聚合物改性砂浆粘结强度及测试方法的研究
聚合物水泥砂浆的研究及应用
防水材料 聚合物水泥砂浆既可以用于刚性防水材料, 又可以作为柔 性防水材料。聚合物水泥砂浆作为柔性放水材料应用时, 主要是以防水涂料形式使用。 胶黏剂 由于聚合物水泥砂浆具有良好的粘结能力和良好的协调性 , 可以作为一种良好的胶黏剂, 如瓷砖胶黏剂; 界面处理 剂等。 防腐蚀 聚合物水泥砂浆比普通混凝土的抗渗性、耐介质性能好得 多, 能阻止介质渗入, 从而提高砂浆结构的耐腐蚀性能。 因此在许多防腐蚀场合得到应用, 主要有防腐蚀地面( 如 化工厂地面, 化学试验室地面等) 、钢筋混凝土结构的防 腐涂层、温泉浴池、污水管等等。 其它 聚合物水泥砂浆还可以应用于如表面装饰和保护, 铺面材 料, 合材料开发应用的 先行国家，聚合物水泥砂浆在建筑上应用 十分广泛 在日本，聚合物砂浆和混凝土在70 年代己 成为主要结构材料。 我国直至60~70年代才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 酯共聚胶乳的聚合物水泥砂浆
聚合物水泥砂浆的分类
一般把聚合物在砂浆中的应用分3种类型 聚合物砂浆（PM）
聚合物砂浆目前存在的问题和趋势
聚合物砂浆目前存在的问题 并非所有的聚合物乳液对水泥砂浆的粘结性能 都有改善的作用, 如在砂浆中加入丙烯酸酯。 这可能是因为有些聚合物与水泥体系不相容, 影响了水泥水化进程, 并且聚合物本身也会因 为水泥体系的碱性而降解。 阳光中的紫外线对聚合物材料的老化有很大的 影响。虽然到达地面上的紫外线量很少, 但是 紫外线的能量相当强, 对许多聚合物材料的破 坏性很大。
聚合物水泥砂浆的研究及应 用
聚合物水泥砂浆的发展
由于对高分子材料结构与性能的深入认识， 促进了越来越多的聚合物应用于建筑行业。 在建筑砂浆方面，普通水泥砂浆已经不能 满足需要，为了使砂浆具有其特殊的性能 来满足其特殊环境与场所的需要，在水泥 砂浆中加入聚合物来进行改性 聚合物改性砂浆由于其优异的性能广泛应 用于建筑材料中，聚合物在水泥砂浆和混 凝土中的改性机理已研究了80多年
聚合物改性水泥砂浆用于木材粘结的可行性分析
Construction & Decoration142 建筑与装饰2022年6月下 聚合物改性水泥砂浆用于木材粘结的可行性分析寿炳康浙江省一建建设集团有限公司 浙江 杭州 310000摘 要 采用化学胶粉5010N、5518H、8620E、脲醛树脂和植物胶粉对水泥砂浆进行改性，并利用PVA对之进行增强，尝试将聚合物改性砂浆应用于木材粘结。
结果表明，仅当使用5010N胶粉时，砂浆与实木板或三合板的拉伸粘结强度较高，但仍不宜与刨花板粘结，且不适合在浸水或高温环境下使用。
适当添加聚乙烯醇粉末能使拉伸粘结强度有所提高。
关键词 胶粉种类；胶粉掺量；木材基底；拉伸粘结强度Feasibility Analysis of Polymer Modified Cement Mortar for Wood BondingShou Bing-kangZhejiang Provincial Yijian Construction Group Ltd., Hangzhou 310000, Zhejiang Province, 310000Abstract The cement mortar is modified with chemical powders 5010N, 5518H, 8620E, urea-formaldehyde resin and natural plant powder, and then reinforced with PV A. The polymer-modified cement mortar is applied to wood bonding. The results show that, only when 5010N powder is used, the tensile and bonding strength of cement mortar with solid wood board or plywood is relative high, but it is still not applicable for bonding with particleboard or for use in water immersion or high temperature environment. Appropriate addition of polyvinyl alcohol powder can improve the tensile and bonding strength.Key words powder type; powder content; wood substrate; tensile and bonding strength引言木材作为一种常见的建筑装饰材料，在工程中应用广泛，但是木材种类繁多，吸水率、粗糙度、致密度等表面性状参差不齐。
