与传统砂浆相比，聚合物水泥砂浆引入了聚合物和其他外加剂，大大改善了砂浆的粘结性、柔韧性和抗折性能，成为目前防水工程中应用非常普遍的一类材料。聚合物水泥防水砂浆的强度发展是依靠砂浆中水泥的水化和聚合物的成膜而获得的，但这是一对矛盾：水泥水化要依靠砂浆中的水分进行，而聚合物的成膜则是要失去水分。JC/T 984—2011《聚合物水泥防水砂浆》标准是这样协调上述矛盾的，为了保证水泥水化的持续进行，聚合物砂浆在三联模中成型24 h 后脱模，立即放入水中，对于7 d 龄期的在水中养护3 d，标准环境下干养护4 d；对于28 d龄期的，脱模后在水中养护7 d，标准环境下干养护21 d。这种时间安排的目的是在养护龄期的前期主要考虑水泥的水化，后期主要考虑聚合物的成膜。地下工程的环境特点是湿度大、温差变化相对较小以及空气对流差。GB 50108—2008《地下工程防水技术规范》在肯定了聚合物水泥防水砂浆作为地下防水工程应用可选材料的同时，要求砂浆的耐水性应满足强度保留率≥80%，但该标准未设立检测项目及方法。为探索聚合物水泥防水砂浆在地下防水工程应用的可能性，参照JC/T 984—2011 标准的养护方法，对聚合物水泥防水砂浆产品在不同养护条件、不同龄期下的抗折、抗压、粘结、抗渗性能进行比较，并以JC/T 984—2005《聚合物水泥防水砂浆》测试方法测得的数据作为基础，以GB 50108—2008 标准中对耐水性保留率≥80%作为评判指标，对该聚合物水泥防水砂浆产品进行考察。
1 实验部分
1.1 试验材料
水泥：“海螺”PO42.5；烘干中黄砂：细度15~30目，含泥量≤1%；烘干细黄砂：细度40~70 目，含泥量≤1%；矿渣微粉：上海宝田；乳液：BASF SD623 丁苯乳液；水性消泡剂NXZ：上海澳润化工有限公司；干粉消泡剂803：广州龙湖科技有限公司。
1.2 试验方法
1） 浆料配置：将SD623 丁苯乳液及乳液质量20%的水、乳液质量0.1%的水性消泡剂NXZ 在800r/min 下搅拌20 min 左右，成为均匀浆料；2）粉体制作：将水泥、黄砂、矿渣微粉及干粉消泡剂803 按比例在搅拌机中混合均匀；3）聚合物浆料∶粉料=1∶10（质量比，下同）；4）用水量：为使配制的聚合物砂浆在试模中有较好的填充性，需另加工艺用水，其比例为粉料∶浆料∶水=30∶3∶0.5；5）搅拌：先将按比例称量好的浆料和水加入砂浆搅拌釜中，开动搅拌桨，使水和浆料混合均匀后缓缓加入规定量的粉体，料全部加完后快速搅拌1 min；6）将上述料按JC/T 984—2005 标准规定的方法入模成型。
各试件的养护方法及试件数量见表1。
2 结果与分析
该聚合物水泥防水砂浆不同龄期和不同养护方法的抗折、抗压性能见表2，粘结强度见表3，抗渗性能见表4。该聚合物水泥防水砂浆不同龄期和不同养护方法的抗折、抗压、粘结强度折线图见图1—3。以同龄期间歇浸水数据为基准，干养护和全浸水养护所测数据与其比值为保留率，计算结果见表5。该聚合物水泥防水砂浆不同龄期和不同养护方法的抗折强度保留率的直方图见图4。
分析上述试验数据，该聚合物水泥防水砂浆呈现出如下特性：1）不同龄期全干养护和浸水养护与同龄期干湿交替养护试件的抗折、抗压、粘结强度保留率均满足＞80%，因而符合GB 50108—2008 标准的要求；2）不同龄期试件干养护的抗折、抗压、粘结强度均高于同龄期干湿交替养护和全浸水养护试件；3）随着养护龄期增加，试件的抗折、抗压、粘结强度值和强度保留率值基本呈增加趋势。4）不论何种养护方法，该聚合物水泥防水砂浆的抗渗性能均超过JC/T984—2005 标准的要求，该标准对抗渗性要求为1.5MPa 保压1 h 不透水，而本次试验在2.2 MPa 保压2h 后破型观察试件的透水高度，大者为18 mm，略超过砂浆试件高度的一半，且干养护试件的透水高度均大大高于其余两种方法。
聚合物水泥防水砂浆通过添加聚合物的方式对传统砂浆进行改性，因此其性能与聚合物的种类以及添加量有很大关系。聚合物和水泥砂浆粉体一旦搅拌混合后，就按照各自的方式完成反应过程，聚合物乳液需要在失水的条件下逐渐成膜；而水泥则需要在有水的条件下进行水化反应，生成以硅酸钙为主要成分的胶凝物继而形成凝胶。当然，聚合物分子链上的某些官能团，在水泥水化的碱性条件下也会发生一些化学反应，但这毕竟不是主要的。在聚合物成膜和水泥凝胶物增长的渐进过程中形成互穿网络结构体，而赋予聚合物水泥防水砂浆相应的性能。但聚合物水泥防水砂浆在不同环境中应用，会导致这种复合材料结构和性能上的差异，确保在使用环境条件下能满足工程要求，是需要研究人员关注的事情。本文以不同的养护龄期和不同养护方法，来模拟聚合物水泥防水砂浆实际应用中可能遇到的各种极端情况。从测试数据可以看到，抗折、抗压、粘结强度的总趋势是干养护＞干+浸水养护＞浸水养护，这是因为材料的物理力学性能主要受组成结构的材料的状态和力学性能影响，按照试验方法，在成型模中静置24 h 后脱模，此时的试件已经具有一定的强度和密实度。比较这三种养护方法：干养护条件下试件内部的水分尽管会以扩散的方式向外界散发，但这毕竟是有限的，此种条件下，砂浆内部的水既满足了水泥水化的完成也使聚合物成膜较为理想；先浸水后干养护方式，在浸水阶段，试件内部的水分无法向外扩散，外部水渗透到内部的量也极为有限，此时以水泥水化形成凝胶的反应为主，在干养护阶段，则是试件内部的水向外界扩散，聚合物膜形成；全浸水养护会导致聚合物成膜效果较上述两种情况差，因而力学性能也表现为低。抗渗性则与物理力学性能有所不同，抗渗性测试中材料自身主要起骨架作用，承担受力，除此之外更多地取决于材料内部的孔隙率和孔结构，完全干养护的抗渗试件由于水化程度不及后两者，因而空隙率高于后两者，密实度低于后两者，在同等水压作用下，尽管可以满足标准要求，但透水高度数倍于其他两种养护方法。
本文考察了聚合物水泥防水砂浆产品在不同养护龄期和不同养护方法下的抗折、抗压、粘结和抗渗性能，结果表明，该产品在多种环境条件下均能保持较好性能，符合JC/T 984—2005 和GB 50108—2008标准的要求，可用于地下防水工程。
