高有的下降。 (2) 三种聚合物改性镁水泥砂浆的效果有明显差别，其中GX-12#增韧降溶剂改性镁水泥砂浆除抗压强度外其他各项指标均优于高分子乳液与聚乙烯醇。 (3) 三种聚合物在不同掺量下各项指标的变化规律有所不同，比较不同掺量下聚合物镁水泥砂浆的各项性能，得出综合性能相对较佳的范围如下：高分子乳液1%-1.5%，GX-12#增韧降溶剂0.5%-1.5%，聚乙烯醇1%-1.5%。 (4) 聚合物镁水泥砂浆不仅可以生产对抗弯强度、耐水性要求较高的产品，掺加适当比例的短纤后还可以作为菱镁保温鸡舍、菱镁活动板房、菱镁仓库等的屋面防水材料。

参考文献

[1]杨正龙, 周丹, 陈秋云.RAFT聚合法制备聚合物胶束及其应用前景[J].化学进展, 2011, (11) .

[2]孙晓伟, 吉宏, 张芳民.影响聚丙烯生产的原因分析及对策[J].当代化工, 2010, (05) .

聚合物抗裂水泥砂浆 篇5

随着对现代都市道路美观和功能性要求的不断提高, 彩色路面作为一种新兴的结构路面, 其选料、施工、铺装等研究日益增长[1,2,3,4,5,6]。与传统路面相比, 彩色路面具有三大优点: (1) 有效、直观地区分道路区间, 相较标识牌更具标识和警示作用, 从而提高道路交通安全性能; (2) 美化道路景观, 特别是应用于广场、游乐园等场所; (3) 减少路面对太阳光的能量吸收从而降低夏季路面温度, 在我国南方应用, 可增强路面的耐高温能力[1,2]。

目前普遍采用的彩色路面有沥青型和陶粒型, 彩色沥青型路面需热法施工, 存在强度低、保色性差、散热慢等问题[1,7];而彩色陶粒面需要胶黏剂来粘接骨料和待铺设基层, 目前市面产品多为溶剂型, 水性产品性能并不完善:环氧聚合物韧性低, 耐温变性、耐强碱性差[8], 因反应机理决定了固化时不能和水泥直接拌合使用;采用聚氨酯作为粘结材料虽然能够提高韧性, 但其粘结强度与耐候性较差[9], 在夏日高温暴晒后出现老化降解, 致使路面开裂, 严重影响其使用性能和美观程度。聚合物改性水泥砂浆是使用聚合物作为改性成分的水泥砂浆, 由于聚合物具有较高的韧性及对有机基层如沥青[10]等较强的粘结强度, 相较于普通水泥砂浆更适宜作为路面铺装或修补材料;同时聚合物的引入也改善了原有水泥砂浆的微观结构, 可使砂浆的密实度增强, 其抗渗、抗氯离子侵蚀能力提高[11,12]。近年来, 乙烯—醋酸乙烯共聚物 (VAE) 被广泛采用于聚合物改性水泥基防水材料, 但其同样存在耐候性差、易老化降解等问题[13], 可导致此类路面在两三年内性能下滑。故使用性价比高, 粘接力强, 耐候性好的聚合物胶乳用于路面砂浆的改性变成为亟需解决的问题。本文自制了苯乙烯—丙烯酸酯共聚物胶乳用于改性砂浆, 从聚灰比和纤维素醚用量等方面综合考虑, 探讨了聚合物对砂浆物理性能的影响, 并尝试使用冷颜料钛铬棕对其进行着色, 测试其对路面砂浆的抑温效果, 以期其能够满足工程运用需求。

1 实验及样品测试方法

1.1 主要实验材料

1.2 主要测试设备及测试方法

1.2.1 测试设备

电液式抗压抗折试验机, TZA-300型, 无锡新路达仪器设备有限公司;水泥稠度凝结时间测定仪, 天津建筑仪器材料机械厂;水泥胶砂搅拌机、水泥净浆搅拌机, 无锡建仪仪器机械有限公司;微机控制电子万能试验机, WDW-30型, 长春科新试验仪器有限公司。

1.2.2 路面用聚合物改性水泥砂浆测试方法

试件按福建省工程建设地方标准DBJ/T13-182-2013彩色路面应用技术规程, 对彩色砂浆面拌合物的技术要求及相应国标进行样件制备并养护。养护龄期后, 按照相关标准对样品的凝结时间、抗压强度、弯曲强度和粘结强度进行测试。