外墙聚合物涂料粘结强度检验实施细则
外墙聚合物涂料粘结强度检验实施细则
1. 引言
本文档旨在制定外墙聚合物涂料粘结强度检验的详细实施细则。
通过检验，能够评估聚合物涂料在外墙表面的粘结情况，确保其质
量可靠，满足相关标准要求。
2. 检验设备和材料
2.1 检验设备
- 涂料剥离力检测仪
- 电子秤
- 精密测距工具
- 表面处理工具（砂纸、刷子等）
2.2 检验材料
- 聚合物涂料样品
- 清洁剂
- 测试板
- 透明胶带
- 校准样品
3. 检验方法
3.1 样品准备
- 清洁：使用清洁剂将外墙表面彻底清洁，确保无尘、无油污等杂质。
- 样品制备：根据相关标准要求，选取合适大小的测试板，并将聚合物涂料均匀涂刷于测试板表面，待干燥。
3.2 检验步骤
- 步骤1：使用精密测距工具测量样品的厚度，并记录。
- 步骤2：将测试板固定在水平台上。
- 步骤3：使用涂料剥离力检测仪，按照仪器说明操作，记录涂料剥离力数值。
- 步骤4：重复以上步骤，每个样品至少进行3次测试，取平均值作为最终结果。
3.3 数据分析
- 比较测试样品与校准样品的涂料剥离力数值，判断样品的粘结强度。
- 若测试样品的涂料剥离力数值高于校准样品且符合相关标准要求，则判定为合格。
4. 结论
通过本文档所制定的外墙聚合物涂料粘结强度检验实施细则，可以准确评估聚合物涂料的粘结情况，确保其质量合格、可靠。
纤维聚合物水泥砂浆与基体界面粘结性能研究_梅迎军 (1)
MeiYingjun (Hi-techLaboratoryforMountainRoadConstruction＆ Maintenance,
ChongqingJiaotongUniversity, Chongqing400074, China)
表 1 纤维物理力学性能指标 Table1 Propertiesoffiber
参数
纤维种类 钢纤维 (S) 聚丙烯纤维 (PP) 碳纤维 (C)
尺寸
0.25 ×0.25 ×10(mm)
单丝直径 43μm 单丝直径 7μm 长度 12mm 长度 5 ～ 6mm
抗拉强度 (MPa) 抗拉模量 (GPa) 拉断延伸率 (%) 比重 (g· cm-3 )
引 言
在人为和自然环境作用下 , 每年都有大量的混凝土 结构发生损坏和劣化 ;另外 , 由于使用功能的改变和使 用期的延长 , 许多既有混凝土结构物的承载能力不能满
· 126·
土 木 工 程 学 报
201 0 年
足新的使用要求 。在以上这些情况下 , 需要对原有的混
凝土结构进行加固和维修 , 使之满足新的使用功能 。在
基金项目 :重庆市科委自然科学基金资助项目 (CSTC2007BB6421);重 庆交通大学博士基 金项目 (2007-022);重庆 交通大 学山区 道路 建 设 与 技 术 维 护 重 庆 市 重 点 实 验 室 资 助 项 目 (cqmrcmlab07-06)
作者简介 :梅迎军 , 博士, 副教授 收稿日期 :2008-11-15
纤维分别为扭曲型矩形截面钢纤维简称烯纤维简称pp纤维截面异性沥青基碳纤维简称1纤维物理力学性能指标table1propertiesiber参数纤维种类钢纤维pp碳纤维2510mm单丝直径43m长度12mm单丝直径长度56mm抗拉强度mpa3802803920抗拉模量gpa200235拉断延伸率74比重762试验安排与试验方法1试验安排新拌砂浆配合比为43对于掺加sbr乳液的砂浆所加水量包sbr乳液中的水量
聚合物对聚乙烯醇纤维水泥砂浆粘结强度的影响
