丁苯乳液改性硫铝酸盐水泥修补砂浆性能研究.pdf

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1、第44卷第13期人民长江Vo1．44，No．132013年7月YangtzeRiverJuly，2013文章编号：1001—4179(2013)13—0051—04丁苯乳液改性硫铝酸盐水泥修补砂浆性能研究刘纪伟，周明凯，陈潇，陈岩，郝文斌(武汉理工大学硅酸盐建筑材料国家重点实验室，湖北武汉430070)摘要：为寻找能快速修补破损水工建筑物的材料，研究了丁苯乳液掺用量(聚灰比为O一12．5％)对硫铝酸盐水泥修补砂浆物理力学性能的影响。结果表明：加入聚合物乳液后，修补砂浆的综合性能会得到较好改善，在聚灰比为12．5％时，试样28d的抗折强

2、度、干缩性能、抗折粘结强度、抗渗性能分别比基准砂浆提高30．2％，41．8％，64．0％，69．4％，但抗压强度降低7．7％；在浓度为5％的硫酸、硝酸侵蚀下，随着聚灰比的增加，试样的抗酸性呈现先上升后下降趋势，在聚灰比为10％时达最佳。关键词：丁苯乳液；硫铝酸盐水泥；力学性能；干缩性能；抗渗性能；耐酸腐蚀性中图法分类号：TV432．1文献标志码：A水工建筑物的混凝土因长期经受外界物质的侵1原料及试验方法蚀、破坏，而出现的开裂、麻面、空洞等不同程度的破坏，如不及时对其进行修复，其破坏速度将会加快，进1．1原材料而严重影响其耐久性。在加固

3、工程中，选用力学性水泥，选用湖北孝感安达特种水泥有限公司生产能好、抗冲蚀、耐腐蚀及耐水性能优的修补材料，是保的42．5级快硬硫铝酸盐水泥(SAC)，其化学成分和物证水工建筑正常服役的关键。若用普通水泥砂浆，理力学性能分别见表1和表2。河砂为巴河河砂，细不仅达不到抢修并快速恢复的效果，而且其粘结性能、度模数为2．8。聚合物乳液为上海BASF生产的干缩性及耐腐蚀性等也较差，通常不能满足要求。SD623改性羧基丁苯乳液，相关性能见表3。消泡剂而硫铝酸盐水泥具有快硬、高强特性，并且水化过程中为有机硅消泡剂。分析纯浓硫酸，质量分数为95％一体积

4、能轻微膨胀，进而能改善砂浆密实性，提高其抵抗98％。分析纯硝酸，质量分数为63％一65％。拌和用外界的侵蚀能力。但硫铝酸盐水泥砂浆作为水工建筑水为自来水。修补材料，其内部孔隙率依旧偏高，仍需进一步改善。表1硫铝酸盐水泥的化学成分％多数研究表明，丁苯乳液具有较好的减水及填充效应，在水泥砂浆中加入适量丁苯乳液后，能有效改善其内部结构，提高集料间的粘结力，不仅能达到快修效果，还能提高其对抗外部侵蚀、破坏的能力。而聚合物乳液还具有引气效果，其加入过多时，会引入较多的气凝结时间／min安定抗折强度／MPa抗压强度／MP比表面积／标准体，反而对修

5、补砂浆性能的改善产生不利影响。据此，初凝终凝性3d28d3d28d(m·kg)稠度／％本文研究了丁苯乳液掺用量对硫铝酸盐水泥砂浆的力37124合格6．88．84154．936026．0学强度、干缩性能、粘结性能、抗渗性及耐酸侵蚀性的影响，以便为实际修补工作及进一步研究提供施工依1．2试验配比据和理论基础。试验中灰砂比为1：2．5，控制新拌砂浆跳桌流动收稿日期：2012—12—03基金项目：交通运输部科研项目(2011318223420)作者简介：刘纪伟，男，硕士研究生，主要从事道路、桥梁建筑材料研究。E—mail：1026315904

6、@qq．corn52人民长江度为130mm±5mm，水灰比根据流动度调整，聚灰比试结果见图2。由图2可知，在相同聚合物掺量时，试分别为0，5％，7．5％，10％，12．5％，消泡剂掺量为水样的抗折、压强度早期增长较快，后期增长较慢，在聚泥用量的0．2％，具体配比见表4。灰比为5％时，3d抗折、压强度分别比1d提高表3SD623的相关性能22．5％，37．4％；28d抗折、压强度分别比3d提高12．8％，21．2％。这是由于硫铝酸盐水泥水化较快，致使其前期强度增长较快。在同一龄期时，试样的抗折强度随着聚合物用量的增加呈现上升趋势，其中，

7、聚灰比为12．5％的试样与基准砂浆相比，1，28d抗折强度分别提高35．5％，30．2％。这是由于随着乳液用量的编号聚灰I：E／％水灰比消泡剂／％跳桌流动度／ram增多，聚合物减水及填充作用明显，改善了内部结构，O0．420．2l31此外，聚合物脱水形成的高粘结力的膜，还能将水泥水5．O0．380．2l33化产物进行有效连接，两者相互交织形成三维空间网7．50．330．2l2910．O0．31O．2l34络结构，进而提高了试样的抗折强度。试样的抗压l2．5O．29O．2133强度随着乳液用量的增加呈现下降趋势，且低于基准砂浆，其中聚灰

8、比为12．5％的试样与基准砂浆相比，1．3试验方法1，28d抗压强度分别降低18．1％，7．7％。这是由于聚合物膜的弹性模量较小，在水泥石与聚合物的复合按ISO679方法进行搅拌、成型砂浆试块，并在标体受压时起不到应有的