PVAc改性水泥砂浆耐化学腐蚀性能
关于聚合物改性水泥砂浆性能研究

关于聚合物改性水泥砂浆性能研究作者:李鑫来源:《中国科技博览》2013年第31期[摘要]本文主要从现如今许多在役混凝土构建物老化、病害的现象对其进行原因分析,同时通过了解其构成的后果等方面来阐述聚合物改性水泥砂浆性能的重要性,归纳了聚合物砂浆的种类,并对国内外对聚合物改性水泥砂浆性能的现状进行了分析,同时提出今后聚合物改性水泥砂浆性能需进一步研究的一些问题。
[关键词]聚合物改性水泥砂浆研究现状中图分类号:O632 文献标识码:O 文章编号:1009―914X(2013)31―0586―01聚合物改性水泥砂浆,顾名思义,就是将聚合物加入到水泥砂浆中改变其性能,随着人们对聚合物的不断认识,通过聚合物来改性水泥砂浆性能已成为世界各国许多专家主要研究的课题之一。
一、对聚合物改性水泥砂浆性能研究的重要性随着经济的发展以及人们认识的提高,水泥砂浆作为一种重要的建筑材料,在道路、桥梁、停车场等方面都有着广泛的应用,给人们的生活也带来了非常重要的意义,然而,普通的水泥砂浆因其抗弯拉强度低、耐腐蚀性能差、粘结性能较差、脆性大等缺点,同时也因以前的设计不合理、施工不当、运营及养护不得法,以及冰冻灾害、老化等自然原因,急待进行恢复加固,产生了不少隐患,给人们的生活带来了不便。
普通水工水泥砂浆构建物老化、病害的现象主要由以下三个方面:裂缝、渗漏、剥蚀,造成这些现象的原因是多方面的,这就要求我们需要通过努力来提高水泥砂浆的性能,有效地发挥其作用。
水泥砂浆裂缝主要因周围环境的影响而出现,承受力大、温度过高、干缩、地基变形等都会引起裂缝,同时水泥砂浆的质量差也会造成裂缝现象的产生。
裂缝是水泥砂浆建筑物最为常见且很普遍问题,建筑物有裂缝,不仅影响了其整体性,同时对其稳定性、观赏性也有非常大的影响,譬如闸坝存在裂缝,不仅仅会造成渗水这一简单的问题,同时还会对周边的人民生命和财产构成威胁,危害极大。
渗漏主要是因裂缝、密实性差等原因引起的,裂缝可使混凝土产生溶蚀性破坏,同时会加快其他病害的发生,通过渗漏,侵蚀由水泥砂浆的外部向内发展,使破坏深度和广度加大,特别是在寒冷的冬季,渗漏积攒的水分会加大水泥砂浆的冰融破坏,对于人们常见的钢筋混凝土,渗漏也会对其内部的钢件构成侵蚀,加速损坏。
聚合物改性水泥砂浆的研究进展

聚合物改性水泥砂浆的研究进展引言早在90年前聚合物改性砂浆和混凝土的概念就已被提出了,但直到20世纪70年代后此类材料才得到较快发展,正值欧美发达国家在20世纪四五十年代修建的混凝土结构进入修补加固的时期。
从某种程度上说,聚合物在水泥基材料中的应用是伴随着混凝土结构的修补加固而发展起来的。
随着近年来我国兴建的混凝土结构进入维修加固期,聚合物改性水泥砂浆在我国的研究应用也有了较快发展。
聚合物的掺入可以提高水泥砂浆和混凝土的强度、粘结性能、抗渗透性、耐腐蚀性等,因此聚合物被广泛用于提高建筑材料的性能。
用于修补混凝土结构表面缺陷的聚合物改性水泥砂浆(PMCM),可分为乳液类和胶粉类。
对大量应用于PMCM中的聚合物的调查表明,通过乳液聚合的聚合物应用最为广泛并且能够被接受。
用于聚合物改性水泥砂浆中的常用聚合物乳液主要有丁苯类乳液(SBR)、丙烯酸类乳液(PAE)、环氧类乳液(EE)、氯丁类乳液(CR)、苯丙乳液(SAE)、醋酸乙烯酯-乙烯共聚物乳液(V AE)、支化羟酸乙烯酯乳液(V A-VEOV A)、聚醋酸乙烯酯乳液(PVAC)等。
一、新拌聚合物改性水泥砂浆的性能1、工作性聚合物的种类、掺量对新拌砂浆的工作性影响显著。
有研究发现,不同种类聚合物乳液的减水率都能达到20%以上,减水效果明显,其中SBR的减水效果更优。
即使是同种聚合物,由于聚合物乳液的性质不同,对改性砂浆流动性的影响也不相同。
通常,随着聚灰比(聚合物与水泥的质量比)的增加,乳液改性砂浆的流动性提高,工作性改善。
聚合物乳液的掺入能提高新拌砂浆的工作性,这是因为乳液中的表面活性剂及稳定剂在改性砂浆中引入了较多气泡,砂浆中水泥颗粒的堆积状态得到改善,水泥颗粒的分散效果提高。
乳液的憎水性和胶体特性使新拌改性砂浆具有良好的保水性,从而降低了对其进行长期湿养护的必要。
通过在聚合物改性砂浆中掺入纤维素醚、改性无机矿粉可以进一步提高新拌砂浆的保水率。
2、含气量已有研究表明,聚合物乳液改性砂浆的含气量高于空白普通水泥砂浆,这是因为掺入的聚合物乳液中的表面活性剂和稳定剂在新拌砂浆中引入了较多气泡.适当的引气有助于改善新拌水泥砂浆的流动性,提高其抗渗性和抗冻融性,但过量的气泡则会降低砂浆的强度.一般聚合物乳液改性砂浆的含气量为5%~20%,有些甚至高达30%。
水泥砂浆抗腐蚀性能试验研究
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( ) 聚合物。本文选用 聚合物为南京理工大 4
学科技 咨询 开发公 司与江苏 省建筑科 学研究 院新型
材料厂合作开发的 N 1 K 1 高性能水泥添加剂—— 0 聚丙烯共 聚乳 液 , 其物 理性 能指标见 表 1 。
表 1 聚丙烯共聚 乳液物理性能指标表
项
外
设计提供试验数据支撑。
泥砂 浆 的体 积膨胀 、 化物 析出和分 解等 , 水 从而 引起 结构 破坏 。为此 , 研究水 泥砂 浆 、 凝土 的抗腐蚀 性 混 能措施 具 有 重 大 意 义 。 国 内外 大 量 研 究 表 明[5, 3】 - 聚合物 对水泥 砂浆 的裂 纹 具 有 的粘 结作 用 , 提 高 能 砂浆 的密实性 , 形成 一个 连续 的网络结 构 , 因此 聚合 物水泥砂浆 比普 通水 泥砂 浆具有 相对更 好 的粘 结强
的 2 %。 0
[ 关键词】 水泥砂浆 ; 抗腐蚀性能 ; 聚合物 ; 山灰 火 [ 中图分 类号 】 T 580 [ U 2. 4 文献标识码 ] A [ 文章编号 ] 10 — 5021) — 06 0 0 3 11(000 00 — 3 4
自人造 硅酸 盐 水 泥 发 明 以来 , 混凝 土 已经成 为
[ 收稿 日 】 2 1 -51 期 00 . 0 3
无絮凝、 结块 合 格
【 作者简介 】 朱诗芳 (95 , , 18 一)女 湖北恩施人 , 云南农业大学在读硕士 。 主要从事水文与水资源研究。
6
广 西水利水电
G X WAT R ̄ E
U E RC S& HY RO O R E GI E I 2 1 ( ) D P WE N NE R NG 0 0 4 1 3 试 验 方 法 .