2 实验结果及讨论

2.1 苯丙聚合物胶乳用量对水泥净浆凝结时间的影响

水泥为砂浆的主要胶结物质, 对砂浆的强度有至关重要的影响, 而其水化时间往往受到诸多因素的影响。在拌合水泥净浆时加入适量的聚合物乳液测试其初凝时间, 结果如图1所示。可见水泥净浆初凝时间随聚合物胶乳的添加量增加而延长, 说明该聚合物胶乳对水泥的水化具有明显的缓凝作用。这是由于聚合物胶乳在其含有的乳化剂体系作用下, 在分散过程中覆盖在细微的水泥颗粒表面, 形成的溶剂化膜, 阻滞水化作用的进行;而丙烯酸中的羧基和水泥中的高价离子在失水成膜过程中也会产生反应, 形成不溶、非渗透性的沉淀层, 二者阻碍了水泥水化过程[9]。表1所示, 随着聚合物的用量增加, 水泥缓凝现象愈发严重, 不利于施工应用, 故用量不宜过高, 应控制在水泥用量的20wt%以内。

2.2 苯丙聚合物胶乳用量对砂浆抗压、弯曲强度的影响

使用砂浆总质量的0.1wt%的消泡剂, 水泥总质量的0.1wt%的减水剂作为外加剂, 设定水泥—砂质量比1∶2.5, 水—灰比0.45∶1, 改变聚合物胶乳加入量 (按聚合物胶乳和水泥的质量比计算) 进行实验。制备砂浆抗压、抗折强度经测试结果如表2及图1所示。

由表2数据可知, 聚合物胶乳的加入使砂浆的抗压强度呈骤降趋势, 加入量仅在水泥的4wt%时, 就可使砂浆的抗压强度降低30%;随着聚合物用量增加, 砂浆的抗压强度逐渐下降, 当掺量为 (4~10) wt%时, 强度下降趋势趋于缓和。抗压强度下降的主要原因:聚合物材料弹性模量较小, 不具有足够的抗压能力, 又以橡胶态分散于砂浆连续相间, 无法起到刚性支撑作用;再者, 胶乳中含有的聚合物和非离子表面活性剂, 能包覆阻隔水和水泥颗粒, 延缓水化过程中水合晶体的成长、桥接, 其所含的有机物与体系之间形成的氢键和离子键等结合方式要弱于体系内原本存在的离子键, 导致砂浆抗压强度降低。相比抗压强度, 砂浆的弯曲强度下降较小, 压折比明显降低, 可见虽然聚合物的加入会导致强度下降, 但由于聚合物在水泥空间网络中起到桥接作用, 填补水泥内部空隙, 使水泥的弯曲强度不像抗压强度下降的那样快, 而较低的压折比使水泥更具韧性[14]。

2.3 苯丙聚合物胶乳用量对砂浆拉伸粘结强度的影响

聚合物胶乳的使用改变了水泥砂浆的内部结构, 同时给水泥的稠度、和易性等施工性能带来影响, 势必改变试件的粘结强度, 故有必要对试样进行粘结强度的测试。改变聚合物胶乳用量的同时测试其制备样件对混凝土试块的粘结强度, 结果列于图2。

由图可见, 砂浆粘结强度随聚合物用量的变化总体呈现下降的结果:先在用量为水泥质量的4wt%达到峰值, 继续加入聚合物胶乳, 试样的粘结强度反倒呈现出明显的下降。这是因为聚合物少量加入时, 其链段上携有的酰胺官能团通过吸附作用使水泥颗粒更充分地与水接触, 加强吸附分散和化学分散效应, 加速C3A的水化反应并在C3A—Ca SO4体系中能加速钙矾石的生成, 对水泥凝固起催化作用[14], 酰胺官能团 (-NH-CO-) 具有质子供—受体, 可在两官能团间形成氢键缔合;同时, 聚合物链段上的羧基官能团可与水泥中钙、铝等高价离子络合, 进一步形成体型结构, 增加水泥的粘结强度。但酰胺具有较强的絮凝作用, 大量加入会使水泥絮凝, 稠度下降从而失去施工性能;粘结层和基层的不完全粘接, 会使粘结面不能完全贴合, 从而使粘结强度急剧下降;而聚合物胶乳的过量加入如前文所述, 会导致缓凝作用的进一步加强, 使水泥的水化受到影响, 影响砂浆试样的早期强度, 从而使砂浆的粘接强度降低。结合考虑聚合物胶乳加入对压折比的影响, (4~6) wt%为聚合物胶乳加入水泥的较适宜用量。

