聚合物改型防水干混砂浆的试验研究
2022-04-25 13:42 浏览:186
我国于20 世纪60~70 年代开始研究掺天然乳胶、丁苯胶乳、氯丁胶乳、氯偏胶乳和丙烯酸共聚胶乳的聚合物水泥砂浆,并在外墙喷涂、地下工程防漏防潮及某些特殊工程上使用。例如, 我国水利部门利用丙稀酸乳液和醋酸乙烯共聚乳液对水库大坝进行修补, 其工程耐久性已达10 年以上[1~4]。但是由于聚合物的掺量较大, 聚合物水泥基材料的应用受到一定限制。目前,国内外常用纤维素醚作为水泥基复合材料的外加剂, 就大大地降低了聚合物的掺量, 节约了成本。另一方面, 有些聚合物的掺入使砂浆收缩大大增加, 致使墙体开裂和渗漏问题严重, 影响了工程质量和正常使用, 制约了推广应用。本文借鉴建筑砂浆的现代化生产技术[5], 从降低吸水率和提高抗渗性着手, 研制防水干粉砂浆复合添加剂, 克服纤维素醚和VAE 在单独使用时所造成的缺陷, 提高新型墙体材料砌体的抗裂能力。
1 试验原料及方法
1.1 试验原料
( 1) 水泥: 本试验主要采用的是焦作坚固水泥厂生产的42.5级普通硅酸盐水泥( 见表1) ;
( 2) 砂: 砂子的含水量为1.8%、含泥量为3.1% 、细度模数为2.75 的中砂;
( 3) 可再分散乳胶粉: 上海尚南贸易有限公司生产的VINNAPASRE5010N, 其规格和性质见表2;
( 4) 减水剂: 河南焦作协力建材生产的FDN- 8000;
( 5) 膨胀剂: 焦作协力建材生产的UEA 膨胀剂;
( 6) 聚合物乳液: 聚醋酸乙烯- 乙烯共聚物(VAE) ;
( 7) 纤维素醚: HPMC。
1.2 试验方法
对于防水干混砂浆重要的是砂浆的抗渗能力、施工难易程度。本文考察了砂浆的强度、抗渗压力、粘结强度和吸水率。参考《聚合物改型水泥砂浆试验规程》(DL/T5126-2001) 的试验方法测定砂浆的抗压强度、抗折强度、吸水率。抗渗试验采用上口直径70mm, 下口直径80mm, 高度为30mm 的试膜成型后经24h 湿气养护, 然后脱膜并放入养护向中继续养护至28d, 进行透水试验。
粘结强度试验参照日本材料学会《非结构用聚合物水泥砂浆的标准实验方法》进行。试验采用40mm×40mm×160mm 尺寸。基准砂浆也采用上述尺寸, 配合比为水泥: 砂: 水=1: 2: 0.5,成型后同胶砂试验, 标准养护后, 将试件用切割机切成两半, 并在砂轮上修正。基准砂浆的粘贴面在浇筑前保持湿润, 把新拌的砂浆浇筑到40mm×40mm×80mm 的基准砂浆断面上, 成型出40mm×40mm×160mm 的砂浆, 喷淋洒水薄膜养护3d 后脱膜, 而后薄膜养护到28d。28d 后按抗折强度的方法测定粘结抗折强度。
2 试验结果及分析
2.1 可分散性乳胶粉对砂浆基本性能的影响
其试验数据如表3 所示:
从表3 可以看出随着Re5010N 掺量的增加, 砂浆拌合物的需水量增加, 流动性下降, 这是因为聚合物乳胶粉入水溶解后,分子量很大, 粘结力也很大, 导致砂浆的粘聚性增加, 流动性下降。
从图2 可知, 砂浆的粘结强度随着可分散性乳胶粉掺量的增加而增加, 在掺量为0.25%时砂浆的粘结强度比掺量为0.15%时提高了近3 倍。由图3 可知, 随着Re5010N 掺量的增加砂浆的抗渗压逐渐增加, 但是变化不大, 掺量从0.15%到0.3%时, 抗渗压力增加了0.22MPa, 由于水泥用量的减少而砂浆用水量保持不变, 砂浆中水灰比相应地变大, 这就使水泥石中含有许多大毛细孔, 虽然高分子聚合物具有一定的成膜性, 可以填塞、截断、细化一部分大毛细孔, 但砂浆基体中大孔含量还是较大,并终导致可再分散乳胶粉对砂浆的抗渗性能的改善没有体现出来。随着可分散乳胶粉掺量的增加, 砂浆的早期膨胀增大, 后期收缩减小, 说明可在分散乳胶粉改性防水砂浆能够促进膨胀剂的膨胀值并终减少防水砂浆的收缩, 提高防水砂浆抗开裂能力。