丁苯乳液改性硫鋁酸鹽水泥修補砂漿性能研究.pdf

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1、第44卷第13期人民長江Vo1．44，No．132013年7月YangtzeRiverJuly，2013文章編號：1001—4179(2013)13—0051—04丁苯乳液改性硫鋁酸鹽水泥修補砂漿性能研究劉紀偉，周明凱，陳瀟，陳巖，郝文斌(武漢理工大學(xué)硅酸鹽建筑材料國家重點實驗室，湖北武漢430070)摘要：為尋找能快速修補破損水工建筑物的材料，研究了丁苯乳液摻用量(聚灰比為O一12．5％)對硫鋁酸鹽水泥修補砂漿物理力學(xué)性能的影響。結(jié)果表明：加入聚合物乳液后，修補砂漿的綜合性能會得到較好改善，在聚灰比為12．5％時，試樣28d的抗折強

2、度、干縮性能、抗折粘結(jié)強度、抗?jié)B性能分別比基準(zhǔn)砂漿提高30．2％，41．8％，64．0％，69．4％，但抗壓強度降低7．7％；在濃度為5％的硫酸、硝酸侵蝕下，隨著聚灰比的增加，試樣的抗酸性呈現(xiàn)先上升后下降趨勢，在聚灰比為10％時達最佳。關(guān)鍵詞：丁苯乳液；硫鋁酸鹽水泥；力學(xué)性能；干縮性能；抗?jié)B性能；耐酸腐蝕性中圖法分類號：TV432．1文獻標(biāo)志碼：A水工建筑物的混凝土因長期經(jīng)受外界物質(zhì)的侵1原料及試驗方法蝕、破壞，而出現(xiàn)的開裂、麻面、空洞等不同程度的破壞，如不及時對其進行修復(fù)，其破壞速度將會加快，進1．1原材料而嚴重影響其耐久性。在加固

3、工程中，選用力學(xué)性水泥，選用湖北孝感安達特種水泥有限公司生產(chǎn)能好、抗沖蝕、耐腐蝕及耐水性能優(yōu)的修補材料，是保的42．5級快硬硫鋁酸鹽水泥(SAC)，其化學(xué)成分和物證水工建筑正常服役的關(guān)鍵。若用普通水泥砂漿，理力學(xué)性能分別見表1和表2。河砂為巴河河砂，細不僅達不到搶修并快速恢復(fù)的效果，而且其粘結(jié)性能、度模數(shù)為2．8。聚合物乳液為上海BASF生產(chǎn)的干縮性及耐腐蝕性等也較差，通常不能滿足要求。SD623改性羧基丁苯乳液，相關(guān)性能見表3。消泡劑而硫鋁酸鹽水泥具有快硬、高強特性，并且水化過程中為有機硅消泡劑。分析純濃硫酸，質(zhì)量分數(shù)為95％一體積

4、能輕微膨脹，進而能改善砂漿密實性，提高其抵抗98％。分析純硝酸，質(zhì)量分數(shù)為63％一65％。拌和用外界的侵蝕能力。但硫鋁酸鹽水泥砂漿作為水工建筑水為自來水。修補材料，其內(nèi)部孔隙率依舊偏高，仍需進一步改善。表1硫鋁酸鹽水泥的化學(xué)成分％多數(shù)研究表明，丁苯乳液具有較好的減水及填充效應(yīng)，在水泥砂漿中加入適量丁苯乳液后，能有效改善其內(nèi)部結(jié)構(gòu)，提高集料間的粘結(jié)力，不僅能達到快修效果，還能提高其對抗外部侵蝕、破壞的能力。而聚合物乳液還具有引氣效果，其加入過多時，會引入較多的氣凝結(jié)時間／min安定抗折強度／MPa抗壓強度／MP比表面積／標(biāo)準(zhǔn)體，反而對修

5、補砂漿性能的改善產(chǎn)生不利影響。據(jù)此，初凝終凝性3d28d3d28d(m·kg)稠度／％本文研究了丁苯乳液摻用量對硫鋁酸鹽水泥砂漿的力37124合格6．88．84154．936026．0學(xué)強度、干縮性能、粘結(jié)性能、抗?jié)B性及耐酸侵蝕性的影響，以便為實際修補工作及進一步研究提供施工依1．2試驗配比據(jù)和理論基礎(chǔ)。試驗中灰砂比為1：2．5，控制新拌砂漿跳桌流動收稿日期：2012—12—03基金項目：交通運輸部科研項目(2011318223420)作者簡介：劉紀偉，男，碩士研究生，主要從事道路、橋梁建筑材料研究。E—mail：1026315904

6、@qq．corn52人民長江度為130mm±5mm，水灰比根據(jù)流動度調(diào)整，聚灰比試結(jié)果見圖2。由圖2可知，在相同聚合物摻量時，試分別為0，5％，7．5％，10％，12．5％，消泡劑摻量為水樣的抗折、壓強度早期增長較快，后期增長較慢，在聚泥用量的0．2％，具體配比見表4。灰比為5％時，3d抗折、壓強度分別比1d提高表3SD623的相關(guān)性能22．5％，37．4％；28d抗折、壓強度分別比3d提高12．8％，21．2％。這是由于硫鋁酸鹽水泥水化較快，致使其前期強度增長較快。在同一齡期時，試樣的抗折強度隨著聚合物用量的增加呈現(xiàn)上升趨勢，其中，

7、聚灰比為12．5％的試樣與基準(zhǔn)砂漿相比，1，28d抗折強度分別提高35．5％，30．2％。這是由于隨著乳液用量的編號聚灰I：E／％水灰比消泡劑／％跳桌流動度／ram增多，聚合物減水及填充作用明顯，改善了內(nèi)部結(jié)構(gòu)，O0．420．2l31此外，聚合物脫水形成的高粘結(jié)力的膜，還能將水泥水5．O0．380．2l33化產(chǎn)物進行有效連接，兩者相互交織形成三維空間網(wǎng)7．50．330．2l2910．O0．31O．2l34絡(luò)結(jié)構(gòu)，進而提高了試樣的抗折強度。試樣的抗壓l2．5O．29O．2133強度隨著乳液用量的增加呈現(xiàn)下降趨勢，且低于基準(zhǔn)砂漿，其中聚灰

8、比為12．5％的試樣與基準(zhǔn)砂漿相比，1．3試驗方法1，28d抗壓強度分別降低18．1％，7．7％。這是由于聚合物膜的彈性模量較小，在水泥石與聚合物的復(fù)合按ISO679方法進行攪拌、成型砂漿試塊，并在標(biāo)體受壓時起不到應(yīng)有的