2.4 纤维素醚对砂浆拉伸粘结强度的影响

在路面的实际铺设中, 砂浆和路面基材的粘结影响路面的耐久性, 同时, 高粘结强度能避免砂浆与基材间开裂、脱落等质量问题。为进一步提高产品粘结性能, 本文在优化基础上将羟甲基丙基纤维素分散入砂浆体系, 改变其在砂浆中的用量并测试砂浆的粘结强度, 结果列于图2。可见, 少量加入纤维素醚可显著提高砂浆的粘结能力, 这归因于羟甲基丙基纤维素的保水性:链段上羟基的氢键作用使得砂浆内部能长期保持足够水分, 从而确保水泥的充分水化, 同时可以使柔韧性和可塑性能得到提高, 是砂浆能够适应因基材收缩所产生的内应力, 使样品的粘结强度得到较大提高[15,16], 在单因素实验组中, 添加0.4wt%的纤维素醚, 可使样品的粘结强度较空白组提高20.7%;但进一步增加其用量, 试样的粘结强度反而呈现出较大的下降趋势, 是因为纤维素其链段上荷有的大量羟基使其具有水合增稠效果, 大量添加会使砂浆体系的粘度过高, 施工性能严重下降, 与基材的贴合程度变差, 故0.4wt%为羟甲基丙基纤维素在聚合物改性砂浆中较适宜掺量。

2.5 彩色水泥砂浆面辐照温度实验情况

对比于一般水泥砂浆路面, 彩色路面除了美观、易于交通标识之外, 对降低城市热岛效应也有十分重要的意义。本研究使用白水泥作为粘结材料, 1wt%钛铬棕作为着色颜料及以上优化参数调配聚合物改性砂浆, 同时制备普通混凝土砂浆, 分别以厚度5mm, 面积1m2涂布于试件台上, 将试件置于太阳光下辐照, 20min后开始测试其表面温度, 同时记录草坪温度作为对比, 得到3条温度—时间曲线, 列于图3所示。可见, 黄色砂浆路面的温度要比一般沥青路面的表面温度低4~6℃, 正午期间, 二者温度差最多可达6℃。彩色路面采用的颜料能够有效地反射太阳光, 以达到降低路面温度, 减缓热岛效应的作用。

3 结论

通过使用苯乙烯—丙烯酸酯共聚物胶乳及羟甲基丙基纤维素对水泥砂浆进行改性, 优化其用量, 可提高聚合物改性水泥砂浆的抗压、抗折强度和粘结强度等一系列物理性能, 使其能够满足彩色路面的技术规程要求, 拓展了其运用范围;新型“冷颜料”的加入, 在赋予砂浆路面色彩的同时, 具有一定的反射抑热效果, 为新型路面用砂浆材料的功能化、装饰化提供了新的发展方向。

摘要：将聚合物改性水泥砂浆作为彩色路面铺设材料, 研究了苯丙聚合物胶乳用量对砂浆凝结时间、抗压/抗折强度及对基材粘结强度的影响。经优选, 性能可达到抗压强度18.8 MPa (7d) 和28.92 MPa (28d) , 弯曲强度7.16 MPa (7d) , 粘结强度2.08 MPa (7d) ;在此基础上加入0.4 wt%羟甲基丙基纤维素醚进行改性, 试样粘结强度可提高至2.59MPa (7d) , 达到DBJ/T 13-182-2013关于彩色砂浆面的规范要求。使用"冷颜料"调色的聚合物改性彩色砂浆作为路面铺设材料, 可反射部分太阳光线降低地表温度。经实测, 使用"冷颜料"调色的路面表面温度较传统混凝土路面可降低46℃。

聚合物抗裂水泥砂浆 篇6

行业标准JC/T 984《聚合物水泥防水砂浆》修订稿已由全国水泥制品标准化技术委员会于2010年3月19日在苏州通过审查,目前正在报批阶段。为了更好地了解经修订后的标准,现将JC/T 984《聚合物水泥防水砂浆》新旧标准作一对比,以飨读者。

1 标准修订的原因

由苏州非金属矿工业设计研究院、建筑材料工业技术监督研究中心于2003～2004年组织有关科研院所、生产企业与质检机构等单位制订了JC/T 984—2005《聚合物水泥防水砂浆》国家行业标准。该标准发布5年来,在我国建筑物刚性防水工程中得到了广泛的应用,特别是试验方法被很多产品标准和施工规范、技术规程引用,对推广该产品起到了一定的作用。但在该标准执行过程中也出现了一些不足之处,如压折比项目设置有异议等,应进行修订。另外,还有收缩率指标,当采用聚合物乳液制备防水砂浆时,收缩率可满足≤0.15%要求;当采用可再分散乳胶粉制备聚合物防水砂浆时,收缩率增大,一般为≤0.3%。在国家标准GB/T 20473—2006《建筑保温砂浆》中规定收缩率指标为≤0.3%。

