聚丙烯纤维复合胶粉改性混凝土的性能研究

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1、宁夏大学硕士学位论文第一章绪论体输送的管道等，目前在国外已用于耐高压容器，如反应堆、液化天然气储罐等，我国葛洲坝水电站冲沙闸底板及护坦混凝土也有应用，并取得了良好的技术经济效益。(3)聚合物改性混凝土胶凝材料采用聚合物乳液(或聚合物胶粉)和水泥，其中聚合物取代部分水泥，按一定的比例掺入混凝土中，其他材料不变聚合物混凝土叫做聚合物改性混凝土。掺入的聚合物(或单体)可以是水溶性的，也可以是水乳液。常用的水溶性的树脂有三聚氰胺甲醛树脂和糠醛树脂单体，掺量为水泥质量的O．3％．3．0％。常用的水乳液有聚氯乙烯、聚丙烯、丁苯橡胶、聚硫橡胶、聚醋酸乙烯酯、聚丙烯酸乙酯等等，掺量为水泥质量的5

2、％．25％。聚合物改性混凝土中可以配合使用一些辅助性的矿物活性材料，例如硅粉，矿粉等：同时拌制聚合物改性混凝土的水泥品种可以是普通硅酸盐水泥，也可以是膨胀水泥、特种水泥等。聚合物改性混凝土与普通水泥混凝土相比，抗冻性能以及耐磨性能等耐久性能均有很大程度的改善，而且在价格方面比较经济，可谓物美价廉。由于聚合物改性混凝土的柔韧性好，稳定性好，与旧混凝土的粘结力较好，耐久性好等优点，使得聚合物改性混凝土被广泛用于混凝土路面的修补，无缝地面和机场跑道面层的铺筑等工程建设和维护中。1．2．2聚合物改性混凝土现状目前，国内外研究者们在聚合物改性混凝土的微观和宏观两个方面做了两个做了大量研究，

3、取得了许多突出的成果。(1)聚合物改性混凝土机理研究自从聚合物改性混凝土面世以来，为了将聚合物改性混凝土的更全面、更透彻的展示给工程材料界，聚合物改性混凝土的改性机理研究就一直是聚合物改性混凝土研究者们共同的话题。对于聚合物改性混凝土改性机理，先后有许多研究者分别从组成、微观形貌、孔结构以及界面特征4个方面进行了研究。1973年，日本学者Oh锄a对聚合物在水泥水化同时的微观结构演变过程进行了研究，于1987年提出了以聚合物薄膜包裹水泥水化产物的Ol眦a简化模型【20】。到1988年与Oh锄a简化模型膜结构有所区别的KoIliet出。模型【2l】被提出，Kollietzl【o模型认

4、为聚合物在水泥基材中形成的是与水泥浆体相互嵌插的网络膜结构，但二者包括后来许多研究者均认为聚合物在水泥水化的同时具有形成薄膜的特性。2003年，经过Beeldens、、r肌Gemen与Oh锄a等学者综合考虑了聚灰比对聚合物颗粒和水泥颗粒之间相互作用的重要性以及养护条件对聚合物成膜的影响，修正了Oh锄a简化模型。2012年，聚合物改性混凝土的B．O．V模型【22】被Beeldens、、v‰Gemert与Oh锄a等学者共同提出，这使人们聚合物改性混凝土又有了进一步的认识。至2014年5月，研究者不断地对B．o．V模型进行补充完善，根据王培铭老师的总结主要完善的问题其一是聚合物薄膜在聚

5、合物改性混凝土中的形成过程：其二是聚合改性混凝土中有机聚合物高分子与主要胶凝材料水泥孔溶液中的金属阳离子发生化学反应，或者有机聚合物对混凝土产生物理作用；其三是聚合物在混凝土中的形成薄膜的同时，考虑了混凝土外部环境对聚合物薄膜的作用，例如湿度，温度等，并提出了当前B．O．V模型暂不能够解释的聚合物改性宁夏大学硕士学位论文第一章绪论混凝土微观机理上的两个问题【23】。目前存在问题：1)聚合物改性混凝土在拌合时，出现有机聚合物细小颗粒吸附在水泥颗粒上的原因目前没有形成统一定论，以及聚合物颗粒吸附在水泥颗粒的机理；2)若采用水溶性有机聚合物进行改性，改性后的混凝土在水化产物、界面过渡特

6、征甚至在宏观性能上与非水溶性有机聚合物区别等。2014年8月，浙江大学李蓓等研究了聚丙烯酸酯(PA)乳液改性砂浆的微观结构及机理，认为导致PA颗粒吸附在水泥颗粒表面的原因之一是由于表面活性剂SDS中的硫酸根离子与孔溶液中ca2+结合而失效，第二个原因则是PA链上的亲水性羧酸基团与孔隙溶液中ca2+之间的反应【24】。(2)聚合物改性混凝土研究状况王中合开展试验研究了普通水泥混凝土与聚羧酸丁苯乳液改性混凝土在各项力学性能和耐久性能上的区别，虽然聚羧酸丁苯乳液改性混凝土比普通水泥混凝土的抗压强度减小近10．00MPa，但抗折强度提高了1．40MPa以上，压折比降低了近1／3，弹性模量

7、降低了O．80倍以上，最大挠度增加了近1倍，同时聚羧酸丁苯乳液改性混凝土抗磨耗性能和收缩变形有大幅度改善，此外他认为聚羧酸丁苯乳液在混凝土拌合时起到了减水作用【141。姚红云等研究了羧基丁苯改性混凝土，发现羧基丁苯能起到减水剂的作用，并且能够很好的改善混凝土的工作性；力学性能方面羧基丁苯改性混凝土抗压强度相对较低，但抗折强度提升较多，因此折压比也有大幅提高，弹性模量下降了13％以上，随着龄期增长降低的越多，应力应变曲线显示的抗折破裂能，断裂韧度以及应变释放能显著提高；耐久性方面认