Ａ ｂｓｒ ｃ ： ｈ ｅｆｃ ｆｔ ｏｙ ｒ （ ｉｙ ｃ ｔｔ— ｉｙ ｖ ｒａａｅ ｏ ｏｙ ｒ ｒｄｓ ｅｓｂｌ ｏ ｅ ｎ ｔｒｎ —ｌ ａ ｅ ｅ ｕ ｂ ｒ ｔ ａ ｔ Ｔ ｅ ｆｅ ｔｏ ｗｏ ｐ ｌｍｅｓ ｖｎ ｌａ ｅａｅ— ｎ ｌ ｅ ｓｔｔ ｃ ｐ ｌｍｅ ｅ ｉｐ ｒｉ ｅ ｐ ｗｄ ｒ ａ ｄ ｓｙｅ ｅ—ｍｔｄｉｎ ｒｂ ｅ ｖ
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高强聚合物改性水泥砂浆的性能与应用的开题报告
高强聚合物改性水泥砂浆的性能与应用的开题报告【摘要】高强聚合物改性水泥砂浆作为一种新型建筑材料，以其良好的物理、化学性能，广泛应用于建筑工程中。
本文基于已有的文献资料，重点探讨了高强聚合物改性水泥砂浆的制备工艺，并对其性能进行了综合评价。
结果表明，高强聚合物对水泥砂浆的力学强度和耐水性能等方面具有显著改善作用，其应用价值十分广泛。
【关键词】高强聚合物，改性水泥砂浆，制备工艺，性能评价【ABSTRACT】As a new type of building material, high-strength polymer-modified cement mortar is widely used in construction engineering due to its excellent physical and chemical properties. Based on the existing literature, this paper focuses on the preparation process of high-strength polymer-modified cement mortar, and comprehensively evaluates its performance. The results show that high-strength polymer has a significant improvement effect on the mechanical strength and water resistance of cement mortar, and its application value is very extensive.【Keywords】high-strength polymer, modified cement mortar, preparation process, performance evaluation【正文】一、研究背景及意义高强聚合物改性水泥砂浆是一种新型的建筑材料，具有独特的优势，如高强度、良好的耐水性能、防水防潮等特性，广泛应用于建筑工程中，特别是在地下室防水、道路桥梁、隧道工程等领域中得到了广泛应用。
聚合物乳液改性水泥砂浆基本性能研究
聚合物乳液改性水泥砂浆基本性能研究张金喜1,金珊珊1,张 江1,2,王德志3(11北京工业大学交通工程重点实验室,北京 100124;21首都公路发展集团公司,北京 100087;31秦皇岛市交通局,河北秦皇岛 066000)摘 要:为开发高性能的表面修补材料,选用2种聚合物乳液对水泥砂浆进行改性,并对聚合物乳液改性水泥砂浆进行了室内抗压强度、抗折强度、黏结抗折强度、吸水率和孔结构分析等试验.结果表明,聚合物乳液的使用明显提高了砂浆与原混凝土的黏结抗折强度、降低了砂浆的吸水率,改善了砂浆的孔结构分布形态.关键词:聚合物;强度;吸水率;孔尺寸中图分类号:TU 528141文献标志码:A 文章编号:0254-0037(2009)08-1062-07收稿日期:2008203218.基金项目:人事部留学人员科技活动项目择优资助项目;河北省交通厅科技计划资助项目(Y-070112).作者简介:张金喜(1965—),男,河北保定人,教授. 由于早期在进行混凝土结构设计时过于注重利用其强度高、刚度大的特点,忽略了混凝土材料和结构耐久性方面的问题,导致某些混凝土设施,尤其是桥梁、道路这类工作环境较为恶劣的混凝土结构出现过早劣化现象[123],极大地影响了混凝土结构的正常使用,目前,最有效的方法就是将原表面已老化的混凝土去除,再涂抹新拌砂浆.该方法的有效性受修补材料本身的内在性能和与原结构混凝土的匹配性2个方面的影响.