根据以上情况,苏州非金属矿工业设计研究院、建筑材料工业技术监督研究中心组织了对JC/T 984—2005的修订。

2 标准修订的原则

(1)参考国外先进标准。如JISA 6203—2000、2006年日本建筑学会发布的《聚合物水泥系涂膜防水工程施工指南(案)》作为本标准修订的主要参考对象。

(2)加强与现行防水工程技术规范的协调。如:GB 50108—2008《地下工程防水技术规范》、CECS 18:2000《聚合物水泥砂浆防腐蚀工程技术规程》、DL/T 5126《聚合物改性水泥砂浆试验规程》等。

(3)产品分类和技术要求的设置能突出聚合物水泥防水砂浆的特点,反映近年来该产品的技术进步,根据建筑防水工程对防水砂浆的要求,对JC/T 984—2005部分不合理项目进行修订,删除了压折比项目,增加了柔韧性、吸水率项目,使标准更趋科学合理。

(4)在选择试验方式时应尽量采用现行最新相关产品标准及试验方法标准。技术指标除了与现行防水工程技术规范相一致外,同时也根据分布全国各地的典型企业的产品经过多次反复的试验验证而确定。

3 标准修订前后的主要变化

修订了分类与标记:2005版及新版的第4章。

增加了一般要求:新版的第5章。

增加了涂层7 d的抗渗压力、柔韧性、吸水率,删除了压折比(2005版的5.2,新版的6.2)。

修订了Ⅰ型的部分技术指标:2005版第6章,新版第7章。

修订了部分项目的试验方法:2005版第6章,新版第7章。

修订部分内容的叙述。

4 修订后标准与JC/T 984—2005对比

4.1 范围

修订后标准:聚合物水泥防水砂浆(简称JF防水砂浆);

JC/T 984—2005标准:聚合物水泥防水砂浆(代号PCMW)。

修订后标准:本标准适用于建筑工程防水用聚合物水泥防水砂浆,与聚物水泥防水涂料的叙述内容基本一致;

JC/T 984—2005标准:本标准适用于聚合物水泥防水砂浆。

在范围的内容中增加了:一般要求。

4.2 定义

修订后标准:以水泥、细骨料为主要原材料,以聚合物乳液或可再分散胶粉为改性剂,添加适量助剂混合而成的防水砂浆。

JC/T 984—2005标准:以水泥、细骨料为主要原材料,以聚合物和添加剂等为改性材料,并以适当配比混合而成的防水材料。

4.3 分类

修订后标准直接将JC/T 984—2005标准中分类Ⅰ类、Ⅱ类分别修订为单组分(S类)、双组分(D类)。将“聚合物干粉”修订为可再分散胶粉。

修订后标准:

产品按组分分为单组分(S类)和双组分(D类)2种。

单组分(S类):由水泥、细骨料和可再分散胶粉、添加剂等组成。

双组分(D类):由水泥、细骨料和聚合物乳液、添加剂等组成。

增加了产品按物理力学性能分为Ⅰ型和Ⅱ型2种:Ⅰ型和Ⅱ型中不分单组分(S类)和双组分(D类)。

JC/T 984—2005标准:

产品按聚合物改性材料的状态分为干粉类(Ⅰ类)、乳液类(Ⅱ类)。

Ⅰ类:由水泥、细骨料和聚合物干粉、添加剂等组成;

Ⅱ类:由水泥、细骨料的粉状材料和聚合物乳液、添加剂等组成。

4.4 增加了一般要求

在修订后标准中增加了一般要求。

防水涂料施工与使用引起的环保与人身安全问题越来越受到社会与公众的注意,最根本的解决办法是从源头抓起,建立产品严格的市场准入机制。即生产用的原材料均应符合环保与安全要求,对人体、生物、环境无害;生产过程中的化学与物理反应不产生有害物质。真正做到不符合上述要求的产品不能生产;不符合上述规定的产品不能进入市场。参照ASTM标准与我国工程建设规范,本标准对聚合物水泥防水砂浆产品的环境与安全要求提出了原则性规定。即:本标准包括产品的生产与使用不应对人体、生物与环境造成有害的影响,所涉及与使用有关的安全和环保要求应符合相关国家标准和规范的规定。

4.5 外观

修订后标准:液体经搅拌后均匀无沉淀;粉料为均匀、无结块的粉末。

JC/T 984—2005标准:Ⅰ类产品外观为均匀、无结块;Ⅱ类产品外观为液料经搅拌后均匀无沉淀,粉料均匀、无结块。

4.6 技术要求(见表1)

