聚合物水泥混凝土試驗研究

摘 要：普通混凝土是一種脆性材料，由于其本身的特點，造成其粘結強度低等缺點，在水泥混凝土中加入聚合物之后，形成的聚合物混凝土在柔性以及耐久性上有了很大程度上的改善，使水泥混凝土在路面的鋪設以及對混凝土的修補上應用更加廣泛，但是其性能還有待研究。下面通過聚合物水泥的室內試驗，對聚合物水泥的性能以及其應用進行簡單地研究。

關鍵詞：聚合物混凝土 性能 應用

中圖分類號：U414.18 文獻標識碼：A 文章編號：1672-3791（2013）01（a）-0061-01

1 聚合物混凝土的室內試驗

首先，需要了解作為鋪設路面以及修補材料的聚合物混凝土應該要具備哪些性質特點，以便能在應用中獲得較好的效果。因為聚合物是要添加到水泥混凝土中的，所以其必須和水泥以及混凝土的各種骨料要互相攪拌在一起，所以必須具有良好的穩定性，以便保證在攪拌的過程中不發生分層離析現象，同時也不能對水泥的水化造成不利的影響；考慮到水泥混凝土的堿性特性，添加的聚合物需要在堿性條件下保持很好的工作狀態，所以聚合物不能是酸性的，否則聚合物混凝土在自身材料的酸堿中和下，其強度會發生改變，同時，酸性的條件對混凝土中的鋼筋會產生銹蝕；大多數情況下，混凝土都是從施工現場外運輸過來的，即使經過長途的運輸，都要求混凝土不能產生分層離析現象，所以聚合物水泥混凝土需要有較好的機械強度，這也能保證在高強度的攪拌和振搗情況下，避免發生破乳現象。

其次，對SD622S水泥改性聚合物乳液進行室內研究。水泥采用的是42.5#普通硅酸鹽水泥，其28 d抗折強度是8 MPa，除此之外，選用天然中粗河砂作為細骨料，經過測驗，其細度為2.80；粗骨料選用石灰巖碎石，其最大粒徑定為31.5 mm，在級配的選擇上，選擇連續級配，混合料用自來水即可；上述所用的水泥改性聚合物其主要成分是羧基丁苯，呈乳白色并且泛藍光的液體外觀，固含量達到47%，粘度300 MPas，具有較好的穩定性，而且成膜溫度低，pH值9.5左右，符合聚合物混凝土的要求。為達到試驗要求，將混凝土的坍落度嚴格控制，使其處在2～4 m的范圍內。同時，對聚合物水泥混凝土的水灰比、配合比、最佳振動時間以及養護方式進行實驗確定，通過不同的材料采用不同的養護方式，來比較各個材料的水灰比以及減水比，做簡單的比較之后，可以很容易看出，從減水性能上來比較，聚合物具有很大的優勢，在保證混凝土的坍落度的情況下，與加入聚合物之前相比明顯可以降低其水灰比，而且聚合物水泥混凝土的減水率可以高達40%。

進行收縮試驗時，將試件固定在室內的架子上，為保證測定的準確性，用千分表進行測定。對于聚合物混凝土試件的粘結強度，通過澆鑄聚合物進行修補混凝土的方法來測定，試驗中就是采用在90 d的C40舊混凝土小梁的斷塊，澆鑄聚合物后養護40 d齡期后，對其抗彎拉強度進行測試，整個試件的尺寸為55×15×15 cm。通過對試件的抗彎拉強度、抗壓強度以及粘結強度的測試計算，可以得到一系列的試驗參數，從相關數據比較不難看出，聚合物混凝土與普通混凝土具有一定的相似點，在抗彎拉強度以及抗壓強度上，聚合物混凝土仍然是隨著齡期的增加而增強，從強度值的一些列數據來看，28 d后的強度增長率更加的高；但是在抗彎拉強度和抗壓強度上，聚合物混凝土跟普通混凝土還是存在著較為明顯的不同的，結合P/C的數據，不難發現隨著聚合物摻加量的加大，在28 d的抗彎拉強度上，聚合物混凝土比普通混凝土有了大范圍的提高，其提高幅度在5%～42%之間，但是聚合物混凝土的抗壓強度比普通混凝土略有降低；對比壓折比，發現隨著聚合物摻加量的增加，聚合物混凝土的壓折比相對來說降低一定值，而且其幅度在增長，這并非什么壞事，因為壓折比的降低能夠反映聚合物水泥混凝土的柔性有較好地提高。

對聚合物水泥混凝土進行抗滲性能檢測，對試件進行24 h的滲水性能的試驗。隨著聚合物摻加量的提高，聚合物水泥混凝土的防滲能力有較大幅度的提高，（1）當P/C值處于0.1以下時，聚合物水泥混凝土在此條件下，防滲性能提高較為明顯；（2）當P/C值超過0.1以后，聚合物摻加量增加到一定值后，聚合物水泥混凝土的防滲性能提高較為緩慢。當P/C值在0.15時，聚合物水泥混凝土的抗滲高度值為0.5 cm左右，而同等條件下，普通混凝土的抗滲高度一般在2.5 cm左右，由此可見，聚合物水泥混凝土的防滲能力相較于普通混凝土有了較大程度的提高。實際上，P/C值超過0.1以后，聚合物水泥混凝土的抗滲高度較小，事實上在這個P/C值下，傳統的水滲法已經無法較為準確的反應出混凝土的防滲能力，要想較準確的反應其防滲能力，必須采用對滲透性反應更靈敏的氯離子來進行試驗，以便進行更準確的評價。

2 聚合物混凝土的應用研究

由于在水泥混凝土中摻加了高聚合物，使得混凝土兼顧高聚物以及水泥混凝土兩個的優勢，由于克服了普通混凝土粘結強度低、界面粘結不牢的缺點，聚合物混凝土在混凝土構件的修補上體現出了得天獨厚的優勢。

聚合物水泥混凝土作為修補材料，其成分仍然是以普通砂石和水泥為主，不過在其中摻加了適量的高聚合物，在進行混凝土的攪拌配制時，水泥顆粒在聚合物的作用下，相互發往化學吸附，聚合物吸水之后，使混凝土的稠度增加，進而提高了混凝土材料的粘結力。同時，由于聚合物的加入，使得混凝土的保水性能和流動性都有提高。在混凝土硬化的過程中，聚合物不斷向水泥提供水分，水泥充分水化，同時聚合物在混凝土內部形成網絡狀骨架，從而有力與形成高強度、高密實度以及韌性較好的混凝土。這是聚合物混凝土作為修補材料的作用機理。

聚合物混凝土用于粘貼建筑物飾面板。在對建筑物的外裝飾過程中，使用傳統的普通水泥粘貼，其工藝較為復雜，而且貼上裝飾材料后容易發生變形脫落等，這相當影響整個建筑物的外觀，而且墻體的滲水、漏水問題難以解決。但是用聚合物水泥混凝土作為膠黏劑，能夠從根本上解決工藝復雜的問題，而且對于墻體的滲水、漏水問題也能很好的解決。

綜上所述，通過對聚合物水泥混凝土的研究容易發現，無論是在室內試驗階段還是在實際工程應用中，聚合物水泥混凝土的各個方面的性能都在整體上比普通混凝土好得多，因此，聚合物混凝土應該大力推廣并不斷的改善，從而為現代混凝土工程提供更好的服務。

參考文獻

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