为开发高性能的表面修补材料,本文选用2种聚合物乳液对水泥砂浆进行改性,并针对聚合物乳液改性水泥砂浆的力学强度、渗透性、微观特性及与原混凝土的黏结性能等方面进行研究.1 试验材料及配合比111 材料选取 水泥采用北京兴发水泥有限公司生产的4215#基准水泥;砂为厦门艾思欧标准砂有限公司生产的ISO 标准砂;减水剂采用北京建筑工程研究院研制的萘系减水剂,减水率为18%;聚合物选择安徽生产的二甲基羟基硅油乳液(简称硅油乳液)和齐鲁石化生产的丁苯乳液作为对比材料,前者固体含量为70%,p H 值为6～8,后者固体含量为48%,p H 值为7～9;丁苯乳液稳定性良好,选用磷酸三丁酯为其消泡剂,选用非离子型的硅油为其稳定剂,2种试剂均为无色透明油状;硅油乳液稳定性很好,不需要其他助剂.为进一步提高聚合物乳液改性砂浆的性能,改善其内部结构,试验中还使用了磨细高炉矿渣粉(GG BS )和硅灰2种掺合料,其中磨细高炉矿渣粉(GG BS )为由首钢生产,密度为219g/cm 3;硅灰密度为211g/cm 3.112 配合比设计以砂浆的流动度P k =150±10mm 为控制指标,固定水泥和砂的质量比(简称灰砂比)C/S =1/3,同时调整聚合物乳液与水泥的质量比(简称聚灰比,包含水的聚合物乳液与水泥的比,而非纯聚合物与水泥的比)P/C 分别为5%、10%、15%、20%、25%,名义水灰比(简称水灰比)W/C =015,水包括实际加入的水和聚合物乳液所含有的水2部分,GG BS 的比例为取代水泥用量的30%[4-5],硅灰的掺量为GG BS 的5%.养护方式分为标准养护(简称标养)和干养2种,其中干养是指试件成型后在标准养护间放置24h ,脱模后在室温为20℃～25℃的室内养护,相对湿度控制在30%.试验所采用的具体配合比和养护方式如表1所示.除普通砂浆和掺入掺和料的砂浆外,其他类型的砂浆均使用了减水剂为水泥质量的1%.第35卷第8期2009年8月北京工业大学学报JOURNAL OF BEI J IN G UN IV ERSIT Y OF TECHNOLO GY Vol.35No.8Aug.2009表1 试验配合比T able 1 Mix proportion for test 砂浆类型编号聚灰质量比P/C 水灰质量比W/C 普通0-X—0150-F—015B-5-X01050139B-10-X 01100137丁苯乳液改性B-15-X 01150135B-15-F 01150135B-20-X 01200132G-0-X —015掺入掺合料G-5-X —015G-5-F—015砂浆类型编号聚灰质量比P/C 水灰质量比W/C S-5-X 01050140S-10-X 01100139硅油乳液改性S-15-X 01150137S-15-F 01150137S-20-X 01200136S-25-X 01250135掺入掺合料的SG-0-X 01150137硅油乳液改性SG-5-X 01150137SG-5-F 01150137 注:编号中S 和B 后的数字为聚合物乳液的百分比掺量;G 和SG 后的数字代表硅灰相对GG BS 的掺量;编号末尾的X 代表标养,F 代表干养.图1 抗折强度、抗压强度随聚灰比的变化关系Fig.1 Relationship between flexural strength or compressive strength and polymer 2cement ratio2 力学性能试验211 抗折强度试验和抗压强度试验 抗折和抗压强度试验按照《公路工程水泥及水泥混凝土试验规程J TG E30—2005》中规定的方法进行.图1为抗折强度和抗压强度随聚灰比的变化关系图,与普通砂浆相比,经硅油乳液和丁苯乳液改性后的水泥砂浆,其抗折强度和抗压强度均略有下降.随着聚合物乳液掺量的增加,改性砂浆的抗折强度和抗压强度均先增大后减小,峰值对应的掺量均为15%左右.这表明聚合物乳液的成膜作用对水泥砂浆的改3601 第8期张金喜,等:聚合物乳液改性水泥砂浆基本性能研究善还不是很理想,尤其在掺量很少或者掺量过高时.图2为掺入GG BS 和硅灰的砂浆的抗折强度和抗压强度.抗折强度和抗压强度的变化趋势基本相同.比较0-X 、G-0-X 和G-5-X 三组数据可得,GG BS 的掺入(G-0-X )使强度略有下降,当掺入硅灰后(G -5-X )强度有所增加,可与普通砂浆强度持平.掺合料对于硅油乳液改性砂浆(SG-0-X 和SG-5-X )也有同样的作用效果,这说明硅灰有利于砂浆强度的提高.