4.6.1 项目设置

(1)产品按物理力学性能进行了分类。

修订后标准:产品按物理力学性能分为Ⅰ型、Ⅱ型。在修订后的项目设置中单组分和双组分用同一指标来检测,不分干粉类和乳液类。

JC/T 984—2005:产品按聚合物改性材料的状态分为干粉类(Ⅰ类)、乳液类(Ⅱ类)。

(2)取消压折比指标。

(3)增加了涂层试件的7 d抗渗压力项目。

(4)增加了柔韧性(横向变形)项目。

(5)增加了吸水率指标项目。

4.6.2 技术指标

(1)技术指标

修订后标准:分列Ⅰ型产品和Ⅱ型产品的技术指标。

参与这次验证试验的试样数据,比在制定JC/T 984—2005标准时参与标准验证试验试样的检测数据明显偏低,但也有超过20%以上的试样完全达到JC/T 984—2005标准要求。为此,将JC/T 984—2005标准中原有技术指标列为Ⅱ型产品的技术指标;另增加略低于Ⅱ型产品的技术指标,作为Ⅰ型产品的技术指标(见表1)。

(2)凝结时间(终凝时间),修订后标准为≤24 h;JC/T984—2005标准:Ⅰ类≤12 h,Ⅱ类≤4 h

(3)增加了涂层试件的7 d抗渗压力技术指标(见表1)。

(4)增加了柔韧性(横向变形)的技术指标(见表1)。

(5)增加了吸水率指标(见表1)。

4.7 标准试验条件

修订后标准:

试验室试验及干养护条件:温度(23±2)℃,相对湿度不低于(50±10)%。

湿养护条件为:温度(20±3)℃,相对湿度≥90%。

增加了6.1.3养护水池条件:温度(20±2)℃。

将JC/T 984—2005中6.2内容放在7.1条中一起叙述。

JC/T 984—2005标准:

试验室试验及干养护条件:温度(20±2)℃,相对湿度45%～70%。

养护室养护条件为:温度(20±2)℃,相对湿度大于95%。

4.8 试验方法

4.8.1 配料

修订后标准将JC/T 984—2005中6.3和6.4的内容,在7.3条中合并叙述,并在文字上作了部分修改。

4.8.2 凝结时间

修订后标准:按7.3配料,按GB/T 1346—2001进行试验,采用受检的聚合物水泥防水砂浆材料取代该标准中试验用的水泥。

JC/T 984—2005:

Ⅰ类产品:按GB/T 1346进行,试样采用被检验的聚合物水泥防水砂浆材料取代该标准中的水泥。

Ⅱ类产品:按DL/T 5126—2001中5.3条聚合物改性水泥砂浆凝结时间的测定方法规定进行,加水10 min后进行第1次测定。

由于DL/T 5126—2001中5.3条的试验方法与GB/T 346的试验方法一致,所以修订后标准将Ⅰ类产品(S类)、Ⅱ类产品(D类)凝结时间的试验方法合在一起叙述。只是在原标准内容的前面加了一句话:按7.3配料。

4.8.3 抗渗压力

(1)试验方法的变化

修订后标准:按GB 23440—2009中6.5规定进行试验。

JC/T 984—2005标准:按JC 474—1999中5.2.8进行试验。

由于GB 23440—2009中6.5规定了涂层试件和试件的抗渗压力试验方法,其试验方法叙述具体清楚,操作性强,修订后标准按GB 23440—2009中6.5规定进行试验。并且规定了涂层的抗渗压力按背水面进行试验。

(2)养护条件的变化

修订后标准:按GB 23440—2009中6.5规定进行试件养护。成型后,先湿气养护,再水养护至规定龄期。

JC/T 984—2005:7 d龄期试验,试件成型后进行湿养护,脱模后先3 d水养护,再干养护至规定龄期。28 d龄期试验,试件成型后进行湿养护,脱模后先7 d水养护,再干养护至规定龄期。

4.8.4 抗压强度与抗折强度

叙述内容作了修订:

JC/T 984—2005:6.5条专门规定了成型与养护,主要是叙述抗压强度与抗折强度试验的成型过程。

修订后标准:将JC/T 984—2005标准的6.5条与6.9条的内容全部在7.6条叙述。

养护条件作了修订:

修订后的标准:试件成型后的养护以及试件脱模后的养护,均按7.1.2湿气养护进行。

JC/T 984—2005:7 d龄期试验,试件成型后进行湿养护,脱模后先3 d水养护,再干养护至规定龄期。28 d龄期试验,试件成型后进行湿养护,脱模后先7 d水养护,再干养护至规定龄期。

