聚合物改性水泥基高孔隙率泡沫材料性能及機理研究

桑國臣，朱軼韻，楊崗，張浩博

(西安理工大學 土木建筑工程學院，陜西 西安 710048)

水泥基泡沫材料是采用物理或化學方法在水泥漿體中引入大量微小氣泡，通過水泥漿體凝結硬化，將氣泡固化于材料內部，最終形成具有一定泡孔結構特征的無機多孔材料[1-3]。它具有表觀密度小、熱導率低、熱容量大、不燃燒等優(yōu)點，是一種兼顧節(jié)能與安全的墻體保溫隔熱材料[4]。孔隙率是影響材料熱物理性能的關鍵因素，提高孔隙率是降低材料導熱系數的必要途徑之一[5]。然而，在高孔隙率條件下，水泥基泡沫材料強度低、脆性大、韌性差，材料極易破損[6]。通過添加聚合物能夠改善孔結構并弱化材料脆性[7]，但相比傳統(tǒng)水泥基多孔材料，高孔隙率的水泥基泡沫材料存在孔壁薄、強度低的特點，聚合物與孔壁的結合特征、泡孔結構演變、增韌改性機制等均會有所不同，而相關研究成果卻鮮有報道。本文利用物理引氣法制備出孔隙率大于90%的水泥基泡沫材料，并添加可再分散乳膠粉聚合物對其進行改性，通過對材料靜態(tài)性能與抗沖擊韌性以及SEM分析，研究聚合物乳膠粉對水泥基泡沫材料的改性機制與效果。

1 試驗部分

1.1 試驗原材料

水泥：42.5級快硬硫鋁酸鹽水泥，性能參數見表1；引氣劑：改性脂肪醇聚氧乙烯醚硫酸鈉；增稠劑：羥丙基甲基纖維素醚(HPMC)，粘度值400 mPa·s；減水劑：粉體聚羧酸高效減水劑，減水率大于25%；可再分散乳膠粉：乙烯-醋酸乙烯酯共聚(EVA)可再分散乳膠粉，可再分散乳膠粉是乙烯/醋酸乙烯酯類乳液通過高溫瞬間噴霧干燥后形成的粉狀材料，該材料與水混合后可再次形成聚合物乳液，并保持原乳液所具有的成膜特性[8]。……