图2 掺入GG BS 和硅灰的砂浆的强度Fig.2 The strength of mortar with GG BS and silica fume图3所示为干养条件下各类砂浆的抗折强度和抗压强度.同为普通砂浆,干养条件下砂浆的强度(0-F )明显低于标养条件下的砂浆(0-X );而同为干养条件,改性砂浆的抗折强度和抗压强度普遍高于普通砂浆,且随着龄期的增长这种优势越趋明显,与文献[6]的试验结果吻合.其中以掺入掺合料的硅油乳液改性砂浆的强度最高,这表明聚合物乳液和掺合料的使用有助于改善不利养护条件下水泥砂浆的力学性能.图3 干养条件下普通砂浆及改性砂浆的强度Fig.3 The strength of ordinary mortar and modified mortar under dry cure212 黏结抗折强度试验对于承受弯拉应力的混凝土结构的修补,在新老材料共同受力的过程中,其黏结界面的抗折强度起着重要的作用,而且新老材料黏结面的其他力学性能,如抗拉强度,抗剪强度也间接与抗折强度有关[7].本研究采用黏结抗折强度试验结果来表征新老砂浆间的黏结性能.黏结抗折强度试验聚合物乳液掺量取15%,硅灰的掺量取5%.即对表1中编号为0-X 、S-15-X 、B-15-X 、G-5-X 和SG-5-X 的5组材料进行黏结抗折强度试验.21211 试验方法及试件的制备黏结抗折强度试验采用文献[8]方法:将尺寸为4cm ×4cm ×16cm 的普通砂浆试件标养28d 后,使用切割机从正中间(8cm 处)将试件切成两半,然后在断面另一侧浇注新拌的普通砂浆或改性砂浆,制成新老砂浆的黏结试件,如图4所示.将试件养护7d 和28d 后测定其抗折强度,用于描述改性水泥砂浆与普通砂浆的黏结性能.4601北 京 工 业 大 学 学 报2009年21212 试验结果分析黏结抗折强度的试验结果如图5所示,聚合物乳液能有效提高改性砂浆的黏结抗折强度,提高幅度为20%～50%,且硅油乳液改性砂浆的黏结抗折强度显著高于丁苯乳液改性砂浆;掺入GG BS 和硅灰的砂浆的黏结抗折强度与普通砂浆的几乎相同,这说明掺合料对砂浆的黏结抗折强度影响甚微;将修补材料的黏结抗折强度与其抗折强度作比,硅油乳液改性砂浆的黏结抗折强度能够达到其自身抗折强度的47%～60%,丁苯乳液改性砂浆可达到39%～51%.图4 黏结抗折强度测定方法示意Fig.4 Sketch of test method of adhesive bending strength 图5 各组砂浆的黏结抗折强度Fig.5 Adhesive bending strength of each kind of mortar 3 吸水率试验吸水率试验聚合物乳液的掺量取15%,硅灰的掺量取5%,即对表1中编号为0-X 、S-15-X 、B -15-X 、G-5-X 和SG-5-X 的5组材料进行吸水率试验.311 试验方法及试件的制备本文采用文献[9]中的试验方法,选用尺寸为4cm ×4cm ×16cm 的水泥砂浆试件的吸水率试验为代用试验评价聚合物改性水泥砂浆的抗渗性能.首先,将试件标养28d 后放入烘箱中,35℃烘干24h ,75℃烘干24h ,105℃烘干48h ,接着将试件继续放在烘箱内降温干燥至常温,然后用保鲜膜和胶带将试件严格密封,在试件一端刻出315cm ×315cm 的正方形作为渗水口,用玻璃胶密封渗水口边缘.待玻璃胶硬化后将渗水口朝下直立放入水槽内,水槽内液面保持1cm 深度.浸水时间到期以后,取出试件,拆去密封层,擦干表面.把试件从浸水面开始按长度方向分为16等份,每份1cm.用利器把每份敲下,称重并记数.然后把试样在105℃下烘3d ,再次称重并记数.最后计算试件各个高度处的含水量.吸水率试验方法如图6所示.312 试验结果分析图7所示为28d 时各类砂浆的吸水率试验结果.普通砂浆、丁苯乳液改性砂浆及掺入GG BS 和硅灰的砂浆的含水量从浸水面至某一高度范围内较高且基本保持不变,这说明此高度内含水量已经达到饱和,3类砂浆的饱和含水量为7%～9%.然而,3类砂浆的饱水高度不同,高度越高说明吸水速率越快.吸水速率由快至慢依次为普通砂浆、丁基乳液改性砂浆和掺入掺合料的砂浆.与上述3类砂浆不同,硅油乳液改性砂浆和掺入掺合料的硅油乳液改性砂浆并未饱和,这说明硅油乳液能够延缓水在砂浆中的渗透作用,可有效提高水泥砂浆的耐久性.掺入掺合料的硅油乳液改性砂浆比较特殊,虽然含水量不高,但水能够在短期渗透至试件内较高的位置(10～12cm ),且在此范围内基本保持不变.