4.8.5 取消了压折比,增加柔韧性

测定压折比是为了保证刚性防水材料有一定的柔性,控制其脆性。此指标从实际检测来看,离散性大,很难控制此指标,也是这次修订本标准的主要原因。因为压折比项目设置是参考建工行业标准JG 149—2003《膨胀聚苯板薄抹灰外墙保温系统》而来的,JG 149中的压折比所考核的是聚合物水泥砂浆薄抹灰的柔性,厚度一般为2～3 mm,而聚合物水泥防水砂浆的施工厚度一般在5 mm以上,最厚可达20～30 mm,GB50108—2008《地下工程防水技术规范》也规定当聚合物水泥防水砂浆施工1遍时,厚度为6～8 mm,可作为1道防水层,施工2遍时,厚度为10～12 mm,所以压折比项目不适合本标准的情况。

柔韧性项目是修订后标准新增加内容,试验方法按JC/T1004—2006附录C规定进行。

4.8.6 粘结强度

叙述内容的修订:

修订后标准:试验方法按步骤逐条进行叙述,内容简洁,条理清楚。在修订标准中加了:如经24 h养护,会因脱膜对强度造成损害的,可以延迟24 h脱膜。

养护条件作了修订:

修订后标准:试件成型及脱模后的养护,按7.1.2湿气养护进行。

JC/T 984—2005:7 d龄期试验,试件成型后进行湿养护,脱模后先3 d水养护,再干养护至规定龄期。28 d龄期试验,试件成型后进行湿养护,脱模后先7 d水养护,再干养护至规定龄期。

4.8.7 耐碱性、耐热性和抗冻性-冻融循环

试件制备的修订:

修订后标准:将制备好的试样刮涂到70 mm×70 mm×20mm水泥砂浆板上,涂层5.0～6.0 mm厚,然后再养护至规定龄期测试。

JC/T 984—2005标准:将制备好的试样倒入40 mm×40mm×5 mm成型模框中,成型模框放在70 mm×70 mm×20 mm水泥砂浆板上,成型后再脱模养护至规定龄期测试。

修订后标准简化了试样的制备方法,使操作更简单易掌握。

养护条件作了修订:

修订后标准:试件成型后的养护,按7.1.2湿气养护进行。

JC/T 984—2005:7 d龄期试验,试件成型后进行湿气养护,脱模后先3 d水养护,再干养护至规定龄期。

抗冻性-冻融循环试验方法的修订:

修订后标准:抗冻性-冻融循环试验方法引用GB 50082—2009《普通混凝土长期性能和耐久性能试验方法》。

JC/T 984—2005:抗冻性-冻融循环试验方法采用JC 900—2002《无机防水堵漏材料》进行。

由于JC 900—2002《无机防水堵漏材料》中的抗冻性-冻融循环试验方法也是引用GBJ 82《普通混凝土长期性能和耐久性能试验方法》。GBJ 82已修订为GB 50082—2009新标准。修订后标准将直接引用GB 50082—2009的方法,且JC900—2002标准已于2010年3月1日作废。

4.8.8 收缩率

试验方法无变化。

4.8.9 吸水率

吸水率项目是修订后标准中新增的试验项目。其目的是用吸水率来具体考核产品的防水性能。试验方法按DL/T5126—2001《聚合物改性水泥砂浆试验规程》附录B进行。

4.9 检验规则

修订后标准:出厂检验项目为外观、凝结时间、抗渗压力(7 d)、柔韧性、粘结强度(7 d)。

JC/T 984—2005:出厂检测项目为外观、凝结时间、抗渗压力(7 d)、粘结强度(7 d)。

修订后标准中增加了柔韧性。

组批无变化。

判定规则:将JC/T 984—2005中判定规则的内容,在修订后标准中按物理力学性能判定和总判定来叙述,使叙述条理更清楚。

5 修订后标准的技术要点

5.1 凝结时间

凝结时间是反映采用不同原材料(聚合物干粉或聚合物乳液)所制备的聚合物水泥防水砂浆的初、终凝时间,同时标注了凝结时间也可根据用户需要或季节变化由供需双方协商确定,以满足不同季节、不同用户的使用要求。

5.2 抗渗压力

抗渗压力反映产品防水抗渗效果,能否承受迎水面和背水面的抗渗压力,采用7 d和28 d不同龄期考核指标。28 d抗渗压力CECS 18:2000规定为≥1.5 MPa、GB 50108—2008规定为≥1.2 MPa,本标准规定为≥1.5 MPa。并且规定了产品使用的厚度≤5 mm时测定涂层试件的抗渗压力,当产品使用厚度>5 mm时测定砂浆试件的抗渗压力。亦可根据产品用途,选择测定涂层或砂浆试件的抗渗压力。