聚合物改性水泥砂浆的应用

浆 已获得了实际应用 。随后 ,聚合物改性水 泥砂浆逐渐 在船 舶、 桥面 、 面、 路 地面 、 防腐 、 粘结等方面获得应用 。如今 , 聚合
物改性砂 浆不仅在结构 的修补和维护方面成为一种 非常重要
2 改性用聚合物种类
表 1 改性用聚合物的分类
水溶性聚合物
橡胶乳液
聚合物乳液 热塑性树脂乳液 热 固性树脂乳液
沥青乳液
可再分散聚合物粉末 液体聚合物
聚乙烯醇 ( V ) 天然橡胶胶乳 聚 丙 烯 酸 酯 乳 液 环 氧 树 脂 乳 液 乳化沥青 P A 乙烯 一乙酸 乙烯共 聚 环氧树脂( P E) 聚丙烯 酰胺 ( A P M) 合成胶 乳 :丁苯 ( A ) P E (P E )不饱 和聚酯 橡胶改性乳 化沥青 物 ( V ) E A 不 饱 和 聚 酯
在2 0世纪 2 0年代和 3 0年代 , 天然橡胶胶乳改性砂 浆就 获得 了一定的发展 。 2 在 0世纪 4 0年代 , 乙酸 乙烯酯改性砂 聚
在水泥砂浆中掺入聚合物 后 ,会引起水泥砂浆性质起一 系列 的变化 。 诸如 , 抗折强度提高 、 抗压强度降低 、 弹性模量降 低、 刚性 降低 、 柔性增加 、 变形 能力提高 , 耐磨性增加 、 粘结强 度提高 、 耐久性提高等等 。 通过不同的试 验方法可 以研究聚合
水泥砂浆是建筑 工程 中应用量大 、使用面广的建筑材料 之一 。我 国当前 的建筑工程 中 6 %以上建 筑物仍在沿用砖 、 0 砌块等墙 体材料 , 砌筑 、 灰施 工中使用 的建筑砂浆仍 以水泥 抹
粉和液体 聚合物 , 见表 1 。
改性水泥砂浆对聚合物的一般要求 : () 1对水泥水化无负面影响 ; () 2 对水泥水化过 程中释放 的高活性子离子如 c 2和A3 a + 1 . 有很高的稳定性 ;
PVA纤维对混凝土干缩及抗侵蚀性能的影响研究

25 40
抗折强度 /
MPa
长度 / 直径 /
mm
μm
12
31
密度 /
( g / cm3 )
1 30
抗拉强
度 / MPa
1700
杨氏模量 / 极限延
( cN / dtex) 伸率 / %
≥380
6
形状
束状单丝
1 2 试验方案
为研究 PVA 纤维对混凝土干缩和抗侵蚀性能
的影 响ꎬ 在 混 凝 土 中 分 别 掺 入 0 1%、 0 2%、
公司生产的 P O 42 5 级水泥ꎬ 性能参数见表 1ꎻ
度为 2820 kg / m ꎬ 堆积体松散与密实时干密度分
3
别为 1560 kg / m 、 1710 kg / m ꎻ 细骨料: 人工砂ꎬ
3
74
3
达到 3 d、 7 d、 14 d、 28 d、 60 d、 90 d 规定干缩
个试验龄期测长 1 次ꎬ 按照式 (1) 求得试件不同
mechanical properties of the specimens with different degree of declineꎬ compared to the baseline groupꎬ PVA fiber can effectively
improve the mechanical properties and corrosion resistance coefficient of concreteꎬ and PVA fiber volume content of 0 2% when the
0 2
0 6
0 4
0 6
0 38
325
硫酸盐侵蚀下PVA-FRCC强度劣化规律

混凝土硫酸盐 侵蚀破 坏是 混凝土 耐久性 研究 的重要 内容 之
危害性很大 。盐渍土和海水都会含有一定量 的硫酸 根离子 , 通过
个循环。试 验用水箱置于室 内环境 中 , 试验过 程 中用 塑料 布对
多种途径进入水泥基材料 内部 , 并 与水 泥水化产 物发生化学 反应 水箱进行密封 , 防止水分 蒸发 。为了保证 溶 液浓 度不 变 , 每 2个 或物理结晶析出 , 形 成膨 胀性产 物 , 进而使 材料 产生 膨胀 、 开裂、 循环( 2 8 d ) 更换 1 次 硫酸 钠溶 液。本试验 最初 设计 为每 两个循
硫酸盐侵蚀下 P V A . F R C C强 度 劣 化 规 律
刘艳芬
摘
赵 晓明
0 1 0 0 5 1 )
( 内蒙古工业大学 , 内蒙古 呼和浩特
要: 研究 了在硫酸钠溶液长期浸泡作 用下聚乙烯醇纤维水泥基复合材料抗压强度的劣化规律 , 分析 了不 同纤维掺 量对强度 劣
化 的影响 , 结果表 明在长期浸泡作用下 , 聚 乙烯醇纤维水泥基复合材料在纤维掺 量为 1 %时抗压强度劣化损失最小 。
l
1 实验
本实 验试件尺寸为 1 0 0 m m×1 0 0 mm×1 0 0 m m。试件全部在
F1
F 1 . 5 F 2
1 l
0 . 4 0. 4
O . 6 0 . 6
1 . 5 2
实验 室制 备 , 标准养 护室 内养护 2 8 d 。养护完 成后进 行试 验 , 侵 蚀龄 期从标准养 护 2 8 d后开 始计算 。聚 乙烯 醇纤维体积掺 量分 2 实验分 析 别取 为 O %, 0 . 5 %, 1 . 0 %, 1 . 5 %, 2 . O % 。实验配合 比见表 1 。
PVA纤维对混凝土干缩及抗侵蚀性能的影响研究

PVA 纤维对混凝土干缩及抗侵蚀性能的影响研究摘要:本文研究了PVA 纤维对混凝土干缩及抗侵蚀性能的影响。
通过对比试验组和对照组的性能差异,发现了添加PVA 纤维可以有效提升混凝土的抗裂能力和抗侵蚀性能,同时降低混凝土的干缩率。
实验结果表明,使用适当比例的PVA 纤维可以显著改善混凝土的性能,提高其使用寿命和耐久性。
关键词:PVA 纤维,混凝土,干缩,抗侵蚀性能Abstract:This paper studied the effects of PVA fiber on the drying shrinkageand anticorrosive properties of concrete. By comparing the performance differences between the test group and the control group, it was foundthat adding PVA fibers can effectively improve the crack resistance andanticorrosive properties of concrete, while reducing the drying shrinkage of concrete. The experimental results showed that the use of an appropriate proportion of PVA fibers can significantly improve the performance of concrete, and enhance its service life and durability.Keywords: PVA fiber, concrete, drying shrinkage, anticorrosiveproperties1.绪论混凝土是建筑工程中常用的一种材料,具有结构稳定、耐久性好、施工方便等优点。
pvac是什么材料

pvac是什么材料PVAC是一种重要的合成树脂,也被称为聚醋酸乙烯酯,是一种无毒、无味、无臭的高分子材料。
它具有良好的耐水性、耐化学性和耐候性,因此在许多领域都有广泛的应用。
本文将为大家介绍PVAC的性质、用途及其在各个领域中的应用。
