聚合物改性沥青水泥砂浆的试验研究

研究了聚合物改性乳化沥青水泥砂浆的力学性能,并对其试验结果进行了分析。研究表明,氯丁橡胶乳液可以在一定程度上改善乳化沥青水泥砂浆的工作性,降低压折比,改善砂浆的破坏形态,可从根本上改善水泥乳化沥青砂浆的低温抗脆裂和高温抗变形能力。     

道路用聚合物改性水泥砂浆修补材料的研制

研制一种道路修补砂浆。通过比较硅酸盐水泥和铝酸盐水泥不同配比时的凝结时间和砂浆力学性能,初步确定了具有较高早期强度的复配水泥砂浆的配比。在复配水泥砂浆中掺加丁苯聚合物乳液进一步改性。结果表明:改性砂浆早期抗压和抗折强度较低,后期强度有较大持续的增长;聚合物乳液能提高改性砂浆的抗折强度和粘接强度,降低压折比;随着聚合物乳液掺量的增加,耐磨度先下降,后提高。综合考虑,在铝酸盐水泥中掺加20%的硅酸盐水泥,聚合物乳液掺量为5%～10%,水灰比0.26～0.30,砂灰比2.0～3.0时,可得到一种较为理想的道路修补材料。     

纳米SiO2改性聚合物水泥砂浆力学性能及干缩性能研究

研究了不同掺量的纳米SiO₂对改性聚合物水泥砂浆力学性能的影响规律,用掺量分别为0.5%、1.0%、1.5%、2.0%纳米SiO₂对改性聚合物水泥砂浆的力学性能(抗压强度、抗折强度)、养护条件和干缩性能进行了评价。试验表明,与聚合物水泥砂浆相比,纳米SiO₂的加入有效改善了砂浆的力学性能,但增加了砂浆的干缩性。1.5%掺量下的纳米SiO₂可使聚合物水泥砂浆达到最佳的力学性能。对于养护条件的研究表明,早期干燥养护对砂浆力学影响较大,后期干湿循环更有利于砂浆的养护。     

聚合物乳液对水泥砂浆力学性能的影响

研究了不同聚灰比(P/C)时,聚合物乳液对不同龄期的水泥砂浆湿表观密度、抗压、抗折强度及黏结强度的影响。结果表明,加入聚合物纯丙乳液后,水泥砂浆的湿表观密度随乳液掺量的增加先增高后小幅度减少;水泥砂浆抗折、抗压强度随乳液掺量的增加呈现先增高后降低的趋势,水泥砂浆的黏结强度随乳液量的增加呈现明显增加。同时,研究了在固定聚灰比时消泡剂对水泥砂浆的性能影响,结果表明,掺入消泡剂可以有效改善水泥砂浆性能,消泡剂的掺量在0.2%时水泥砂浆的力学性能效果最佳。     

环氧树脂乳液改性水泥砂浆性能与结构

研究了水性环氧树脂乳液改性水泥砂浆的力学性能、粘结性能、收缩性能和耐久性能,用SEM和MIP分析了砂浆的结构。结果表明,掺加6%~10%水性环氧树脂乳液可有效提高水泥基修补砂浆的力学性能和与老砂浆的粘结强度,降低水泥砂浆的收缩值;水泥砂浆的抗渗性、抗碳化性以及抗冻性能均随水性环氧树脂掺量的增加而显著提高;较之未经改性的普通砂浆,水性环氧树脂乳液改性水泥砂浆的结构更为致密,连通孔的孔隙率和平均孔径小。     

聚丙烯纤维和丁苯乳液对水泥砂浆性能的影响

研究了掺量为0~0.3%(体积分数)的聚丙烯纤维,掺量为0~12%(质量分数)的丁苯乳液在单掺、复掺情况下对水泥砂浆3,28,90 d抗压、抗折强度,以及28 d龄期时磨损、冲击性能等的影响.研究结果表明,纤维的掺入大幅度提高了丁苯乳液砂浆的抗冲击和抗磨损性能,提高丁苯乳液砂浆抗磨损性能的最佳纤维掺量为0.1%;纤维掺量越大,对提高丁苯乳液砂浆的抗冲击性能越有利.丁苯乳液的掺入改善了聚丙烯纤维与基体之间的界面粘结,增强了掺纤维砂浆的长期力学性能.丁苯乳液、聚丙烯纤维的复掺效果优于这两者单掺的情况,复掺对水泥砂浆起到了双重改性的效果.     

