聚合物改性水泥混凝土力学性能试验研究

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1、黄志强等：聚合物改性水泥混凝土力学性能试验研究l5DOI：10．13905／j．cnki．dwjz．2015．05．006聚合物改性水泥混凝土力学性能试验研究黄志强，张二芹，吕晨曦(1．沈阳工业大学建筑工程学院，沈阳110870；2．辽宁省建筑材料力学重点实验窒，沈阳1308703．中国科学院金属研究所，沈阳110016)【摘要】聚合物改性水泥基复合材料的应用逐渐广泛，文中主要是通过试验的方法对环氧树脂改性水泥混凝土的抗压强度、抗拉强度、抗折强度等力学性能进行了试验研究，试验通过聚合物掺量为0、3％、5％、8％、10％这五种混凝土试件测得的各种强度及弹性模

2、量，得到了聚合物掺量对聚合物改性水泥混凝土力学性能的影响，并提出了混凝土的强度评价指标，试验结论：当聚合物掺量在8％一10％范围内时对混凝土力学性能综合改性效果最好。【关键词】聚合物改性水泥混凝土；力学性能；强度评价指标；影响因素【中图分类号】TU528．41【文献标识码】B【文章编号】1001—6864(2015)05—0015—03聚合物改性水泥混凝土材料是近些年发展起来产的水性环氧树脂乳液和固化剂。的一种新型复合材料，目前聚合物水泥基复合材料主(6)消泡剂：日本生产的二氧化硅型消泡剂。要是用于地面、路面、桥面等，具有较好的耐腐蚀性1．2试件尺寸、数量

3、、设备及加载方式能，强度高，不易产生弯曲变形；还可用于防腐蚀材料试验所需的试件形状、尺寸、数量如表1所示。和内衬材料：接触化学物质的槽、罐、池等部位衬里或表1试件形状、尺寸、数量砌体，尤其是洒落化学物质的楼地面更为适宜。目前国内外许多人做了关于这方面的研究，如：钟世云、李晋梅⋯等人分析了乳液类型及聚灰比对水泥颗粒表面吸附聚合物乳液的影响，熊剑平、申爱琴及王培铭等分别对聚合物水泥混凝土的改性机理和微观结构进行了一定研究，Kim研究了加料顺序和搅拌速度对聚合物改性砂浆的和混凝土性能的影响，C0．1ak研究了减水剂对乳液砂浆性能的影响。由此可见对于相同的材料每个

4、人研究的侧重点也是有所不注：表1中试件数量为一种聚合物掺量的混凝土试件数量，试同的。由于聚合物种类、外加剂种类繁多，加之搅拌验共有五种聚合物掺量。方式、养护方式等因素的影响，对聚合物混凝土的研究仍然有很大的空间。试验需要的设备有济南恒瑞金试验机有限公司为了使聚合物改性水泥混凝土更好的应用于机生产的型号为YES一2000的数显式压力试验机、杭州场跑道的修补工作及作为一些重要管道的衬砌材料，邦威机电控制工程有限公司生产的电液伺服结构试文中主要通过试验的方法研究了聚合物改性水泥混验系统，型号J(P／C)N一500K、应变采集箱及浙江黄凝土的力学性能，并对其强度、

5、评价指标、影响因素进岩测试仪器厂生产的型号为BX120—50(P／C)(P／行了分析与总结。C)，电阻为119．9±0．1Q，灵敏度系数为2．08±1％，1实验设计栅长×栅宽为50mm×3mm的电阻应变片。1．1实验原材料及性能试验按照GB／T50081—2002((普通混凝土力学性(1)水泥：采用辽宁省本溪生产的P·O42．5能试验方法标准》进行，其中抗折试验采用四点抗折。级的普通硅酸盐水泥，各项指标符合国家通用水泥新1．3试验配合比标准GB175—1999(硅酸盐水泥、普通硅酸盐水泥》。本试验共制作了5种混凝土试件，所配试件的强(2)石子：最大粒径20

6、mm的石灰岩碎石。度等级为C40，5种试件聚灰比(聚合物与水泥质量之(3)砂子：选用粒径不大于5mm的河砂。比)分别为o、3％、5％、8％、10％，普通混凝土中不加(4)水：采用自来水。入消泡剂，掺加聚合物的混凝土中均加入1％(消泡剂(5)聚合物：浙江安邦新材料发展有限公司生质量与聚合物质量的百分比)的消泡剂。16低温建筑技术2015年第5期(总第203期)蚤暾2试验结果及其分析凝土整体结构有关，还与所掺加聚合物的性质2．1各种混凝土的力学性能有关引。各种混凝土的力学性能见表2所示。2．2．2聚合物掺量对混凝土抗拉强度的影响由试验得知抗拉强度与聚灰比关系函

7、数：表2各种聚合物改性水泥混凝土力学性能结果=／[66．2(P／C)一13．1(P／C)+0．6(P／C)+0．1]普通混凝土抗拉强度低，脆性大，易开裂，这对于工程应用很不利。从图2及表2看出，聚灰比小于3％时，其抗拉强度较普通混凝土从0提高到10．6％，则有利于减缓混凝土构件因受拉区所受拉力过大而产生破坏。当聚灰比在3％一10％范围内时，其抗拉是矮强度逐渐下降，其中聚灰比为10％时抗拉强度比普通注：表中各强度单位均为MPa，各比值无单位，压折比为自身的混凝土提高了5．3％。通过对混凝土细观结构的研究抗压强度与抗折强度的比值。得出，混凝土中加入聚合物分散体

8、后，聚合物与水泥2．2结果分析或水泥水化产物发生相互作用，当在拉应