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1、田西柱：丁苯乳液改性水泥砂漿力學性能與微觀結構·75·丁苯乳液改性水泥砂漿力學性能與微觀結構田西柱(武警工程大學科研部，西安710086)摘要：針對普通水泥砂漿抗折強度低、脆性大的特點，摻加羧基丁苯聚合物乳液對普通砂漿進行改性，研究其力學性能變化規(guī)律；用掃描電鏡(SEM)和孔分布測定儀分析其微觀結構。結果表明，隨聚灰比(P／C)增大，改性砂漿內(nèi)部逐漸形成由聚合物和水泥水化產(chǎn)物交織構成的空間網(wǎng)絡結構，小于200A孔隙體積率增大，孔徑細化，砂漿密實程度提高，脆性改善；改性砂漿抗壓強度降低，但抗折強度和折壓比升高，韌性加強，
2、同時其擴展度增大，粘度先增大后降低。關鍵詞i丁苯聚合物乳液；改性水泥砂漿；力學性能；微觀結構中圖分類號：TU578．12文獻標志碼iA文章編號：1003—8825(2013)03—0075—040前言因此，本文通過控制聚灰比方法，用丁苯乳液進行水泥基復合材料，特別是水泥砂漿的最大特點水泥砂漿改性，研究其力學性能變化規(guī)律及微觀結是抗壓強度高而韌性差，不能滿足大跨度結構發(fā)展構，并得出相應的結論。要求¨J。聚合物改性水泥砂漿是以聚合物為改性劑的復合材料，由于聚合物的摻入改善了普通砂漿的1原材料與試驗方案內(nèi)部結構，使砂漿的抗折
3、強度、粘結力和耐久性等1．1原材料性能均有大幅度改善．3J，因而成為制造高性能砂漿水泥為P．042．5R，主要性能指標見表1。細集和混凝土的理想材料。料為河砂，細度模數(shù)3．0。聚合物乳液為SGBD羧基國外，如RibeiroMSS研究了丁苯乳液對相丁苯乳液，固含量為58．3％。水用自來水。同流動度砂漿抗壓強度、劈裂抗拉強度和干縮、彈表1水泥物理力學性能性模量等耐久性能的影響；BureauL采用三分點彎曲法研究了丁苯乳液改性水泥砂漿的力學性能特征等。近幾年來，國內(nèi)也進行了聚合物改性水泥砂漿的研究。梅迎軍等研究了丁苯乳液對水
4、泥砂漿吸1．2試驗方案水率及碳化深度的影響，并提出了吸水率、碳化深普通砂漿配合比中水泥(C)、砂子(S)和水度的多因素預測模型；黃利頻等研究了摻羧乙基()的比例為，C：S：=1：3．1：0．36。采用相甲基纖維素醚和乙烯一醋酸乙烯酯共聚物乳膠粉的同水灰比(O．36)和灰砂比(1：3．1)，聚灰~LP／C改性水泥砂漿的各項物理性能及應用；鐘世云等(乳液固體質(zhì)量與水泥質(zhì)量的比值)分別為0．05，采用交流阻抗譜方法研究了丙苯乳液改性砂漿界面0．10，0．15，0．20和0．25，計算用水量時考慮扣除過渡區(qū)的電導特性等。乳液中
5、的水，拌和時先將聚合物乳液與水混勻，然國內(nèi)外研究工作主要集中于相同工作性條件下后加人砂漿攪拌均勻，測試其擴展度和粘度等工作改性砂漿力學性能、耐久性能及影響因素，由于試性能指標。驗條件、測試方法的差異，得出的結論和規(guī)律也不成型試件160mm×40mm×40mm，在溫度相同，對于力學性能改變的機理研究亦相對較少。20~C、相對濕度90％的條件下養(yǎng)護24小時并脫模，再置于2Oc【=水中養(yǎng)護至7天和28天齡期，進行抗收稿日期：2012—09—06折強度、抗壓強度等力學性能試驗，最后采用SEM作者簡介：田西柱(1975一)，男，
6、陜西西安人。講師，碩士，主要從事公路工程材料研究工作。E—mail：wzjolan@163．tom。和孔分布測定儀進行微觀結構分析。路基工程·76·SubgradeEngineering2013年第3期(總第168期)由圖2可知：當P／C小于0．10時，改性砂漿抗2試驗結果及分析壓強度隨P／C增加而下降明顯，且7天大于28天齡2．1工作性能期的，這是因為聚合物與某些水化產(chǎn)物產(chǎn)生的化學丁苯乳液改性水泥砂漿的擴展度和粘度試驗結反應降低了水泥的水化程度與基體內(nèi)部游離氫氧化果，見圖1。鈣的含量，砂漿內(nèi)部較大孔隙增加，導致砂漿抗
7、壓強度降低；當P／C大于0．10后，砂漿的抗壓強度逐漸上升，當P／C=0．15時，抗壓強度達到最大值，砂漿粘聚性較好，乳液形成的薄膜填塞了砂漿中的開口孔隙，形成的閉口孔隙增多，丁苯乳液在水泥砂漿內(nèi)部起填充作用，有助于保持砂漿內(nèi)部孔隙水，使水泥水化更充分；而且適量的丁苯乳液與水泥水P
8、C(a)擴展度化產(chǎn)物交織成為空間網(wǎng)架結構，覆蓋砂漿內(nèi)部缺陷，改善砂漿微觀結構，提高抗壓強度；但P／C繼續(xù)增大，抗壓強度又開始下降，此時過量的丁苯乳液在水泥砂漿中形成連續(xù)的網(wǎng)膜，在砂漿內(nèi)部形成了軟弱夾層，破壞了原有無機物體系間的離子鍵能；另外
9、，丁苯乳液的強度小于水泥石的強度，因此過多的丁苯乳液反而降低砂漿抗壓強度。lt二2．3抗折強度(b)粘度采用膠砂抗折強度試驗機，測試養(yǎng)護至7天和圖1砂漿的工作性能28天齡期砂漿抗折強度，結果見圖3。由圖1可知：隨著P／C增大，砂漿的擴展度逐漸增大，當P／C=0．15時，較基質(zhì)砂漿擴展度增加了55．6％，當P／C=0．25時，擴展度