产生这种现象的原因可能是由于其内部存在一定数量的连通孔隙通道,但是总可用孔隙的数量并不高.5601 第8期张金喜,等:聚合物乳液改性水泥砂浆基本性能研究图6 吸水率试验示意Fig.6 Sketch of absorption test 图7 浸水28d 时不同高度处的含水量Fig.7 Water content of different hieght at 28d 4 孔结构分析试验孔结构按照孔径的大小混凝土中的孔可分为4类:凝胶孔(<10nm )、过渡孔(10～100nm )、毛细孔(100～1000nm )和大孔(>1000nm )[10211],其中大孔主要影响混凝土的强度,毛细孔和过渡孔主要影响混凝土的渗透性,对强度也有一定影响,凝胶孔则主要影响混凝土的收缩和蠕变性能.本试验聚合物乳液掺量取15%,硅灰的掺量取5%,对表1中编号为0-X 、S-15-X 、B -15-X 、G-5-X 、SG-5-X 、0-F 、S-15-F 、B-15-F 、G-5-F 和SG-5-F 的10组材料进行孔结构分析试验.411 试验方法本研究采用美国麦克公司生产的Micromeritic AutoPore Ⅳ9510型全自动压汞测孔仪测定砂浆的孔结构,测定孔直径范围为3～360000nm ,主要包括过渡孔、毛细孔和大孔,这是能影响砂浆和混凝土强度与渗透性的主要孔结构.412 试验结果分析1)将标养条件下各组砂浆龄期为28d 时的孔级配曲线绘制如图8所示.比较其中0-X 、S-15-X 和B -15-X 3组砂浆的孔级配曲线可见,均存在一个级配峰值,该峰值出现在10～100nm ,与普通砂浆相比,聚合物改性砂浆的孔级配峰值向孔径减小的方向移动,说明聚合物乳液的掺入细化了水泥砂浆的孔隙.从孔级配曲线的总体形态来看,聚合物乳液的掺入主要改变了10～1000nm 的孔结构,又根据Ollitrault 2Fichet [12]等通过实验研究得出的聚合物对水泥浆体中5nm 以下的孔几乎没有影响,以上综合说明聚合物乳液作用于水泥浆体时影响的主要是过渡孔与毛细孔,即主要对强度和渗透性起影响作用.力学试验和吸水率试验的结果在这里得到了验证.2)比较图8(a )中0-X 和G-5-X 两组砂浆的孔级配曲线可见,曲线峰值位置虽几乎相同,但掺加掺合料的砂浆的孔级配峰值明显小于普通砂浆,从曲线整体形态来看,掺合料的掺入主要改变了1000nm 以下的孔结构,减少了毛细孔的数量,增加了凝胶孔的数量,这是因为掺合料的掺入促进了水泥水化反应的发生,使水化产物含量增加,填充了毛细孔隙,从而凝胶孔数量增多.SG-5-X 在硅油乳液和掺合料的共同作用下,孔结构得到进一步改善,表现为总孔隙量较小,毛细孔数量少,砂浆中的孔隙主要为过渡孔和凝胶孔.3)图8(b )为干养条件下各类砂浆的孔级配曲线.比较0-X 和0-F 两组砂浆的孔级配曲线可知,0-F 的峰值位置明显向孔径增大的方向移动,毛细孔和大孔在砂浆内占较大比例,由此可见不利的养护条件将导致普通砂浆内部孔结构劣化,强度因此降低,这与力学试验得出的结论吻合.掺入聚合物乳液和掺合料的砂浆的孔级配并未出现类似的情况,与标养条件下砂浆的孔级配曲线相比,曲线形态相同,峰值仍保持在10～100nm ,这说明改性砂浆在不利的养护条件下仍能得到较好的内部孔结构.6601北 京 工 业 大 学 学 报2009年图8 不同条件下各类砂浆龄期为28d 时的孔级配曲线Fig.8 Pore size distribution of each kind of mortar at 28d under standard cure5 结论1)与普通砂浆相比,聚合物改性砂浆的抗折强度和抗压强度均略有下降,随着聚合物乳液掺量的增加强度先增大后减小,最佳掺量为15%左右;2)聚合物乳液和掺合料的掺入使砂浆在不利的养护条件下亦能获得较好的内部孔结构和较高的力学强度,这表明改性砂浆比普通砂浆更适合于条件复杂的现场施工;3)聚合物乳液的掺入能有效地提高改性砂浆的黏结抗折强度,提高幅度为20%～50%,且硅油乳液改性砂浆的黏结抗折强度显著高于丁苯乳液改性砂浆;而掺合料对砂浆的黏结抗折强度影响甚微;4)硅油乳液改性砂浆和掺入掺合料的硅油乳液改性砂浆的吸水率最低,在试验期内未出现饱水现象,而其他3种砂浆均不同程度的饱水,吸水率由低至高的排列顺序为:掺入掺合料的砂浆、丁苯乳液改性砂浆和普通砂浆;5)聚合物乳液和掺合料均具有细化水泥砂浆孔隙的作用,但二者对孔隙的影响范围不同,聚合物乳液主要改变10～1000nm 范围内的孔结构,表现为减少毛细孔数量,增加过渡孔数量;而掺合料主要改变1000nm 以下的孔结构,表现为毛细孔数量减少,凝胶孔数量显著增加.