减水剂和聚合物复合对水泥砂浆分改性的研究.docVIP

减水剂和聚合物的复合对水泥砂浆改性的研究 减水剂和聚合物复合对水泥砂浆改性的研究 谢业明1，葛序尧2，单远铭3 （1. 安徽省公路桥梁工程公司，合肥 230022 2. 湖南大学土木工程学院，长沙 410082 3. 湖南固特邦土木技术发展有限公司 长沙 410205） 摘 要：采用工程中最为常用的FDN萘系高效减水剂和醋酸乙烯酯－乙烯类聚合物胶粉，在单掺及两者共同作用情况下，对砂浆含气量、减水率、强度、折压比、界面粘结等性能的影响进行了实验研究，并对其改性机理进行初步探讨。 关键词： 聚合物；水泥砂浆；减水剂；强度 0 引言 砂浆是建筑工程中应用最为广泛的建筑材料之一，可用于砌筑、抹面、粘贴、修补、建筑防水和防腐等。聚合物和减水剂是两类能显著改善砂浆性能的添加剂，其作用机理及改性效果存在一定差异，在水泥砂浆中加入聚合物可以提高折压比并改善其施工、界面粘结、耐久等性能，但对砂浆强度存在不利影响[1]；而减水剂在增加砂浆流动性的同时可以显著提高砂浆的强度。用于聚合物改性水泥砂浆的聚合物分为聚合物胶乳及胶粉两大类，由于胶粉在实际应用中更为方便，近年来发展非常迅速，其中醋酸乙烯酯－乙烯类胶粉因其优异的综合性能应用最为普遍 [2]。用于水泥基材料的减水剂种类也非常多，其中萘系高效减水剂因减水率高、成本适中、生产工艺成熟、适应性较强而应用最为广泛。 随着砂浆的技术发展，聚合物改性水泥砂浆的研究及应用越来越多[3]，但大多研究仅限于不同种类聚合物及掺量对其性能影响，对聚合物和减水剂复合作用下改善水泥砂浆性能方面的相对较少。因此，本文采用工程中最为常用的FDN萘系高效减水剂和醋酸乙烯酯－乙烯类聚合物胶粉，在单掺及两者共同作用情况下，对砂浆含气量、减水率、强度、折压比、界面粘结等性能的影响进行了实验研究，并对其改性机理进行初步探讨。 1 试验 1.1 原材料 水泥：采用湖南韶峰水泥集团有限公司生产的韶峰牌P.O42.5水泥，实测密度3.06 g/cm3化学组成和力学性能指标如表1； 表1 韶峰牌P.O42.5水泥的化学组成∕％ SiO2 CaO Al2O3 Fe2O3 SO3 MgO Loss 23.00 54.50 7.40 2.80 2.00 4.40 － 砂：普通河砂，过2.5mm筛，细度模数Mx＝2.2，实测密度2.618g/cm3； 水：自来水； 高效减水剂：四川柯帅外加剂有限公司生产的萘系高效减水剂FDN，褐黄色粉末； 作者简介： 谢业明（1966－），男，工程师。 聚合物：意大利VINAVIL?品牌的醋酸乙烯酯－乙烯 (以下记作A)；德国瓦克化学公司生产的两种不同玻璃化温度的醋酸乙烯酯－乙烯（以下分别记作B、C）；玻璃化温度分别为15℃、16℃、-7℃，最低成膜温度分别为1℃、4℃、0℃。 纤维：为提高砂浆的抗裂性能，在砂浆中添加一定量的纤维，纤维采用美国希尔兄弟化工公司生产的杜拉纤维，长度为9mm，密度0.91g/cm3。 1.2 试验内容及方法 将砂、水泥、高效减水剂、聚合物干粉、纤维等除水以外的粉末材料加入搅拌锅内开始慢速搅拌30s，以使纤维分散均匀，加水慢速搅拌5min并调节砂浆流动度在(165±5)mm范围内，并以此确定用水量；流动度按《水泥胶砂流动度测定方法》GB/T2419-2005的规定测定；然后按《聚合物改性水泥砂浆试验规程》DL/T5126－2001的规定测定新拌砂浆的含气量、成型粘结抗拉试件和抗折抗压试件（试件采用40mm×40mm×160mm棱柱体），养护至28d测定硬化砂浆的抗折强度、抗压强度和粘结抗拉强度。 1.3 配合比 采用灰砂质量比为1:2,杜拉纤维的掺量为水泥质量的0.15％，聚合物和萘系高效减水剂的掺量均为与水泥的质量比，所有砂浆的流动度为(165±5)mm，并由此确定用水量。其中A00为对比砂浆。具体配合比见表2。 表2 水泥砂浆配合比和流动度 试验编号 水灰比W/C 减水剂掺量FDN/% 聚灰比P/% 流动度 mm 试验编号 水灰比W/C 减水剂掺量FDN/% 聚灰比P/% 流动度 mm A00 0.433 0 0 166 A10 0.311 1.0 0 167 A01 0.383 0 1.0 161 A11 0.300 1.0 1.0 166 A02 0.350 0 2.0 162 A12 0.308 1.0 2.0 160 A03 0.375 0 3.0 164 A13 0.333 1.0 3.0 168 A04 0.367 0 5.0 168 A14 0.350 1.0 5.0 170 B01 0.375 0 1.0 169 B21 0.308 1.0 1.0 163 B02 0.384 0 2.0 169 B22 0.325 1.0 2.0 165 B03 0.370