环氧树脂乳液改性水泥砂浆性能研究

分析了水性环氧树脂乳液改性水泥砂浆的力学性能、粘结性能、收缩性能和耐久性能,用SEM和MIP分析了砂浆的结构。结果表明：掺加水泥用量的6％-10％（质量分数,以固含量计）水性环氧树脂乳液可有效提高水泥基修补砂浆的力学性能和与老砂浆的粘结强度,降低水泥砂浆的收缩值;水泥砂浆的抗渗性、抗碳化性以及抗冻性能均随水性环氧树脂掺量的增加而显著提高。较之未经改性的普通砂浆,水性环氧树脂乳液改性水泥砂浆结构更为致密,连通孔的孔隙率和平均孔径小。     

聚合物改性水泥砂浆含气量对力学性能的影响

通过试验研究了相同流动度情况下,聚丙烯酸酯乳液(VIVID400)、乙烯/醋酸乙烯酯共聚乳液(CP149)和丁苯乳液(SD623)改性水泥砂浆含气量对其力学性能的影响.结果表明:3种聚合物乳液引入气泡量有所不同;随着消泡剂掺量的增加,改性水泥砂浆体积密度有不同程度的提高,含气量降低,而抗折、抗压强度则有较大幅度的提高;VIVID400改性水泥砂浆拉伸黏结强度随消泡剂掺量的增加呈先升高后降低的趋势,这可能与消泡剂对改性水泥砂浆孔结构的影响有关.     

桥面用丁苯乳液改性水泥砂浆的力学性能

用德国标准和规范研究了丁苯乳液D623对桥面用水泥砂浆力学性能的改进效果;丁苯乳液D623对砂浆有良好的减水作用,对提高抗折强度和粘结抗拉强度也有显著作用,并可大幅度降低压折比、提高折弹比,综合抗压强度、抗折强度、抗拉粘结强度和弹性模量等力学性能,桥面用改性砂浆的聚合物D63掺量范围为10.1%～17.5%。     

聚合物裹砂改性水泥砂浆的性能研究

采用一种新的工艺,即聚合物裹砂工艺配制丙苯胶乳（Ａｃｒｏｎａｌ Ｓ－４００）和丁苯胶乳（Ｓｔｙｒｏｆａｎ ＳＤ６２２Ｓ）聚合物改性水泥砂浆,并对其进行了物理力学性能的测试。结果显示,用聚合物裹砂工艺配制的水泥砂浆的性能优于相同聚合物掺量下用普通工艺配制的水泥砂浆的性能,而且在较低聚合物掺量的条件下能达到较好的力学性能。丁苯胶乳可明显改善新拌水泥砂浆的流动性;丙苯胶乳本身虽无减水作用,但在加入少量改性剂后便能获得与不掺聚合物新拌水泥砂浆相同的流动度。     

PB-g-PS胶乳改性水泥砂浆的性能

利用氧化还原引发体系,采用半连续乳液接枝共聚的方法合成了聚丁二烯接枝聚苯乙烯(PB-g-PS)接枝共聚胶乳,其中聚丁二烯(PB)与聚苯乙烯(PS)的质量比为70/30,50/50和30/70.在固定流动度为(175±5)mm,且在20℃水中养护6 d,然后在20℃,相对湿度为65%的空气中养护21 d的混合养护条件下,考察了聚灰比、聚丁二烯与聚苯乙烯的质量比对PB-g-PS胶乳改性水泥砂浆的水灰比、流动度、保水率、抗压和抗折强度以及吸水量的影响,并与羧基丁苯胶乳改性水泥砂浆进行了性能对比试验.结果表明:在一定掺量范围内,胶乳都具有良好的减水作用,能有效提高砂浆的保水性能,显著降低聚合物改性砂浆的毛细孔吸水率;加入聚合物对砂浆力学性能有重要影响,使其抗压强度总体降低,抗折强度部分提高,因此,PB-g-PS胶乳可以作为水泥改性剂使用.     

干粉类聚合物水泥防水砂浆的研制

介绍了干粉类聚合物水泥防水砂浆性能特点及主要原材料,研究了不同聚灰比对防水砂浆压折比的影响,超细矿物粉与可分散胶粉的协同作用以提高砂浆抗渗性、耐久性及粘结性能的机理,级配砂与纤维对防水砂浆抗裂性及收缩率的影响.     

