苯丙乳液對砂漿力學性能的影響論文
摘要：聚合物砂漿的強度隨苯丙乳液摻量的增加而降低，當苯丙乳液摻量為3%時不影響砂漿的正常使用強度，故此摻量為聚合物砂漿中苯丙乳液的最佳摻量。不同拌和工藝對聚合物砂漿力學性能影響較大，試驗采用2種不同拌和方法對比聚合物砂漿的力學性能，試驗證明文中第2種拌和方法的聚合物砂漿力學性能較好。
關鍵詞：苯丙乳液；聚合物砂漿；拌和工藝；力學性能
1試驗
1.1原材料
（1）水泥:采用吉林省亞泰集團生產的“鼎鹿”牌普通硅酸鹽水泥，比表面積是368m2/kg。其它物理性能見表1。（2）砂子：采用的是石英砂，根據(jù)普通混凝土用砂級配區(qū)的標準（JGJ52-2006）在Ⅱ區(qū)范圍內；（3）水：采用試驗用普通自來水，符合JGJ63-2006《混凝土用水標準》要求；（4）苯丙乳液：固體含量53%；（5）粉煤灰（FA）：經(jīng)過機械活化15min后測定粉煤灰的45μm方孔篩余19.3％,比表面積1454.5m2/kg；（6）硅灰（SF）：采用負壓篩分儀測定45μm方孔篩余7.0％，比表面積20379.7m2/kg；（7）減水劑：聚羧酸系高效減水劑。
1.2試驗儀器
本試驗采用的儀器有：DKZ-5000型水泥電動抗折試驗機；YES-2000壓力試驗機；砂漿稠度測定儀；SBY-60標準恒溫恒濕養(yǎng)護箱；DZ-2BC型真空干燥箱。1.3試驗方法基準砂漿配合比為m（三元膠凝材料）:m（砂子）:m（水）＝1:2.5:0.33，其中三元膠凝材料中粉煤灰摻量為10%，硅灰摻量8%；聚羧酸系高效減水劑摻量0.4%。單因素分析摻入苯丙乳液質量為三元膠凝材料質量的0，1%，3%，6%，10%。研究采用不同的拌和工藝對聚合物砂漿力學性能的影響。本試驗依據(jù)的標準：《建筑砂漿基本性能試驗方法標準》（JGJT70）；《聚合物改性水泥砂漿試驗規(guī)程》DL/T5126-2001；水泥膠砂強度檢驗方法（ISO法）GB/T17671-1999。
2結果與討論
2.1不同摻量的苯丙乳液對砂漿力學性能的影響
在標準養(yǎng)護的溫度和濕度條件下，不同摻量的苯丙乳液對基準砂漿力學性能影響見表2。摻入苯丙乳液的聚合物砂漿力學性能較基準砂漿均有所降低。在水泥水化的過程中，摻入的苯丙乳液分子覆蓋在水泥顆粒表面，阻礙了三元膠泥材料顆粒與水分子接觸，使復合砂漿出現(xiàn)緩凝現(xiàn)象[1-2]，故在相同的水化時間內，聚合物砂漿總體強度低于基準砂漿。如圖1~圖2所示，分別摻入1%，3%，6%，10%苯丙乳液的基準砂漿3d，28d，156d抗壓強度與抗折強度均為先升高后降低的趨勢。當摻量苯丙乳液的摻量為3%時，聚合物砂漿的`力學性能較基準砂漿降低不明顯，部分數(shù)據(jù)顯示抗折強度有所提高。這是由于苯丙乳液將水泥砂漿硬化產物聚集在一起，形成了致密的網(wǎng)絡結構，相互貫穿，這種橋連作用使聚合物砂漿內部更加密實，從而提高力學性能。隨著苯丙乳液摻入量的不斷增大，三元膠凝材料的水化阻礙增大，緩凝現(xiàn)象愈加明顯，加之阻礙二次水化，使得聚合物砂漿力學性能不斷降低。當苯丙乳液摻入量為3%時是聚合物砂漿的最佳摻量。
2.2不同拌和工藝對聚合物砂漿力學性能的影響
在基準砂漿配合比不變，苯丙乳液摻量為3%的情況下，分別采取以下2種拌和工藝：方法1是將三元膠凝材料與砂子充分干混，將按照水灰比稱重的水與苯丙乳液充分混合，將混合液導入攪拌鍋中，攪拌至3min裝模；方法2是將三元膠凝材料與砂子充分干混，將水泥水化所需的水稱量導入攪拌鍋中攪拌1.5min，再將剩余水與苯丙乳液充分混合，將混合液導入攪拌鍋中攪拌1.5min裝模。2種不同的拌和工藝對聚合物砂漿力學性能的影響見表3。如圖3~圖4所示，采用方法1制備的聚合物砂漿力學性能均沒有采用方法2制備的聚合物砂漿強度高。這是由于摻入苯丙乳液的聚合物砂漿產生緩凝作用，阻礙三元膠凝材料水化增加強度；方法2則是將三元膠凝材料水化所需的水與三元膠凝材料充分混合，先促進水化反應，再摻入苯丙乳液時部分膠泥材料已經(jīng)發(fā)生水化反應，且三元膠凝材料里面摻入的硅灰，比表面積較大，水化反應速度快，促進早期強度升高。故采用方法2制備的聚合物砂漿力學性能優(yōu)于采用方法1制備的聚合物砂漿。
3結論
苯丙乳液摻量越高，聚合物砂漿強度越低。當苯丙乳液摻量為3%時，砂漿力學性能與基準砂漿力學性能相差不大，此摻量為保證基準砂漿力學性能的最佳摻量；不同拌和工藝對聚合物砂漿力學性能影響較大，先滿足三元膠凝材料水化再摻入苯丙乳液的方法（本文中的方法2）不僅可以滿足聚合物砂漿的力學性能，也可保證苯丙乳液提高聚合物砂漿耐久性能。
參考文獻
[1]鐘世云，袁華.聚合物在混凝土中的應用[M].北京：化學工業(yè)出版社，2003.
[2]左艷梅，李為康.半連續(xù)種子聚合法合成苯丙乳液及應用于防水砂漿研究[J].新型建筑材料，2015，6（12）：82-86.
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