PVAC具有优异的粘接性能,因此在胶水、涂料、油墨等领域有着广泛的应用。
在胶水领域,PVAC树脂可以用于制造木工胶、纸张胶、家具胶等,其粘接强度高,使用方便,不含有害物质,因此受到了广泛的青睐。
在涂料领域,PVAC树脂可以用于制造墙面涂料、家具涂料、印刷油墨等,其优异的耐水性和耐化学性使得涂料具有较好的耐久性和装饰性。
此外,PVAC树脂还可以用于制造纺织品涂层、纸张涂层等,提高材料的耐水性和耐磨性。
除此之外,PVAC树脂还在建筑材料、医药、食品包装等领域有着重要的应用。
在建筑材料领域,PVAC树脂可以用于制造瓷砖胶、防水涂料、密封胶等,其耐候性和耐水性使得建筑材料具有较好的耐久性和防水性。
在医药领域,PVAC树脂可以用于制造片剂、胶囊剂等药物包衣材料,其无毒、无味的特性使得药物更加安全可靠。
在食品包装领域,PVAC树脂可以用于制造食品包装膜、食品包装涂料等,其无毒、无味的特性符合食品包装的卫生要求。
总的来说,PVAC作为一种重要的合成树脂,在各个领域都有着广泛的应用。
它的优异性能使得其在胶水、涂料、建筑材料、医药、食品包装等领域都有着重要的地位。
随着科技的不断进步,PVAC树脂的应用领域还将不断扩大,为人们的生活带来更多的便利和美好。
PVAC的发展前景十分广阔,相信在未来会有更多的创新应用出现,为人们的生活带来更多的惊喜。
聚丙烯酸酯改性砂浆性能分析

加入聚合 物乳液后 , 对砂浆 的抗折 强度有 十分 积
极地影响 , 但是对砂浆 的长期 抗压强度 带来 了负 面影 响 , 是 因为聚合 物 在水泥水 化 产物 中聚合 后 , 以 这 可
增强材 料 内部 的粘结 , 减小孔 隙尺 寸 , 利 于提 高抗 有
3 d抗压强 度 增大 , 于未 掺加 聚丙 烯 酸 酯 的基 准砂 高
的水胶 比为 05 其 他各组 聚合 物砂 浆均 参照基 准砂 .,
浆的流动度来调整用水量 。 时, 聚丙 烯酸酯 掺量越大 , 砂浆 抗压强度 越低 , 掺量 较
拌合时 , 聚合 物、 先将 乳化 剂、 泡剂 和水 混合成 消
乳 液 。 泥、 水 硅灰 和砂进 行干 拌后再 加 入乳液 共 同搅
14 2
低 温
建
筑 技
术
2 1 年第 1 总第 1 3 ) 02 期( 6 期
聚 丙烯 酸酯 改性砂 浆性 能分 析
袁文革
( 山西运城市建筑工程有限公 司 . 山西 运城 0 40 4 0 0)
【 摘 要】 研究了不同掺量的聚丙烯酸酯对砂浆的流动性、 力学性能、 抗渗性能和干燥收缩性能的影响规
【 中图分类号】 T 580 U2 .4
0 引言
【 文献标识码 】 B
【 文章 编号 】 10 — 84 2 1)1 02 0 01 66 (02 0 ~ 1 4— 2
聚合物改性砂 浆 是指 在普 通水 泥砂 浆 中掺 入聚
合物 , 使砂浆 的性能 得 以改 善。可 用 于水 泥基 复合材 料改性 的聚合物 种类很 多 , 如丁 苯乳 液、 例 聚丙 烯酸 酯、 氯丁胶乳 、 环氧树 脂等 , 这些 聚合 物粉末 或乳液 因 其使 用方 便、 运输 或储存 时具 有较 好 的稳定性 , 且能
海水冻融侵蚀下PVA-纳米SiO2混凝土性能试验研究

0前言混凝土结构因使用方便,价格较低,原材料丰富而被广泛使用。
但北方寒冷地区的道路、桥梁、海工及水工混凝土结构经常承受冻融循环与腐蚀的双重作用,使得此类混凝土结构的耐久性衰减速度远大于单一因素作用下混凝土的耐久性衰减速度。
冻融循环会加剧混凝土内部初始裂缝的扩展并且诱发新裂缝的出现和发展,从而影响混凝土的力学性能和使用寿命[1]。
随着社会的发展,不同尺度的纤维得到了大规模的生产和应用。
研究发现,纤维的掺入使得素混凝土原有的强度、韧性、抗冲击性、耐久性能明显提高,砂浆塑性开裂性能也得到了明显改善。
聚乙烯醇(以下简称PVA )纤维的弹性模量较高,亲水性能较好,能均匀分散在水泥基材料中,与水泥基材料的黏结性较好,可以提高混凝土的耐久性能[2-4]。
在尺度更小的纳米材料中,研究人员发现,纳米SiO 2由于其较强的火山灰活性、晶核作用和微集料填充效应,可以显著改善混凝土的强度、工作性和耐久性能[5-7]。
目前,关于PVA 纤维和纳米SiO 2混凝土在常规条件下的力学性能研究已经相对成熟,但关于PVA-纳米SiO 2混凝土在海水冻融环境下的研究并不多。
因此,结合PVA 纤维和纳米SiO 2各自的优势,本文主要研究混掺PVA 纤维和纳米SiO 2对海海水冻融侵蚀下PVA-纳米SiO 2混凝土性能试验研究孔令康1,2袁孙敏1,2(1.苏州科技大学土木工程学院,江苏苏州215011;2.江苏省结构重点实验室,江苏苏州215011)摘要:采用快冻法研究了海水冻融环境下PVA 纤维和纳米SiO 2对混凝土抗冻性能的影响。
结果表明:每25次冻融循环结束后,不同类型混凝土的相对动弹性模量和抗压强度剩余比都有不同程度的下降;PVA 纤维和纳米SiO 2均能提升混凝土的抗冻性能;单掺PVA 纤维或纳米SiO 2试验组的抗冻性普遍低于PVA-纳米SiO 2混掺试验组;混掺0.1%PVA 纤维和1.0%纳米SiO 2试验组的抗冻性最好。
PVA纤维混凝土经冻融后抗氯离子侵蚀性能研究

响,通过对冻融循环次数为0~100次 以 及 纤 维 体 积 掺 量 为 0~0.2% 的 PVA 纤 维 混 凝 土 试 件 进 行 氯 离 子 侵 蚀 试
验,拟合出冻融次数与氯离子扩散系数之间的关系式.试 验 结 果 表 明:PVA 纤 维 掺 量 相 同 的 试 件,施 加 冻 融 循 环
次数越多,在相同渗透深度处自由氯离子含量会越 高. 在 冻 融 循 环 次 数 相 同 时,混 凝 土 试 件 中 自 由 氯 离 子 含 量 会
氯离子侵蚀作用进 行 了 具 体 研 究,从 混 凝 土 的 结 构 类型纤维对混凝土 抗 冻 性 能 的 影 响,本 文 选 取 进 行
耐久 性 的 角 度 出 发,在 探 究 不 同 PVA 纤 维 掺 量 对 混凝土抗氯离子侵 蚀 性 能 的 影 响 的 同 时,进 一 步 对
试验研究的 PVA 纤维掺 量 在 0~0.2% 之 间 的 低 掺 量 混 凝 土 . [4G6] PVA 纤 维 技 术 指 标 为:密 度,
第 33 卷 第 5 期
湖 北 工 业 大 学 学 报
2018 年 10 月
Vol.33No.5
JournalofHubeiUniversityofTechnology
Oct.2018
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树脂改性水泥砂浆性能研究

树脂改性水泥砂浆性能研究近年来,结构性能和耐久性要求日益提高,要求建筑材料必须具有良好的抗裂性、耐磨性、耐腐蚀性和耐热性。
由于水泥砂浆具有良好的强度、密度、耐久性和稳定性高的优点,已成为重要的建筑材料之一。
然而,水泥砂浆具有一定的缺点,如强度衰减较快、受温度变化和湿度变化影响大等。
为了提高水泥砂浆的性能,有研究采用树脂改性来改善强度衰减和抗温湿变及其它方面的性能。
树脂改性是水泥砂浆在建筑领域的重要领域,能够改善水泥砂浆的性能。
树脂改性的过程包括将树脂溶剂与水泥砂浆混合得到改性水泥砂浆,树脂溶剂使改性水泥砂浆的水灰比减少、抗裂性增强、抗水蒸汽压力提高、抗温度变化增强、强度增强等。
研究基于多种中空材料、纳米纤维等对树脂改性水泥砂浆的影响,并分析其机理。
首先,要了解树脂改性的原理和过程,然后采用抽样的方法,采用水泥砂浆、多种中空材料和纳米纤维等掺入制备树脂改性水泥砂浆,控制参数以获得合适的性能。
