聚乙烯醇类聚合物乳液用于轻质高强混凝土增韧效果实验研究

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1、四川建筑科学研究第４０卷第２期２４０ＳｉｃｈｕａｎＢｕｉｌｄｉｎｇＳｃｉｅｎｃｅ２０１４年４月聚乙烯醇类聚合物乳液用于轻质高强混凝土增韧效果实验研究朱（绵阳职业技术学院，四川绵阳６２１０００）摘要：选取改性聚乙烯醇类聚合物乳液（Ｐ－Ａ）为聚合物，对聚合物改性轻质高强混凝土的制备、组成、微观结构与性能进行研究，探讨了聚合物对轻集料混凝土的增强增韧效果及作用机理，得到了聚合物掺入对轻质高强混凝土性能改善的相关结论。关键词：轻质高强混凝土；聚合物增韧；实验研究中图分类号：ＴＵ５２８２文献标志码：Ｂ文章编号：１００８－１９３３（２０１４）０２－２４０－０２ＭＤＦ水泥、ＲＰＣ材

2、料等方面的研究成果引起国际同０引言行的广泛关注。日本的Ｏｈａｍａ教授等在聚合物混轻质高强是混凝土材料的重要发展方向，研究凝土方面也开展了卓有成效的研究，他提出了聚合［１］表明，混凝土材料自重大，是结构截面大、钢筋配物混凝土的微观结构模型是用于指导聚合物改性混置高的根本原因，若混凝土自重能够减轻１０％～凝土材料设计的经典模型之一。２０％，建造同样面积的建筑仅混凝土方量即可节省然而，聚合物材料改性轻集料混凝土的研究报１０％以上，节约钢筋用量５％左右。道还十分少，这与国际上轻集料混凝土应用于结构，轻集料混凝土具有高强、吸水率小的特点，将其特别是主体结构如建筑立柱、大型预应力梁方

3、面的引入混凝土中既可有效降低自重，又可避免混凝土应用还比较少，相应轻集料混凝土脆性问题未引起强度明显降低，因此被认为是最有效的混凝土减重足够注意有关。国内一些单位对于轻集料混凝土的［２］技术路线，除此之外，使用轻集料还可利用轻集研究主要偏重于应用技术开发研究，对轻集料混凝料多孔的特点而赋予混凝土保温、吸音等功能特点。土的增韧改性技术研究还不多，未见聚合物增韧改然而，轻集料混凝土的脆性突出、工作性能难于调控性高强轻集料混凝土研究报道。以及强度相对较低等问题制约了轻集料混凝土在结一般认为聚合物的掺入可改善普通混凝土的工构工程中的应用。因此，对轻集料混凝土增韧技术作性和韧性，所

4、存在的问题主要是聚合物混凝土的展开深入和系统的研究无疑具有重要的科学意义与长期耐候性，其本质在于聚合物的耐候性不良。通工程应用价值。过优选水泥与水溶性聚合物，在特定条件下水泥水化产物与聚合物可发生相互反应，并提高材料的基１聚合物增韧技术本性能，但通常情况下，聚合物是难以与水泥发生化水泥基材料固有脆性的缺点，而有机高分子材学反应的。正因为如此，聚合物在混凝土中以聚合料则固有弹韧性好的优点，因此通过有机无机复合物形态存在，是其长期耐候性、耐水性不良的根本原［３］改善水泥基材料的脆性是一个重要的技术途径。因。Ｒｏｎｙ等通过在水泥基材料中添加水溶性聚合物，采本文选取改性聚乙烯醇类

5、聚合物乳液（Ｐ－Ａ）用挤压、热压等特殊制备工艺制备出了弹性近似弹为聚合物，对聚合物改性轻集料混凝土的制备、组簧的水泥材料，在国际上引起了轰动，该成果带动了成、微观结构与性能进行研究，试图探讨聚合物对轻国际上一批建筑材料研究者进行相同领域的研究，集料混凝土的增强增韧效果及作用机理。并取得了许多重要成果。如胡曙光、Ｒｉｃｈａｒｄ等在２原材料及实验试块制备收稿日期：２０１２０８２４本实验聚合物采用改性聚乙烯醇类聚合物乳液作者简介：朱（１９６５－），男，四川巴中人，副教授，高级工程师，主要从事建筑工程材料、工程管理方面的教学及研究。（Ｐ－Ａ），液固含量为６０％，由于聚合物乳

6、液的加入Ｅ－ｍａｉｌ：ｚｈｕｙｕ１６６＠１６３．ｃｏｍ会增大混凝土的含气量，采用有机硅类消泡剂ＤＸＰ２０１４Ｎｏ２朱：聚乙烯醇类聚合物乳液用于轻质高强混凝土增韧效果实验研究２４１００１在混凝土搅拌过程中缓慢加入，聚合物轻集料匀质性。随着水泥的水化，体系中的水分不断减少，混凝土的制备按图１所示工艺流程进行，混凝土浇乳液中的聚合物颗粒会相互融合连接在一起，聚合筑成型后，先标准养护２４ｈ，然后在温度２０℃±物在水泥混凝土中形成结构。由此可以得出，这一３℃、湿度６０％条件下养护至规定龄期。结构形成过程分为三个阶段：聚合物乳液颗粒的均匀分散阶段、聚合物颗粒填充水泥浆体孔隙阶段

7、、聚合物颗粒完全融化在一起形成聚合物网络结构阶段。４试件的集料—水泥石界面分析未掺改性聚乙烯醇类聚合物Ｐ－Ａ乳液的０号图１聚合物轻集料混凝土的制备工艺流程混凝土试件和Ｐ－Ａ乳液掺量为２０％的４号混凝土试件的界面过渡区和水泥石结构ＳＥＭ照片如图２３聚合物乳液的增韧效果所示。对混凝土基本力学性能的改善，降低混凝土的脆性，提高其韧性，要借助于向混凝土中掺加聚合物，以增加轻集料混凝土的韧性。选择高强轻质混凝土配合比见表１。３表１高强轻质混凝土配合比（ｋｇ／ｍ）水泥粉煤灰河砂碎石轻集料水减水剂１１００７５６９８５２４２７１４５１２图２未