硫酸和硫酸钠混合溶液对砂浆的腐蚀作用

用普通硅酸盐水泥和硫铝酸盐水泥的混合水泥以及磨细高炉矿渣和聚合物乳液配制了4种水泥砂浆,研究了这些水泥砂浆试样在1%(质量分数,下同)硫酸加10%硫酸钠的混合溶液中浸泡不同时间后的质量变化和强度变化.结果发现,混合溶液对4种水泥砂浆都具有强烈的腐蚀作用.磨细高炉矿渣能显著提高砂浆的耐腐蚀性能;进一步添加聚合物乳液(聚胶比为10%),则砂浆的抗表面剥落性能有很大改善,其中尤以苯丙乳液与丁苯乳液的混合乳液改性砂浆效果更好,但添加聚合物乳液会导致砂浆的抗压强度大大降低.此外,水泥砂浆试样在混合溶液及清水中浸泡后,它们的抗压强度比值要比它们的抗折强度比值对硫酸/硫酸钠腐蚀介质更为敏感.     

聚合物水泥砂浆强度和阻尼性能试验研究

利用聚合物的高阻尼性能,在普通水泥砂浆中分别加入不同比例的羧基丁苯乳液和聚醋酸乙烯乳液,每组制作了6个 T 型试件测定各种聚灰比下的阻尼值,并同批制作棱柱体试件,用以测试两种不同的聚合物乳液的掺入对水泥砂浆强度性能的影响。试验结果表明:在相同水灰比的条件下,随着聚灰比的增加,羧基丁苯乳液对于水泥砂浆阻尼性能的提高要比聚醋酸乙烯乳液有效,而抗折强度和抗压强度呈下降的趋势,前者在保持水泥砂浆强度方面也比后者表现要好。     

硅灰和偶联剂对PB-g-PS胶乳改性水泥砂浆的性能影响

质量比为50/50的聚丁二烯接枝聚苯乙烯(PB-g-PS)胶乳用于改性水泥砂浆。考察了硅灰和偶联剂含量对胶乳改性水泥砂浆的流动度、抗压和抗折强度以及吸水量的影响。研究表明:改性砂浆的流动度随偶联剂含量的增加而增加,随硅灰的含量增加而降低;适量偶联剂和硅灰能降低改性砂浆的毛细孔吸水量;胶乳的加入使抗压强度降低,部分改性砂浆的抗折强度有所提高,偶联剂和硅灰的加入极大地改善了砂浆的力学性能,改性砂浆的抗压、抗折强度最大值分别为31.25、8.18 MPa。利用SEM观察了改性砂浆的结构,改性砂浆结构更加致密,界面结构得到改善,并观察到了带状和树枝状的聚合物膜结构。综上所述,硅灰、偶联剂和胶乳三者可以复合改性水泥砂浆。     

聚合物对聚乙烯醇纤维水泥砂浆粘结强度的影响

研究了醋酸乙烯-叔碳酸乙烯酯乳胶粉和丁苯乳液在不同养护条件下对聚乙烯醇纤维水泥砂浆拉伸粘结强度的影响.结果表明,这2种聚合物能有效提高聚乙烯醇纤维水泥砂浆的拉伸枯结强度.随着聚合物掺量的增加,无论在窄气中养护还是浸水养护,砂浆与混凝土板及聚苯板的拉伸粘结强度均逐渐增大,只是浸水养护更有利于拉伸枯结强度的发展.丁苯乳液对提高砂浆与混凝土板的拉伸粘结强度比醋酸乙烯-叔碳酸乙烯酯乳胶粉具有优势,而对砂浆与聚苯板的粘结来说则相反.     

Effect of styrene–butadiene rubber latex on the chloride permeability and microstructure of Portland cement mortar

We evaluated the chloride permeability and microstructure of Portland cement mortar modified by styrene–butadiene rubber (SBR) latex, using mortar samples with various polymer/cement (P/C) mass ratios. The incorporation of SBR improved the chloride penetration resistance along with the general ionic permeability of the mortar, while increasing its ionic transport resistance and decreasing its electric capacitance. These data suggest that admixing SBR led to denser and more refined microstructure of the cured cement mortar. Field-emission scanning electron microscopy images confirmed such improvements in the pore structure and the formation of an interpenetrating network structure of SBR and cement hydrate phases at relatively higher P/C ratios. Besides slightly reducing Portlandite content and mitigating carbonation with the increasing P/C ratio in mortar, SBR was also found to promote the formation of calcium aluminate trisulfate hydrate phases and facilitated chloride binding.