参考文献:[1]王德志,张金喜,张建华.沿海公路钢筋混凝土桥梁氯盐侵蚀的调研与分析[J ].北京工业大学学报,2006,32(2):1872192.WAN G De 2zhi ,ZHAN G Jin 2xi ,ZHAN G Jian 2hua.Investigation on chloride 2induced corrosion in reinforced concrete bridge along seaside highway[J ].Journal of Beijing University of Technology ,2006,32(2):1872192.(in Chinese )[2]覃维祖.混凝土结构耐久性的整体论[J ].建筑技术,2003,34(1):19222.Q IN Wei 2zu.Holistic view of durability of conerete structures [J ].Architecture 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cement mortar.The test results in lab showed that with the additive of polymer latex,the adhesive bending strength between mortar and old concrete was enhanced,the water absorption coefficients of mortar decreased,and pore structure of mortar was improved.K ey w ords:polymers;strength of materials;absorption coefficients;pore size(责任编辑 张士瑛)。
聚合物改性硫铝酸盐水泥修补砂浆的研究的开题报告
聚合物改性硫铝酸盐水泥修补砂浆的研究的开题报告一、研究背景和意义硫铝酸盐水泥（Sulfoaluminate cement，SAC）是近年来发展起来的一种新型水泥，具有早期强度高、耐久性优良等特点，广泛应用于建筑材料、地下工程和水利工程等领域。
但是，由于其硬化过程中存在大量的水化反应热，容易引起开裂和变形等问题，影响其使用效果。
为了解决这一问题，聚合物改性硫铝酸盐水泥修补砂浆应运而生。
该砂浆以SAC为主要胶凝材料，加入聚合物改性剂，使其具有优异的应变性、粘结性和耐热性，能够有效地防止其开裂和变形等问题，提高修补效果和工程质量。
本研究旨在探讨聚合物改性硫铝酸盐水泥修补砂浆的制备方法和性能特点，为其在工程实践中提供理论依据和技术支持。
具有重要的理论和实践价值。
二、研究内容和方案1. 确定聚合物改性剂种类和加入量：通过对不同种类和加入量的聚合物改性剂的比较，确定最佳的改性剂种类和加入量。
2. 确定硫铝酸盐水泥和骨料的配合比：通过实验确定硫铝酸盐水泥和骨料的最佳配合比例，使得制备出的修补砂浆具有优异的性能。
3. 聚合物改性硫铝酸盐水泥修补砂浆制备和性能测试：按照确定的方案，制备出聚合物改性硫铝酸盐水泥修补砂浆，并测试其力学性能、应变性、耐热性和耐久性等方面的性能。
三、可行性分析1. 材料易得：硫铝酸盐水泥、骨料和聚合物改性剂均为市售产品，易于获取。
2. 实验方法可行：本研究所采用的制备方法和性能测试方法都具有较高的可行性，可以顺利开展。
3. 现实需求：聚合物改性硫铝酸盐水泥修补砂浆在工程实践中具有重要的应用价值和现实需求。
4. 研究意义明确：本研究的意义明确，能够为聚合物改性硫铝酸盐水泥修补砂浆的应用提供科学支持和技术保障。
四、预期研究结果1. 确定最佳的聚合物改性剂种类和加入量；2. 确定最佳的硫铝酸盐水泥和骨料的配合比例；3. 制备出具有优异性能的聚合物改性硫铝酸盐水泥修补砂浆；4. 探究其性能特点，为工程实践提供理论依据和技术支持。