5.3 抗压、抗折强度

本标准规定的产品不仅要求有一定的抗渗压力,还要有一定的抗压、抗折强度,以保证防水抗渗工程的长期使用效果。

在抗压、抗折强度指标中,JISA 6203—2000规定抗压强度≥24.0 MPa、抗折强度≥8.0 MPa;GB 50108—2008《地下工程防水技术规范》将聚合物水泥防水砂浆的抗折强度规定为≥8 MPa。本标准规定28 d抗折强度Ⅰ型产品≥6.0 MPa,Ⅱ型产品≥8.0 MPa;28 d抗压强度Ⅰ型产品≥18.0 MPa,Ⅱ型产品≥24.0 MPa。Ⅱ型指标符合有关规范要求。

5.4 柔韧性

柔韧性项目是这次修订标准新增加的项目。反映产品除了具有刚性的性能外,还要有一定柔韧性,以适应建筑物的(被使用部位)适量位移变化。

5.5 粘结强度

粘结强度反映该产品与工程主体结构的结合牢度。JISA6203—2000、CECS 18:2000和GB 50108—2008等标准规定了28 d粘结强度在1.0～1.2 MPa。

修订后标准确定7 d粘结强度Ⅰ型≥0.8 MPa,Ⅱ型≥1.0MPa;28 d粘结强度Ⅰ型≥1.0 MPa,Ⅱ型≥1.2 MPa。

5.6 耐碱性

本指标是考核产品在一定碱性工况条件下的适应能力。规定在饱和Ca(OH)2溶液浸泡168 h试件无开裂、剥落。

5.7 耐热性

本指标是考核产品在热水水池和其它有关有耐热要求工况条件下的耐热性能。规定经100℃水煮5 h试件无开裂、剥落。

5.8 冻融循环

本指标是考核产品在寒冷地区条件下的耐冻性能。规定在-15～20℃、冻融循环次数为25次时试件无开裂、剥落。

5.9 收缩率

28 d收缩率指标参考了JISA 6203—2000和GB 50108—2008规定的28 d收缩率为≤0.15%,采用聚合物乳液制作防水砂浆时收缩率可满足≤0.15%要求,当采用可再分散乳胶粉作聚合物改性砂浆时,收缩率增大,一般为≤0.30%,在GB/T20473—2006《建筑保温砂浆》中规定收缩率指标为≤0.30%。本标准28 d收缩率确定为Ⅰ型≤0.30%、Ⅱ型≤0.15%。

5.10 吸水率

吸水率指标是这次修订标准新增加的内容,目的是考核产品的防水性能。

6 结语

聚合物水泥防水砂浆(JF防水砂浆)是以水泥、细骨料为主要原材料,以聚合物乳液或可再分散胶粉为改性剂,添加适量助剂混合而成的刚性带一定柔性的新型防水抗渗材料。

本标准的修订是在参考了国内外同类产品技术资料、原标准JC/T 984—2005、现行规范和有关标准,并考虑工程应用实际情况的基础上,根据验证试验结果而修订的。

本标准颁布实施后,将使更多的刚性防水砂浆产品采用本标准,使聚合物水泥防水砂浆这一性能优良的防水材料得到更广泛的应用,更有利于该产品的科学应用和进一步的发展。

本次标准的修订系国内首次修订,还需要在标准的实施过程中不断总结经验,发现不足之处应及时进行修正和完善。

本文介绍的内容如与正式颁布的标准内容有出入,应以正式发布的标准内容为准。

摘要：J:C/T984—2005《聚合物水泥防水砂浆》发布5年来,在我国建筑物刚性防水工程中得到了广泛应用,但在该标准执行过程中也出现了一些不足之处,如压折比项目设置有异议等不适合本标准的情况,应进行修订。介绍了该标准修订的目的、必要性、修订原则、标准修订主要变化及标准的技术要点等。

聚合物抗裂水泥砂浆 篇7

1 试验部分

1.1 原材料

水泥选用华新堡垒牌PO 32.5复合硅酸盐水泥;细集料选用160~200目石英砂;有机硅聚合物选用WD-50, 分子结构式如图1所示;搅拌用水采用纯净水。

1.2 水泥砂浆配合比

按表1所示的配合比制备水泥砂浆。在搅拌过程中一次加入WD-50, 制备有机硅改性水泥砂浆。

1.3 测试与表征

1) 吸水率:成型后将试件放入 (20±3) ℃、相对湿度90%的养护室中养护到28 d龄期。将试件置于 (80±2) ℃的烘箱中干燥48 h后取出, 放在干燥器中冷却至室温, 将试件5个面进行蜡封。将没有涂蜡的一面放在吸满水的饱和聚氨酯海绵上 (密度为25~30g/L) , 测试12 h后试件的吸水率。测定方法参照德国试验方法DIN 52 617[5]。

2) 水滴试验:分别选取一定数量的普通水泥砂浆试件和有机硅改性水泥砂浆试件, 用滴管在其表面各滴两滴水, 试验开始10 min后观察试件表面的疏水情况, 做好记录, 照片存底, 以作对比。

3) 大板抗裂试验:砂浆试件的抗裂测试参照JGJ/T 70—2009《建筑砂浆基本性能试验方法标准》进行。

4) SEM扫描电镜分析:试验采用日本电子光学公司 (JEOL) 生产的JSM-5610LV低真空扫描电子显微镜观测, 仪器加速电压为20 k V。

2 结果与讨论

2.1 吸水率

图2为水泥砂浆试件的吸水率对比。从图2可以发现, S0试件12 h后的吸水率是9.5%, 而加了有机硅聚合物的S5试件12 h后的吸水率仅为3.8%, 并且单位时间的吸水率也明显低于S0试件。其主要原因如下:1) 有机硅表面张力低, 自身具有良好的疏水作用, 当水泥砂浆中掺加有机硅聚合物后, 改性水泥砂浆也具有了一定的疏水作用, 导致其抗渗性能提高;2) 水泥砂浆的吸水过程主要是毛细管吸附作用, 通过吸收液体来填充水泥砂浆内部的孔隙, 因此, 吸水率在很大程度上取决于水泥砂浆本身的微观结构。有机硅改性水泥砂浆的水化充分, 内部缺陷和孔隙较少, 密实性较高;另外, 有机硅改性水泥砂浆中部分缝隙和孔洞被聚合物粒子所填充, 使得吸水率降低[6]。

2.2 抗渗性

图3为普通水泥砂浆与有机硅改性水泥砂浆的防水效果对比。从图3可以看出:有机硅改性水泥砂浆呈现出较好的疏水效果, 进一步证实其防水抗渗性能得到了改善。主要原因同2.1。

2.3 抗裂性

表2为水泥砂浆试件的抗裂试验结果。试验过程中发现, 掺加有机硅的水泥砂浆试件裂缝发展缓慢, 且扩展速度远远小于普通水泥砂浆试件, 最终裂缝条数、裂缝长度和裂缝宽度均远远小于普通水泥砂浆试件。上述结果表明:有机硅的加入能延迟裂缝的出现, 并有效抑制裂缝的扩展, 从而显著改善水泥砂浆的抗裂性能。水泥砂浆试件的裂缝实际效果对比见图4。

在水泥砂浆产生裂缝后, 在裂缝中滴加水滴, 观察裂缝条件下水泥砂浆试件的抗渗性能 (图5) 。从图5可以发现, 在裂缝产生的情况下, 掺加有机硅的水泥砂浆试件 (图5右) 仍能起到一定的防水抗渗作用。这跟有机硅的掺入使砂浆表面呈现出良好的疏水性有关。

2.4 SEM分析

采用SEM对普通水泥砂浆试件和有机硅改性水泥砂浆试件的表面进行分析, 结果见图6。从图6可以看出, 普通水泥砂浆试件表面稀疏多孔, 有许多水泥晶体, 而有机硅改性水泥砂浆表面则形成了一层比较致密的凝胶。本研究所采用的有机硅为具有活性烷氧基团的硅烷偶联剂, 它可与水发生水解反应, 生成活性硅醇基团, 一部分硅醇基团能与水泥砂浆颗粒表面的—OH发生化学偶联作用;另一部分的硅醇基团自身可发生缩合反应, 形成网状交联结构。该网状结构本身具有疏水特性, 可以起到防水作用;另外, 还可以填充水泥砂浆中的孔隙, 进一步改善其抗渗性能[6]。此外, 因为有机硅与水泥基材料之间存在牢固的化学物理键合作用, 当发生干缩时, 可对收缩裂缝起到一定的抑制作用。因此, 内掺有机硅能较好地提高水泥基材料的防水抗渗性能, 保证水泥基材料构筑物的服役质量和寿命。

3 结论

在水泥砂浆中掺有机硅防水剂进行抗渗抗裂性改进试验。试验结果表明, 有机硅防水剂能有效提高水泥砂浆的防水、抗渗性能;同时, 有机硅的掺入, 能抑制水泥砂浆裂缝的产生和扩散。SEM结果表明, 有机硅防水剂在水泥基材料内部形成网状结构, 能使水泥砂浆表面疏水化;同时, 与水泥基材料存在牢固的化学物理键合作用, 当发生干缩作用时, 可对收缩裂缝起到一定的抑制作用。

摘要：掺加有机硅防水剂对水泥砂浆进行改性, 并对其防渗、抗裂性能进行研究。结果表明, 有机硅的加入能有效提高水泥砂浆的防水、抗渗性能;同时能抑制裂缝的产生, 即使在有裂缝产生的情况下, 也能起到一定的防水效果。

关键词：有机硅改性水泥砂浆,防水,防渗,抗裂

参考文献

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