测定改性水泥砂浆的物理性能,包括抗折强度、抗压强度和抗冲击强度,以及耐久性性能,如抗温度变化、抗湿度变化、抗震性、抗腐蚀性等。
进一步,要分析不同条件下改性水泥砂浆的性能变化,确定改性水泥砂浆的最佳抗裂性、抗温湿变性、抗热性等性能的参数,建立改性水泥砂浆的关联式模型。
最后,对树脂改性水泥砂浆的性能进行系统分析,并与同类材料进行比较,得出结论,为水泥砂浆的性能改进提供理论依据,以及应用树脂改性水泥砂浆的建议。
综上所述,树脂改性水泥砂浆具有一定的缺点,但如果正确应用它,可以显著提高水泥砂浆的性能。
然而,在实践中,为了有效改善水泥砂浆的性能,还需要结合不同的材料,多采用多种参数,以及建立有关模型,有效地应用树脂改性水泥砂浆。
因此,本文从原理及过程、材料性能及改性、性能研究及分析方面介绍了树脂改性水泥砂浆的研究和应用,探讨了树脂改性水泥砂浆的性能改进技术,为改善水泥砂浆性能提供了理论依据。
树脂改性水泥砂浆性能研究
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树脂改性水泥砂浆性能研究树脂改性水泥砂浆由于具有优良的耐久性、耐碱性、耐腐蚀性、低温强度及适应性、施工性能等特点,在建筑业中被广泛应用,如地板、墙面、防水、玻璃堵漏、保温等。
近年来,随着环境保护意识的增强,改性水泥砂浆的发展也取得了显著的成效。
而其中最主要的原料就是树脂,因此,了解树脂改性水泥砂浆性能的探究也变得尤为重要。
树脂改性水泥砂浆由水泥、砂、添加剂(树脂等)和水混合而成,其中乳化剂属于聚合物,具有显著的改性作用,能够改善水泥砂浆的耐久性。
在此基础上,多种类型的树脂改性水泥砂浆材料的性能也引起了人们的关注,从而开展了更深入的研究。
根据树脂改性水泥砂浆的性能特点,可以分为防水性、耐久性、黏结强度、干燥缩率、抗压强度、综合强度等。
在防水性方面,树脂改性水泥砂浆可以产生一定的抗水性,可以有效地防止水分对砂浆结构的影响,进而确保建筑物的使用寿命。
在耐久性方面,树脂改性水泥砂浆可以抵抗盐雾、抗冻融、抗碱及热量的侵蚀,以及抗湿及抗老化,是建筑结构的重要保护材料。
此外,树脂改性水泥砂浆黏结强度表现出较高的抗剪切力,在不同环境温度和湿度下具有出色的黏结性,能有效地防止因温度变化产生的变形,更能有效地维护墙面、地面,并能满足不同建筑工程要求。
树脂改性水泥砂浆还具有较低的干燥缩率,其变形系数约为0.2%~1.0%,且抗压强度随着材料的改性而更加坚固,因此被广泛地应用于水泥建筑中。
本文综合分析了树脂改性水泥砂浆的特性及其性能,其性能受到树脂改性的影响。
此外,根据多年来的实践经验,树脂改性水泥砂浆可以有效补充添加剂,抗温度变化、抗老化及抗腐蚀等特性也有很大进步,从而为建筑工程的改善和发展提供了新的可能性。
它的发展非常有价值,但是如何更好地发挥它的功能,仍需要进一步的研究和实践。
综上所述,树脂改性水泥砂浆的性能特点表明它是一种优良的材料,但是如何更有效地发挥它在建筑工程中的功能,仍有待深入研究。
只有在正确掌握树脂改性水泥砂浆性能特点的基础上,才能有效地实现它在建筑工程中的作用,为建筑工程的发展提供科学依据。
聚丙烯泡沫混凝土抗盐侵蚀性能

d o i :10.3963/j.i s s n .1674-6066.2023.04.009聚丙烯泡沫混凝土抗盐侵蚀性能李素珠1,莫定聪2,郑智敏3,余 意2(1.仙游县建工投资集团有限公司,莆田351200;2.武汉科技大学城市建设学院,武汉430065;3.福建省凡士建设集团有限公司,莆田351153)摘 要: 为探究硫酸盐和氯离子环境下聚丙烯泡沫混凝土的抗侵蚀性能,对试件进行干湿循环试验和电通量试验来得到聚丙烯泡沫混凝土的质量和抗压耐蚀系数的变化规律,以及不同聚丙烯纤维掺量㊁纤维长度和粉煤灰掺量对混凝土抗氯离子渗透性能的影响㊂结果表明:在硫酸盐侵蚀下试件质量和抗压耐蚀系数均呈先升后降的变化趋势,且相对普通混凝土,变化速度更快,变化幅度更大㊂混凝土的质量和抗压强度上升幅度最大分别达到了9.4%和12.97%;下降幅度最大分别达到了-4.27%和-22.67%㊂聚丙烯泡沫混凝土的抗氯离子渗透性能水平较低,正交试验得出三个变量对混凝土抗氯离子渗透性能不利影响的显著度为:聚丙烯纤维掺量>粉煤灰掺量>聚丙烯纤维长度㊂关键词: 聚丙烯纤维; 泡沫混凝土; 硫酸盐侵蚀; 氯离子渗透S a l tC o r r o s i o nR e s i s t a n c e o fP o l y p r o p yl e n eF o a mC o n c r e t e L I S u -z h u 1,M OD i n g -c o n g 2,Z H E N GZ h i -m i n 3,Y UY i 2(1.X i a n y o uC o u n t y C o n s t r u c t i o nE n g i n e e r i n g I n v e s t m e n tG r o u p Co ,L t d ,P u t i a n351200,C h i n a ;2.S c h o o l o fU r b a nC o n s t r u c t i o n ,W u h a nU n i v e r s i t y o f S c i e n c e a n dT e c h n o l o g y,W u h a n430065,C h i n a ;3.F u j i a nV e r s a c eC o n s t r u c t i o nG r o u p Co ,L t d ,P u t i a n351153,C h i n a )A b s t r a c t : I no r d e r t o e x p l o r e t h e c o r r o s i o n r e s i s t a n c e o f p o l y p r o p yl e n e f o a mc o n c r e t e u n d e r s u l f a t e a n d c h l o r i d e i o n e n v i r o n m e n t ,d r y w e t c y c l e t e s t s a n de l e c t r i c f l u x t e s t sw e r e c a r r i e do u t o n t h e t e s t p i e c e s t oo b t a i n t h e c h a n ge l a wof t h e q u a l i t y a n d c o m p r e s s i v e c o r r o s i o n r e s i s t a n c e c o e f f i c i e n t o f p o l y p r o p y l e n e f o a mc o n c r e t e ,a sw e l l a s t h e i n f l u e n c eo f d i f f e r e n t p o l y p r o p y l e n e f i b e r c o n t e n t ,f i b e r l e ng t ha n d f l y a s hc o n t e n t o n th e c h l o ri d e i o n p e n e t r a t i o n r e s i s t a n c e o f c o n -c r e t e .T h e r e s u l t s s h o wt h a t t h e q u a l i t y o f t h es p e c i m e na n dt h ec o m p r e s s i v ec o r r o s i o nr e s i s t a n c ec o e f f i c i e n tb o t h i n -c r e a s e f i r s t a nd t he nd e c r e a s eu n d e r s u lf a t ea t t a c k ,a n dt h e c h a ng e s p e e d i s f a s t e r a n dth ec h a n g e r a n g ei s l a r g e r t h a n t h a t o fo r d i n a r y c o n c r e t e .T h e m a x i m u mi n c r e a s eo fc o n c r e t e q u a l i t y a n dc o m p r e s s i v es t r e n g t hr e a c h e d9.4%a n d 12.97%r e s p e c t i v e l y .T h e l a r g e s t d r o p w a s-4.27%a n d-22.67%r e s p e c t i v e l y .T h e l e v e l o f c h l o r i d e i o n p e r m e a b i l i t yr e s i s t a n c e o f p o l y p r o p y l e n e f o a mc o n c r e t e i s r e l a t i v e l y l o w.T h eo r t h o g o n a l t e s t s h o w s t h a t t h e s i g n i f i c a n c eo f t h ea d -v e r s e e f f e c t s o f t h e t h r e e v a r i a b l e s o n t h e c h l o r i d e i o n p e r m e a b i l i t y r e s i s t a n c e o f c o n c r e t e i s :p o l y p r o p yl e n e f i b e r c o n t e n t >f l y a s hc o n t e n t >p o l y p r o p y l e n e f i b e r l e n gt h .K e y wo r d s : p o l y p r o p y l e n e f i b e r ; f o a mc o n c r e t e ; s u l f a t e a t t a c k ; c h l o r i d e i o n p e n e t r a t i o n 收稿日期:2023-03-03.基金项目:福建省住建行业建设科技研究开发项目(2022-K -18).作者简介:李素珠(1980-),工程师.E -m a i l :3391497003@q q .c o m 通讯作者:莫定聪(1999-),硕士生.E -m a i l :836958411@q q.c o m 目前国家的战略是2030年达到碳达峰,2060年达到碳中和㊂建筑行业作为高能耗行业,建材的生产过程产生了大量的碳排放,节能减排也成为建筑行业的一大重点㊂这也促进了建筑行业环保节能的发展,使得泡沫混凝土这一特殊材料步入大家视野㊂与普通混凝土相比,泡沫混凝土具有保温隔热㊁填充压力小㊁施工便捷等多种优势,同时抗震性能也十分优异,这些优点使其能够被应用在诸多特殊工程方面并解决相关问题[1,2]㊂但是传统泡沫混凝土耐久性差㊁强度低㊁孔隙率高等缺点阻碍了其应用和发展[3]㊂83建材世界 2023年 第44卷 第4期建材世界2023年第44卷第4期纤维混凝土的现有研究表明,纤维的添加可以改善混凝土的耐久性能和力学性能[4],并且还能抑制混凝土中裂缝的发展㊂如果能将纤维和泡沫混凝土结合到一起,有望改善泡沫混凝土强度低㊁耐久性差等缺点,同时不影响其抗盐侵蚀能力㊂那么泡沫混凝土的应用前景会更加广泛㊂参考现有研究成果可以得到,目前专家学者针对纤维泡沫混凝土的研究侧重于其物理力学性能[5]方面㊂当在西北盐渍土地区和沿海地区运用纤维泡沫混凝土时,其抗硫酸盐和氯盐侵蚀的能力是必须要考虑的,且目前纤维泡沫混凝土的耐久性方面研究较少,也没有相应的规范,故论文对此展开研究㊂1试验1.1原材料水泥使用华新牌P O42.5级普通硅酸盐水泥㊂粉煤灰使用侯钢牌一级粉煤灰㊂发泡剂使用QW-100泡沫混凝土发泡剂,p H值在6~7之间,发泡倍数为20倍㊂聚丙烯纤维采用汇祥纤维生产的3mm㊁6mm㊁9mm聚丙烯纤维㊂纤维性能指标见表1㊂表1纤维性能指标类型抗拉强度/M P a密度/(g㊃c m-3)弹性模量/G P a直径/μm伸长率/%束状单丝>4860.91>4.818~48>151.2配合比参考文献[6,7],确定以正交试验的方式,设计了3因素3水平的9组配合比,采用固定的水胶比0.45,制备密度为1200k g/m3的试件㊂因素A为聚丙烯纤维掺量(体积分数)㊂因素B为聚丙烯纤维长度㊂因素C为粉煤灰掺量,粉煤灰的掺量为与总胶凝材料用量的质量比㊂正交试验见表2,配合比见表3㊂表2正交试验组号123456789A/%0.50.50.51111.51.51.5B/mm366369369C/%404550455040504045表3试验配合比组号水泥/(k g㊃m-3)纤维掺量/%纤维长度/mm粉煤灰/(k g㊃m-3)水/(k g㊃m-3)泡沫掺量/% 16004.55340045024.3125504.55645045023.9435004.55950045023.5845509.10345045023.9455009.10650045023.5866009.10940045024.31750013.65350045023.58860013.65640045024.31955013.65945045023.941.3试件制备参照规范[8]制作边长为100mm的立方体试件和直径100mm㊁高50mm的圆柱体试件㊂立方体试件标养26d后烘干2d,按照相应规范[9]进行抗硫酸盐侵蚀试验㊂共进行90次干湿循环,每15次循环后将试件取出,测量其质量及抗压强度㊂圆柱体试件标养28d后按照相应规范进行抗氯离子渗透试验,以电通量值来评价其抗氯离子渗透性能㊂1.4试验方法1)抗硫酸盐侵蚀试验将养护烘干冷却完毕后的试件放入干湿循环试验机,使用5%的硫酸钠溶液,溶液与试件的体积比在3ʃ0.5㊂试验流程为浸泡(15ʃ0.5)h,晾干1h,烘干5h,冷却2h,最后试件冷却完毕时,一次完整的干湿循环就完成了㊂一次循环的总时间为1dʃ1h㊂932)抗氯离子渗透试验 试验开始前将硅胶涂抹于圆柱体侧面,以保证氯离子只能从试件的上下部渗入试件㊂硅胶完全凝固后,对试件进行真空饱水处理㊂之后将试件放入耐热有机玻璃试验槽内,试件与试验槽之间密封㊂将摩尔浓度0.3m o l /L 的N a O H 溶液放入与正极连接的试验槽,将质量浓度3.0%的N a C l 溶液放入与负极连接的试验槽㊂最后测量其电通量㊂2 结果与分析2.1 抗硫酸盐侵蚀结果主要测试试件的质量变化率和抗蚀系数,质量变化率根据式(1)计算㊂w n =m n -m mˑ100%(1)式中,w n 为n 次循环后试件的质量变化率;m 为未受到侵蚀时同一组试件的质量平均值;m n 为n 次循环后同一组试件的质量平均值㊂质量变化率折线图见图1㊂图1的9组试件的质量均出现上升和下降段,质量变化率最大达到9.40%,最小达到-4.27%㊂质量增长主要是试验过程中反应得到了难溶性产物并沉积在孔隙内部;质量下降则是由混凝土试块破损剥落和水化硅酸钙凝胶分解引起的㊂抗蚀系数根据式(2)计算㊂K n =f nfˑ100%(2)式中,K n 为n 次循环后试件的抗压耐蚀系数;f 为未受到侵蚀时同一组试件的抗压强度平均值;f n 为n 次循环后同一组试件的抗压强度平均值㊂抗蚀系数变化趋势图见图2㊂图2的9组试件的抗蚀系数均先升后降,强度最大提升达到12.97%,最大下降达到-22.67%㊂强度增长主要是聚丙烯泡沫混凝土多孔,反应得到了难溶性产物并沉淀在孔隙内部起到骨料作用;强度下降是由于超量的结晶带来过大的应力并引起裂缝的产生,裂缝的负面效果超过了沉淀的补强作用㊂2.2 抗氯离子渗透结果通过正交试验的极差分析和方差分析得到各因素不同水平对结果的影响,见表4㊂表4 电通量试验结果极差分析法计算表k 1k 2k 3K 1K 2K 3RA 9111.29569.4122283037.13189.840761038.9B 10418.210190.310300.13472.73396.83433.475.9C9808.49954.311145.93269.53318.13715.3445.8 其中k i 表示各因素第i 水平的试验数据之和,K i 表示各因素第i 水平的试验数据的平均值,R 为K i 的极差㊂9组试件的电通量值均在2500~4500C 范围之内,以普通混凝土的规范要求对聚丙烯泡沫混凝土进行评价,其抗氯离子渗透性能处于一个相对较低的等级水平㊂各因素对电通量的影响趋势见图3㊂结果表明对电通量影响程度排序为:聚丙烯纤维掺量>粉煤灰掺量>聚丙烯纤维长度㊂纤维掺量由水平1到2和水平2到3时,试件电通量分别增加了5.03%和27.78%㊂聚丙烯纤维的掺4建材世界 2023年 第44卷 第4期入改变了泡沫混凝土的孔隙结构和孔隙分布,纤维掺量提高会使得一部分封闭孔隙发生连通,导致氯离子渗透更加容易[10]㊂纤维长度由水平1到2和水平2到3时,试件电通量先减小2.19%,后增加1.08%,电通量变化幅度不大㊂由于3mm 纤维过短,起到固结的效果较小,裂缝的增加使得氯离子容易渗透㊂9mm 纤维过长,容易出现弯曲结团,同样使得混凝土内部缺陷增加㊂粉煤灰掺量由水平1到2和水平2到3时,试件电通量分别增加了1.49%和11.97%㊂粉煤灰的填充效应㊁形态效应和火山灰效应能够改善试件内部空间结构,填充微小空隙,但掺入粉煤灰过多后其改善能力变弱;同时水泥含量的减少使得试件出现裂缝的可能性增加,导致氯离子渗透更加容易㊂3 结 论a .聚丙烯泡沫混凝土在90次干湿循环中,其质量和抗压强度均呈现先升后降的变化趋势,且相对普通混凝土,变化速度更快,变化幅度更大㊂混凝土的质量和抗压强度上升幅度最大分别为9.4%和12.97%;下降幅度最大分别为-4.27%和-22.67%㊂b .结果表明聚丙烯泡沫混凝土的抗氯离子渗透性能一般,正交试验得出三个变量对降低混凝土抗氯离子渗透的显著度为:聚丙烯纤维掺量>粉煤灰掺量>聚丙烯纤维长度㊂合理的纤维长度能改善其抗氯离子渗透性能㊂研究结果中在抗氯离子渗透下应选择掺加0.5%的6mm 聚丙烯纤维和40%粉煤灰的组合㊂参考文献[1] 李 天,王 智,周涛涛.泡沫混凝土的研究应用现状[J ].混凝土,2019(1):26-29.[2] 宋安祥,郭远臣,王 雪,等.泡沫混凝土研究新进展与应用现状[J ].混凝土,2018(9):152-156.[3] 宋 强,张 鹏,鲍玖文,等.泡沫混凝土的研究进展与应用[J ].硅酸盐学报,2021,49(2):398-410.[4] 张 勤,解雨璇,顾仁杰,等.不同尺度纤维复合增强水泥基材料的抗氯离子渗透性能[J /O L ].土木与环境工程学报(中英文):1-10[2023-03-16].h t t p://k n s .c n k i .n e t /k c m s /d e t a i l /50.1218.T U.20220615.1410.002.h t m l [5] 王小娟,崔浩儒,周宏元,等.玄武岩纤维增强泡沫混凝土的单轴拉伸及准静态压缩性能[J /O L ].复合材料学报,D O I :10.13801/j.c n k i .f h c l x b .20220422.001,2022-11-19.[6] 陈炜一,樊 星,李 嵩,等.基于正交试验设计的大掺量粉煤灰混凝土配合比[J ].混凝土,2022(8):1-5.[7] J G J /T341 2014,泡沫混凝土应用技术规程[S ].[8] 中华人民共和国住房和城乡建设部.混凝土结构试验方法标准:G B /T50152 2012[S ].北京:中国建筑工业出版社,[9] G B /T50082 2009,普通混凝土长期性能和耐久性能试验方法标准[S ].[10]姜天华,张秀成,卢旭刚,等.聚丙烯纤维混凝土抗盐雾循环腐蚀性能研究[J ].建筑结构,2021,51(S 2):1008-101.14建材世界 2023年 第44卷 第4期。
混凝土中添加材料的耐化学侵蚀方法

混凝土中添加材料的耐化学侵蚀方法一、前言混凝土是一种广泛应用的建筑材料,它由水泥、骨料、细骨料和水等组成,具有强度高、耐久性好、施工方便等优点。
但是,由于混凝土具有一定的孔隙率和透水性,容易受到化学侵蚀而导致损坏,影响其使用寿命。
因此,为了提高混凝土的耐久性,可以添加一些特殊的材料来增强其耐化学侵蚀性能。
二、耐化学侵蚀材料的种类及特点1.硅酸盐类材料硅酸盐类材料是一种常见的混凝土添加剂,其主要成分为硅酸盐水泥(Portland Cement)和硅烷(Silane),它们具有以下特点:(1)硅酸盐水泥:硬化后能够形成较为稳定的硅酸盐凝胶,具有良好的抗化学侵蚀性能,能够防止混凝土表面被酸性物质侵蚀。
(2)硅烷:能够与混凝土表面形成一层保护膜,具有优良的防水、防污功能,能够延长混凝土的使用寿命。
2.氢氧化钙类材料氢氧化钙类材料是一种具有碱性的混凝土添加剂,其主要成分为氢氧化钙(Calcium Hydroxide)和氢氧化钠(Sodium Hydroxide),它们具有以下特点:(1)氢氧化钙:能够与酸性物质反应,形成难溶的钙盐,从而防止混凝土表面被酸性物质侵蚀。
(2)氢氧化钠:能够中和酸性物质,从而防止混凝土表面被酸性物质侵蚀。
3.聚合物类材料聚合物类材料是一种具有高分子化合物结构的混凝土添加剂,其主要成分为聚乙烯醇(Polyvinyl Alcohol)和聚乙烯醇酯(Polyvinyl Acetate),它们具有以下特点:(1)聚乙烯醇:具有较好的耐化学侵蚀性能,在混凝土表面形成一层保护膜,能够防止混凝土表面被酸性物质侵蚀。
(2)聚乙烯醇酯:具有较好的耐水性和耐化学侵蚀性能,在混凝土表面形成一层保护膜,能够防止混凝土表面被水侵蚀。
三、耐化学侵蚀混凝土的制备方法1.选择合适的混凝土配合比在制备耐化学侵蚀混凝土时,应根据实际情况选择合适的混凝土配合比。
一般来说,混凝土中水泥的掺量应适当增加,细骨料的掺量应适当减少,以提高混凝土的密实性和耐久性。
聚乙烯醇改性水泥砂浆的力学性能及微观结构
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0前言水泥基材料是一种典型的多孔脆性材料,脆性特征使得水泥材料在外力作用下易产生裂缝,并对水泥混凝土结构的承载能力和耐久性造成不利影响。
聚合物拥有良好的弹性变形能力、柔韧性、耐酸碱腐蚀性能等,且与水泥材料的相容性较好,能有效提升水泥基材料的力学性能、变形适应性及耐久性,因此,被广泛应用于道路、桥梁、水库大坝的修补和贴面材料的粘接工程中[1-5]。
聚乙烯醇(Polyvinyl alcohol ,简称PVA )作为一种典型的水溶性高分子聚合物,不但价格低,且在干燥环境下极易脱水析出形成薄膜结构。
成膜后的聚乙烯醇具有良好的变形性能,伸长率可达180%~250%,且韧性和耐磨性能良好[6-8]。
聚乙烯醇薄膜体系的物理性能稳定,不但拥有良好的热(140℃以下不会产生任何明显变化)、光及化学稳定性,还具有优异的隔气性和隔水性,在高湿度下聚乙烯醇内部仍能保持干燥。
聚乙烯醇及其成型后薄膜的良好物理化学性能,使其广泛应用于纺织、建筑、化工、造纸等行业[9-10]。
基于以上优良特性,本文将其作为聚合物增强材料添加到水泥砂浆中,并设置不同的掺量进行对比测试,分析其掺量对水泥砂浆流动度、力学性能、体积密度及毛细孔吸水率等宏观性能的影响,同时结合扫描电镜分析观测、对比不同质量分数聚乙烯醇的掺入对水泥砂浆微观结构的影响。
试验结果可为聚乙烯醇在水泥混凝土中的应用提供参考。
1试验概况1.1原材料与配合比水泥采用P ·O 42.5级水泥,其各项性能符合标准规定;细骨料采用厦门某公司生产的标准砂,粒径范围0.08~2mm ;消泡剂的主要成分为硅油,掺量聚乙烯醇改性水泥砂浆的力学性能及微观结构范杰1袁李庚英2(1.贵州理工学院土木工程学院,贵阳550003;2.华南农业大学水利与土木工程学院,广州510642)摘要:探讨了聚乙烯醇(PVA )及其掺量对水泥砂浆物理力学性能影响。
结果表明,随着PVA 掺量变化,水泥砂浆的抗压、抗折、轴压强度均呈现明显的低升高降变化规律。
聚合物水泥砂浆的耐酸腐蚀性能
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聚合物水泥砂浆的耐酸腐蚀性能
张晏清
【期刊名称】《建筑材料学报》
【年(卷),期】2008(011)005
【摘要】研究了聚合物水泥砂浆浸泡于盐酸、硫酸、醋酸溶液后的强度、质量损失率.实验表明:掺加聚合物乳液可改善水泥砂浆试件的耐酸腐蚀性能,且随着聚合物乳液掺量的增加,其改性效果明显;相比之下,掺加聚合物乳液对改善水泥砂浆试件的耐盐酸腐蚀性能较为明显,对耐硫酸、醋酸腐蚀的改性效果较差;聚合物乳液在水泥-水体系中,包覆于水泥水化产物表面,形成高分子聚合物膜,与水泥水化产物互相穿插,可提高水泥砂浆的强度,减少颗粒的剥蚀性,从而改善水泥砂浆的耐酸性.
【总页数】5页(P505-509)
【作者】张晏清
【作者单位】同济大学,材料科学与工程学院,上海,200092
【正文语种】中文
【中图分类】TU528.41
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聚乙烯醇纤维改性混凝土及抗盐蚀研究
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聚乙烯醇纤维改性混凝土及抗盐蚀研究
贾青
【期刊名称】《盐科学与化工》
【年(卷),期】2024(53)1
【摘要】针对普通混凝土耐久性和抵抗恶劣环境差的问题,提出通过聚乙烯醇纤维对混凝土进行改性,并研究了纤维对混凝土的改性效果。
试验结果表明,当聚乙烯醇纤维掺量为12%时(PVA12样品),混凝土坍落度较基础混凝土下降了约45%。
在28 d龄期,PVA12混凝土抗压强度约为65 MPa,较基础混凝土抗压强度提升了约28%;抗折强度达到了8.5 MPa,较基础混凝土提升了约55%;剩余强度较PVA6混凝土剩余强度增加了约210%;电阻率较基础混凝土大18.6Ω·cm;氯离子迁移系数与基础混凝土较为接近,满足抗氯离子渗透能力极高的标准要求。
改性混凝土表现出良好的工作性能、力学性能和抗氯离子渗透能力。
【总页数】5页(P38-42)
【作者】贾青
【作者单位】杨凌职业技术学院
【正文语种】中文
【中图分类】TU528.572
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第36卷第3期 娃酸盐通报Vol.36 No.3 2017 年 3 月__________________BULLETIN OF THE CHINESE CERAMIC SOCIETY_________________March,2017PVAc改性水泥砂浆耐化学腐蚀性能尹艳平\陈华鑫\宋莉芳\张敏2,况栋梁1(1.长安大学材料科学与工程学院,西安710061 ;2.西安高新科技职业学院土木工程系,西安710100)摘要:采用聚醋酸乙烯醋(PVA c)乳液制备改性水泥砂浆,研究了PVA c改性砂浆经硫酸、硝酸、氢氧化钠、硫酸钠和 汽油腐蚀后的强度残留比,并通过扫描电镜(SEM)观测了砂浆的微观形貌,采用X射线衍射仪(X R D)分析了经腐 蚀后砂浆的物质组成。
结果表明:水泥砂浆耐硫酸、硝酸腐蚀性能较差,但PV A c乳液可有效改善砂浆的耐酸腐蚀 性能;PVAc乳液可一定程度改善水泥砂浆的耐硫酸盐酸腐蚀性能;高含量PVAc改性砂浆可应用于碱性环境;油污 对普通水泥砂浆和聚合物水泥砂浆腐蚀效果均不明显;PVAc乳液胶膜可填充水泥砂浆的内部孔隙,有效阻塞了腐 蚀介质进入,同时,PVAc胶膜具有弹性,可吸收膨胀应力,降低了膨胀破坏发生,从而改善砂浆的耐腐蚀性能。
关键词:道路工程;聚醋酸乙烯醋;改性水泥砂浆;耐化学腐蚀中图分类号:TU528 文献标识码:A 文章编号:1001-1625 (2017) 03-0971-08 Corrosion Resistance of Polyvinyl Acetate Latex Modified Cement MortarsYIN Yan-ping1,CHEN Hua-xin1,S0NG Li-fan g1,ZHANG Min2,KUANG Dong-liang1(1. School of Materials Science and Engineering, Chang an University, Xian 710061, China;2. Depart of Civil Engineering,Xian High Technology University,Xian 710100,China)Abstract:The m odified cement mortar was prepared by polyvinyl acetate latex. A fter immersed in sulfuric acid, n itric acid, sodium hydroxide, sulfate solution and painted through gasoline,the residual strength ratio of mortar was measured to analyze the corrosion resistance. The scanning electron microscope (S E M) was conducted to observe the micro-m orphology of modified cement mortar. The main chemical composition of corroded cement mortar was analyzed through X-ray Diffractom eter ( X R D) test. The results show that the mortar is easy to be corroded by acid solution, w hile the PVAc latex can improve the acid-resistance to some extent. The sulfate-resistance can be increased w ith the addition of the PVAc latex. The mortar w ith high content of PVAc can be used in alkaline environment. The gasoline has little effect on the corrosion resistance. The curing film s of latex can f ill the porous structures in modified m ortar, w hich prevent the corrosive medium from entering the mortar. M eanw hile, the elastic film s can absorb the swelling stress, and reduce the expanded destruction phenomenon, which can improve the corrosion resistance of cement mortar.Key words:road engineering;PVAc la te x;m odified m ortar;corrosion resistance1引言水泥砂浆由于原料丰富、成本低廉、生产工艺简单、抗压强度高、适应性强等优势而被广泛应用于水泥混基金项目:长安大学中央高校基金优博项目(310831150022);陕西省国际合作项目(2014kwl(M)3 );中国博士后科学基金资助项目(2〇15M570805),陕西省交通厅项目(13-13K)作者简介:尹艳平(1991-),女,博士研究生.主要从事道路材料科学技术的研究.通讯作者:陈华鑫,教授,博导.972 试验与技术硅酸盐通报第36卷凝土路面以及旧混凝土构件修补及饰面领域[1]。
然而普通水泥砂浆存在脆性大且軔性不足的问题,目前多 采用丁苯、苯丙、丙烯酸酯和氯丁等聚合物来改性水泥砂浆性能,制备抗折强度、抗水性能,工作性能、粘结性 能优良的砂浆产品[2_5]。
水泥砂浆的耐腐蚀性能对其使用寿命至关重要,许多学者也对此进行了研究。
李祝龙[6]采用两种苯丙 乳液制备改性水泥砂浆,通过测试经硫酸、硝酸和醋酸溶液浸泡后的试样抗压强度,采用抗压强度损失率评 价了聚合物砂浆的耐腐蚀性能,发现聚合物可提高砂浆的耐腐蚀性能,且随聚灰比增加而增强。
张宴清[7]研究了苯丙乳液对水泥砂浆耐硫酸、硝酸和醋酸腐蚀的改性效果,发现聚合物对水泥砂浆的耐盐酸性能改善 效果明显,而对耐硫酸、醋酸腐蚀的改性效果较差。
刘大智[8]采用SEM和XRD分析了聚合物对砂浆耐腐蚀 机制,发现掺入聚合物后水泥砂浆的密实性明显提高,且形成柔性的网状胶膜结构,有效地提高了聚合物水 泥砂浆的耐盐酸侵蚀性能。
钟世云[9]研究了聚合物水泥砂浆经盐酸腐蚀后的微观形貌,发现盐酸腐蚀对界 面过渡区的结构破坏比较严重。
然而,目前聚合物砂浆耐腐蚀性主要局限在耐酸(盐酸、硫酸和醋酸)和硫酸盐腐蚀,未考虑其他特殊环 境下砂浆服役情况。
例如当砂浆用于隧道水泥路面养护和维修时,公路隧道内通风条件较差,C02、S02与 N〇x等酸性气体含量高,尤其是在隧道潮湿的环境下,酸性气体对隧道水泥路面的腐蚀作用更加显著;同时 由于汽车行驶过程中存在漏油及交通口大量尾气在路面形成的油斑等情况。
因而,本文采用PVAc乳液制 备了聚合物改性水泥砂浆,研究了其对酸性(硫酸、硝酸)、碱性(氢氧化钠)、硫酸盐(硫酸钠)及油污(汽油)的耐腐蚀性能,采用XRD测试腐蚀后砂浆的主要组成物质,并通过SEM表征了砂浆的微观形貌,。
2试验2.1原料水泥:P • 〇42.5硅酸盐水泥,具体物理力学性能指标见表1;砂:40〜80目石英砂;P V A c乳液:经丙烯 酸丁酯改性的P V A c乳液,具体性能指标见表2;减水剂:聚羧酸系高效减水剂,固含量18%,减水率25%;消 泡剂:上海臻品化工有限公司生产;下文中所提到的含量均为换算之后的有效成分含量。
表1水泥基本性能指标T a b.l The basic properties of cement密度/(g/cm3)比表面积/(m2/kg)标准稠度忠用水量女疋性/mm凝结时间/min抗折强度/MPa抗压强度/MPa初凝终凝3d28d3d28d3.234426 3.8170 281 5.38.628.549.6表2改性PV A c乳液基本性能指标Tab. 2 The basic properties of modified PVAc emulsion外观固含量/%粘度/(m Pa • S)pH吸水率/%T/°C稀释稳定性机械稳定性化学稳定性乳白色液体51800 ~1000 5~712.917.5稳定稳定稳定2.2试验方法(1) 配合比设计根据《公路工程水泥及水泥混凝土试验规程》(JTG E30-2005)进行聚合物水泥砂浆配合比设计,最终确 定灰砂比为1:2,减水剂掺量为1%,消泡剂掺量为2%。
,水灰比为0.42,其中水同时包括PVAc乳液、减水剂、消泡剂中存在的水分。
同时,制备无聚合物的水泥砂浆作为对照组,其他条件不变。
(2) 成型和养护先将乳液掺入拌和水中,然后按欧洲标准EN196-1(与国际标准IS0679等同)搅拌、成型。
随后,将试块 放入养护箱内,在20 1、相对湿度为90%下养护24 h,脱模;继续在标准养护箱中湿养1d;再在20 1水中 养护5 d;然后在20 1,相对湿度为65%的养护箱中养护21 d。
然后将1〜4组试件分别浸泡于3%硫酸、5%硝酸、5%氢氧化钠和5%硫酸钠腐蚀溶液中;对第5组试第3期尹艳平等:PVAc 改性水泥砂浆耐化学腐蚀性能973件表面涂抹汽油,并用保鲜膜包裹,防止挥发;同时对第6组进行水养对照实验组。
进行上述试件的腐蚀时 间均为180 d ,每15 d 对腐蚀溶液进行更换,并对第5组试件再次进行汽油涂抹。
(3) 性能测试将试件从浸泡介质中取出,清洗表面浮粒并进行干燥处理后,按照《水泥胶砂强度检验方法》(GB/T 17671 -1999)测试抗折强度和抗压强度,以腐蚀组试件与对照组试件强度的比值‘、心来表征抗折耐蚀系数 和抗压耐蚀系数,并以此评价砂浆的耐化学腐蚀性能。
(4) XRD 分析选择表面与腐蚀介质充分发生反应的砂浆,研磨成粉末,然后采用X 射线衍射仪测试。
(5) 形貌观察将待测砂浆经乙醇终止水化,喷金处理,然后在日立S 4800扫描电镜下观察其断面形貌。
3结果与讨论3.1耐硫酸腐蚀性能硫酸溶液对砂浆试件腐蚀效果非常明显,尤其是普通水泥砂浆,表面出现严重的开裂、起砂等破坏现象; PVAc 改性砂浆的耐腐蚀效果略好,表面破坏现象较普通砂浆有所改善,且随着PVAc 乳液掺量增加,耐硫酸 腐蚀效果增强。