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1、22聚合物改性纤维增强水泥复合材料的耐水性研究2003年3月聚合物改性纤维增强水泥复合材料的耐水性研究李建权颜世涛(济南大学250022)(山东建设建工集团)摘要:采用掺加外加剂A和KJ胶对纤维增强水泥进行改性,通过正交实验,讨论与分析了各因素对制品物理性能的影响,探讨了外加剂A和KJ胶对制品耐水性改性机理,采用扫描电镜(SEM)对材料的微观结构进行了分析。关键词:聚合物水泥砂浆纤维增强耐水性正交实验1前言202!的水中浸泡28d,测试其性能。纤维增强水泥基复合材料已成为新型建筑材料表1聚合物砂浆原料配比的主要产品之一。采用纤维增强水泥基体一定程度KJ胶与水的编号水
2、泥/g砂子/g外加剂A/g玻璃纤维/g体积百分比/%上克服了未加纤维时制品抗折强度及抗冲击性能差150012501.255.00的缺点。然而,当这些材料在实际工程中应用时,由250012501.2510.020于长期受到风吹、日晒、雨淋,材料表面往往会出现350012501.2515.050开裂、渗水、胀溶、脱落等现象。纤维增强水泥体系450012502.55.020中含自由水较多;掺加了一定量的玻璃纤维后,玻璃550012502.510.050纤维与水泥基体之间存在界面结合,导致制品的密650012502.515.00实度较差。只要接触到水分,水分就会很快渗透到750012505.05.
3、050内部。由于介质环境的变化,水分在制品中可以反850012505.010.00复改变方向进行迁移,导致制品的耐水性较差。同950012505.015.020时,渗进制品内部微裂纹中的水分子薄膜所形成的契压力产生破坏作用,也是引起耐水性差的原因之一。因此,对材料进行改性,提高其耐水性显得尤为3测试结果及分析重要。为了达到此目的,在材料表面喷射一定量的3.1测试结果及处理防水剂,虽然在短时期内效果明显,但仍然满足不了在龄期内测试其相关性能,测试结果见表2实际中的需要。所以,必须从制品的微观结构入手,表2试样28d的性能测试结果改变制品内部表面的孔洞、孔隙、毛细孔结构,使其实验号抗折强
4、度/MPa孔隙率/%抗渗性/MPa抗压软化系数表面由亲水表面变成憎水表面,阻止水分的入侵。17.112.171.90.76为此,试验采用添加外加剂A和KJ胶来对水泥基体进行改性。27.19.542.00.8236.56.432.20.902实验部分46.68.812.10.84实验所用原料为快硬425#硫铝酸盐水泥、中56.75.892.20.92细砂、玻璃纤维、外加剂A、KJ胶。67.411.871.90.79按表1的配比成型试件,进行正交实验。抗折、76.65.212.30.94抗压、孔隙率试件的尺寸为4040160mm,抗渗87.811.042.00.80实验制备圆台试模。试件
5、成型过程中,先将KJ胶96.58.102.10.86按比例配成乳液待用,然后溶入外加剂A,乳液的加入量从聚合物砂浆的稠度控制在48~50mm之间为为便于进一步分析,对所测试的结果进行正交宜。成型好的试件1d后拆模,在温度为202!,数据处理,处理结果见表3湿度为605%的环境中放置,28d后移入温度为本文参加人员还有柳华实,葛曷一和李国忠。FRP/CM2003No.22003年第2期玻璃钢/复合材料23表3试验数据处理结果正交处理值外加剂A玻璃纤维KJ胶外加剂A玻璃纤维KJ胶K120.720.522.32.482.542.35K220.921.620.428d湿2.552.542.
6、5228d28d干K320.920.419.82.602.552.76抗折抗压强度/MPak16.906.837.43软化0.830.850.78k26.977.206.80系数0.850.850.84k36.976.806.600.870.850.92K128.1426.1935.086.16.35.8K226.5726.4726.456.26.26.228dK324.3526.4017.5328d6.46.26.7孔隙k19.388.7311.69抗渗性/Mpa/不透2.032.101.93率/%k28.868.828.822.072.072.07k38.128.805.842.132
7、.072.233.2性能分析的增加呈直线增长,增长达17.95%。孔隙率随KJ为便于观察,将表3中的结果用图形表示出来。胶含量的增加明显降低,由未加KJ胶时的11.69%从图1可以看出,随着外加剂A含量的增加,降为掺加50%KJ胶时的5.84%。抗渗性能随着KJ试件28d的软化系数逐渐增大,增幅为4.82%;同胶含量的增加提高明显,由未加KJ胶时的1.93MPa时降低了试件的孔隙率,提高了试件的抗渗性能;对上升到掺加5
