聚合物改性水泥砂浆耐久性研究进展

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1、广东建材2013年第10期材料研究与应用聚合物改性水泥砂浆耐久性研究进展李启强郭小佳谢雪珂张海波(河南理工大学材料科学与工程学院)摘要：综述了近几年国内外聚合物改性水泥砂浆耐久性的研究进展，重点介绍了聚合物对水泥砂浆抗冻性、抗渗性、抗碳化性、抗氯离子渗透性、抗酸碱腐蚀性等方面的性能研究，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。关键词：聚合物；改性水泥砂浆；耐久性1引言聚合物水泥砂浆是以有机聚合物作为水泥砂浆的组成材料制备而成的，聚合物的加入大大提高水泥砂浆的性能，与普通水泥砂浆相比，具有较小的弹性模量、较好的力学性能、

2、优异的抗渗性能、抗生物酸侵蚀性、抗化学腐蚀性等特点，被广泛应用在建筑、交通、水利和化工等领域旷引。近年来，聚合物改性水泥砂浆的研究和应用在不断地发展和变化，其良好的性能引起了广泛关注。国内外学者对聚合物水泥砂浆开展了较为广泛的研究，研究内容涉及到基本静力性能、动力性能、耐久性能等多个方面，以期探索和明确聚合物水泥砂浆优缺点，寻求应用途径，但由于不同特性高分子的聚合物对水泥砂浆的改性效果存在一定的差异，并不是所有聚合物有利于水泥砂浆的改性，如丙烯酸酯、氯偏乳液在水泥砂浆会发生降解[8剖，具有羟基是极性基团的聚合物具有吸湿作用，会延缓

3、其水化进程[m]等缺陷。加之聚合物价格高掺量多使其造价昂贵，很大程度限制了其推广应用“1

4、。因此，总结最新研究成果及探讨其改性方法对新材料的应用开发具有重要意义。本文重点介绍了国内外聚合物改性砂浆的抗冻性、抗渗性、抗碳化性、抗氯离子渗透性、抗酸碱腐蚀性等方面研究的最新动态。2抗冻性吴韶亮[12]等以TD—08型聚合物乳液掺入到水泥乳化沥青砂浆中，研究了聚合物对水泥乳化沥青砂浆抗冻性的变化。结果表明：随着聚合物乳液掺量的增大，300次冻融循环后砂浆的相对动弹模量逐渐增大、质量损失率逐渐降低、砂浆的吸水率明显降低，吸水率的降低有利于水

5、泥乳化沥青砂浆抗冻性能的改善；掺量超过15％后，掺量的继续增大对砂浆的抗冻性改善幅度降低，砂浆初期抗压强度明显降低。滕朝晖[131等研究了可再分散性乳胶粉(SWF)掺量对砂浆抗冻融能力等影响。并探讨了SWF的作用机理。结果表明：随着SWF掺量的增加，改性砂浆的抗冻融能力逐渐提高，SWF具有一定的引气作用，可明显改善水泥砂浆的孔隙结构，在水泥等用量不变的情况下，可以弥补部分因引气作用而导致的强度损失。随着SWF掺量的增加总孔隙率也随之提高，机理主要是闭孔结构的、互不相连的微小细孔使改性砂浆的抗冻融能力明显提高。-，，2▲1’3抚渗·

6、陛王兴培“41等通过水性环氧树脂和水性环氧树脂固化剂加入水泥砂浆中制得新型改性水泥砂浆修复材料。测试了聚灰比为30％的水性环氧改性水泥砂浆的抗渗性。结果表明：水性环氧改性水泥砂浆的工作性能和力学性能最佳，普通水泥砂浆的抗渗等级为P6，改性水泥砂浆的抗渗等级为PIO，改性水泥砂浆比普通水泥砂浆的抗渗性提高了40％。张水n朝等采用掺加苯丙乳液和聚丙烯纤维对水泥砂浆进行改性，研究了苯丙乳液和聚丙烯纤维对水泥砂浆抗渗性的影响。结果表明：单掺10％苯丙乳液与单掺聚丙烯纤维相比水泥砂浆抗渗压力的增幅达到了100．O％。当掺加0．6kg／m。聚

7、丙烯纤维和10％苯丙乳液时，试样的抗渗压力值高达1．OMPa，为基准水泥砂浆试样的5．0倍、掺10％苯丙乳液的水泥砂浆试样的2．5倍、掺0．6kg／m3聚丙烯纤维的水泥砂浆试样的3．3倍。聚丙烯纤维和苯丙乳液在水泥砂浆中的复合效应显著提高了水泥砂浆的抗渗性能。刘广烽[161等以苯乙烯(st)和丙烯酸丁酯(BA)为主要原料，掺量为3％、3．5％的乳化剂十二烷基硫酸钠，采用半连续预乳化法合成苯丙乳液，再与硫铝酸盐水泥复合制备了聚合物硫铝酸盐水泥砂浆，研究了聚灰比P／C对聚合物硫铝酸盐水泥砂浆抗渗性的影响。结果表明：乳化剂掺量为3％的聚

8、合物硫铝酸盐水泥砂浆抗渗性能优于3．5％的，当乳化剂掺量为3％、P／C=7．5％时，抗渗性——19材料研究与应用广东建材2013年第10期存在最优值，渗水高度仅为10．3mm。随着聚灰比的提高，水泥砂浆的抗渗性逐渐提高；当P／C：7．5％时，抗渗性达到最好；P／C≥10％时，会出现全渗现象。赵帅n刀等通过在聚丙烯纤维增强砂浆中掺加一定量的POLYWELLBP一281型聚合物乳液，来改善纤维与砂浆基体的界面结合，以提高砂浆性能抗渗性能。结果表明：含量10％聚合物乳液掺入含量1％聚丙烯纤维水泥砂浆中，相对渗透系数为1．685，相比普通

9、水泥砂浆下降了51．82％；抗渗性能最好。含量为5％和10％聚合物乳液分别掺入含量1％聚丙烯纤维的砂浆试样与未加入聚合物乳液的纤维水泥砂浆相比下降了15．06％和45．77％。含量为5％和10％聚合物乳液分别掺入含量2％聚丙烯纤维的砂浆试样与未加入