普通水泥砂浆或混凝土的主要缺陷在于脆性过大而柔性不足,其抗压强度较高,而抗拉强度和粘结强度较低,弹性模量较高而变形能力很差,因而在工程应用中受到了很大限制。随着高性能混凝土(HPC)的发展,高强混凝土(HSC)的应用日益增多,普通混凝土的脆性问题显得尤为突出。因此,对于水泥基材料(砂浆、混凝土)降低脆性,提高韧性和变形能力,是扩大应用领域必须解决的重大课题,其中用掺加聚合物的方法使之改性,并获得更好的工程使用性能是一条行之有效的途径。各国为此投入了大量的人力、物力进行研究,取得了一系列的研究成果,并且在道路、桥梁、水库、大坝等工程的修补中得到了广泛应用。特别是自80年代以来,由于丙烯酸乳液和醋酸乙烯共聚(EVA)乳液的开发应用,聚合物水泥基材料(PCM)得到了很大发展。我国的水利部门利用上述乳液对水库大坝进行修补的工程耐久性已达10年以上。但是,由于经济方面的原因,PCM仅限用于面积相对较小的修补工程中。
进入90年代,随着化学工业的发展和建筑业的需要,PCM除用于修补工程外,还大量用于贴面材料的粘结,特别是乳胶粉的出现,为此类材料的商品化提供了便利条件,极大地推动了预拌水泥基粘结剂的发展。几乎与此同时,各类袋装干拌砂浆如装饰砂浆、自流平地面砂浆及各类胶粘剂用砂浆层出不穷,成为PCM应用的又一个新的热点。然而无论是使用乳液还是乳胶粉,人们在应用PCM时自始至终都面临着性能与价格的两难选择,高昂的价格已成为PCM广泛应用的重要障碍。围绕价格问题,人们采用了其它一些价格相对较低的水溶性聚合物如改性聚乙烯醇(PVA)等,尽管其施工性能较好,但由于材料本身耐水性很差,制成的PCM软化系数很低,严重影响了贴面材料的耐久性能。如何改善PCM的耐水性,采用低聚灰比的PCM以降低成本就成为摆在材料工作者面前的一个紧迫而具有现实意义的重要课题。基于上述认识,我们试图采用几种廉价的矿物粉体与低掺量的乳胶粉进行复合改性研究,以达到改善PCM的性能和降低成本的目的。
（1）用一定的矿物粉体填充水泥石内部孔隙使聚合物主要用于包裹颗粒表面并形成网络结构,可以在一定程度上避免聚合物用于填充孔隙而造成材料的浪费,从而为采用低聚灰比的PCM创造了条件,实践证明这一方法是有效的、可行的。
(2)矿物粉体在填充水泥石内部孔隙的同时,还与乳胶粉协同作用,比分别单独掺入对砂浆抗折和抗压强度的提高都更为显著。有关二者的协同作用机理及其微观结构有待进一步研究。
(3)提高砂灰比是改善水泥基材料脆性提高韧性的有效方法之一。
(4)乳胶粉与矿物粉体复合加入能显著改善PCM的抗渗性、耐水性、抗冻性,有微膨胀作用的矿粉对PCM的干缩有补偿作用。
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低掺量乳胶粉与矿粉复合改性 最新评论:
