聚合物改性水泥

聚合物改性水泥

水泥的主要成分：主要成分是硅酸盐。水泥的种类较多，其组成有所区别。普通水泥主要成分的名称、化学式：硅酸三钙、硅酸二钙、铝酸三钙：3CaO·SiO2,2CaO·SiO2,3CaO·Al2O3

水泥依照成分的不同，也可分为多种：硅酸盐水泥、普通硅酸盐水泥、矿渣水泥、火山灰水泥和粉煤灰水泥。我们常用的水泥是普通硅酸盐水泥及硅酸盐水泥，一般使用的是普通硅酸盐水泥，普通袋装的重量为50kg。

国家于2001年4月对水泥的标号制定新的标准。通用水泥新标准是：GB175-1999《硅酸盐水泥、普通硅酸盐水泥》、GB1344-1999《矿渣硅酸盐水泥、火山灰硅酸盐水泥及粉煤灰硅酸盐水泥》、

GB12958-1999《复合硅酸盐水泥》。六大水泥标准实行以MPa表示的强度等级,如32.5、32.5R、42.5、42.5R等,使强度等级的数值与水泥28天抗压强度指标的最低值相同。新标准还统一规划了我国水泥的强度等级,硅酸盐水泥分3个强度等级6个类型,即42.5、42.5R、52.5、52.5R、62.5、62.5R。其他五大水泥也分3个等级6个类型,即32.5、32.5R、42.5、42.5R、52.5、52.5R。

国家建材局经测试，得出新水泥标准的强度等级与老水泥标准的水泥标号之间存在如下表中对等关系：

GB175-92 GB175-1999

725(R) 62.5(R)

625(R) 52.5(R)

525(R) 42.5(R)

425(R) 32.5(R)

1、普通水泥的缺点：粘结强度低, 干缩变形大, 抗渗性、抗裂性、抗冻性差等, 其使用范围受到很大的限制。传统水泥砂浆或混合水泥砂浆等抹灰材料所暴露出的缺陷, 如墙面空鼓、开裂、脱皮而引起墙体渗漏、透风、剥落等问题, 在建筑中越来越显得突出。普通水泥砂浆抹灰材料, 通常施工时拌合的水泥砂浆和易性较差, 容易产生空鼓现象, 致使留下透风渗水空隙和通路; 普通水泥砂浆的粘结力不高, 容易造成界面粘结不牢、开裂、脱落等质量问题; 普通水泥砂浆不饱满、不密实不能有效地形成具有防水抗渗作用的整体不透水层。普通水泥混凝土是一种典型的脆性材料,抗弯拉强度与变形能力低,抵抗车载疲劳与外界侵蚀的能力较弱,

2、聚合物水泥砂浆分类：聚合物混凝土砂浆可分为聚合物浸渍砂浆( PIM) 、聚合物改性水泥砂浆( PCM) 和聚合物砂浆( PM) 三类。PIM 性能优异, 但存在工艺技术复杂、成本高等缺点; PM 也因聚合物的用量大、价格高而不能广泛用于普通的建筑工程中;PCM 则克服了PIM 的工艺复杂、PM 的聚合物用量大的不足, 具有广阔的应用前景。PCM 是采用水泥基通过聚合物改性, 当水泥与水反应形成水泥石的同时, 聚合物乳液本身脱水干燥在骨料表面形成了有自粘性和

粘结性的聚合物薄膜, 封闭了水泥石空间骨架的毛细通道和细微裂缝, 将水泥石和填骨料牢固地结合在一起。因此,PCM 具有优良的防

水、抗冻、高抗拉粘结强度等物理力学性能。

3、聚合物乳液在水泥基材料中的作用：目前说法不一, 但基本有两种。一种认为聚合物在水泥水化和硬化过程中仅发生物理作用; 另一种认为聚合物参与了水泥的水化和硬化过程。

4、聚合物在水泥砂浆中的作用：在水泥中掺入聚合物的效果主要体现在提高水泥硬化体抗拉强度、韧性即极限延伸率和憎水性。一般情况下, 聚合物与水泥颗粒并不发生化学反应。聚合物固化形成丝状的膜层分布于整个水泥硬化体中, 这些丝状的聚合物膜层横跨水泥硬

化体中的缺陷和微裂纹, 并因其较高的内聚力和较大的抗拉强度和

变形能力, 吸收了微裂纹扩展所需的断裂功, 从而有效地延缓了微

裂纹的扩展速率。固化的聚合物还可填塞水泥硬化体中的毛细孔, 聚合物的粘附还能增强水泥浆体与集料界面的粘结。因此, 聚合物有利于提高水泥砂浆和混凝土的抗渗及耐腐蚀性。表 是几种典型的聚合物乳液一水泥复合材料的性能。聚合物乳液一水泥复合材料与普通水泥砂浆或混凝土相比, 各种性能都有所改善, 其中尤以变形性能和

抗渗性能的提高更为显著。

5、聚合物水泥改性机理：国内外用于水泥混凝土改性的聚合物品种繁多，但基本上是三种类型：即乳液（乳胶、分散体）、液体树脂和水溶性聚合物。其中乳胶是使用最广的，主要分为三类：（1）橡胶乳液类。主要有天然乳胶（NR）、丁苯乳胶（SBR）和氯丁乳胶（CR）、甲基丙烯酸甲酯———丁二烯胶乳（MBR）等。（2）热塑性树脂乳液

类。主要有聚丙烯酸乳液（PAE）、聚醋酸乙烯酯乳液（PVAC）、苯丙乳液（SAE）、聚丙酸乙烯酯乳液（PVP）、氯乙烯———偏氯乙烯共聚乳液等。（3）热固性树脂乳液类。主要有环氧树脂乳液（EP）、不饱和聚酯乳液（UP）等。

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