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聚合物改性砂浆粘结强度及测试方法的研究吴敬龙，李家和，王政（哈尔滨工业大学材料学院，哈尔滨15006）【摘要】粘结强度是建筑砂浆一项主要的性能指标，但我国目前还没有测试砂浆粘结强度试验方法及试件类型的通用标准方法。
本文对几种测试砂浆粘结强度的方法进行了比较，并对“8”字模方法进行了改进，利用改进后的“8”字模法对水泥砂浆和聚合物改性砂浆与几种墙体和保温材料的粘结强度进行了测定及分析。
【关键词】聚合物改性砂浆;粘结强度;测试方法【中图分类号】【文献标识码】【文章编号】RESEARCH ON BONDING STRENGTH AND THE TESTING METHOD OFPOLYMER MODIFIED MORTAR(WU Jinglong,LI Jiahe,W ANG Zheng)(School of Material Science Engineering,Harbin Institue of Technology,Harbin150006,China) Abstract:The bonding strength is the very important performance of building mortar,but our country still haven`t current testing method and sample style of the bonding strength.In this paper,we compare several testing method of mortar,and improve the method of“8”.Then use the improved method of“8”,we test and analyse the bonding strength of between the polymer modified mortar and several the walling and heat preservation material.Key words:polymer modified mortar;bonding strength;testing method0引言对于砂浆粘结强度的测试方法，我国目前还没有测试砂浆粘结强度试验方法及试件类型的国家标准，国际上也无通用的试验方法和试件形式[1]同时，随着国家对绿色建材的的重视，墙体改造的大力推广，目前市场上已经出现了很多种新型墙体材料来取代以前应用最为广泛的粘土红砖，应用较多的有各种砌块和板材。
然而在推广使用新型墙体材料的过程中，普遍存在严重的墙体开裂和渗漏问题，严重影响了工程质量和正常使用，也严重制约了新型墙体材料的推广应用。
这主要是由于墙体材料与传统水泥砂浆粘结强度不高造成的。
聚合物改性砂浆具有与墙体材料粘结强度大、韧性高等特点。
使其在新型材料应用中，受到研究者和施工单位的广泛关注。
本文针对以上现状，查阅大量国内外文献资料，并根据自己的试验，研究了一种聚合物改性砂浆与普通砂浆粘结强度，同时比较了几种不同粘结强度测试方法，提出一种较为合理的粘结强度测试方法。
在此基础上，讨论该聚合物砂浆对苯板、砌块、轻质保温墙板、粉煤灰砖等几种墙体材料的粘结强度。
1原材料及测试方法1.1原材料及聚合物砂浆配比水泥：本文中水泥采用哈尔滨水泥厂生产的P•O42.5水泥。
砂：本文中所采用的砂为松花江的中砂，模数为2.6。
聚合物：本文中采用的聚合物是可再分散胶粉。
消泡剂：本文采用磷酸三丁酯。
聚合物砂浆配比：试验中固定灰砂比为1:3，调节用水量使水泥砂浆和聚合物砂浆的稠度在65mm～75mm之间，在聚合物砂浆中掺加了为水泥用量的0.5％可再分散胶粉和水泥用量0.2％的消泡剂。
1.2粘结强度测试方法现存的粘结强度测试方法主要有以下几种：(1)“8”字模法(A)这种方法是文献中应用最多的一种方法[2]。
“8”字模的中间截面的面积为2cm×2cm。
示意图见图1所示。
图1“8”字模法模具测试时首先将普通砂浆用八字模成型，插捣抹平，中间用薄板隔开，保证截面垂直平整，一天后拆模，在标准养护室养护至28天。
28天时用拌制好的聚合物砂浆将两边的半个“8”字模粘结起来，聚合物砂浆的厚度约为0.5cm，将成型好的试件放到到标准养护室养护，到龄期后即可测试粘结强度。
两边采用的夹具为与“8”字形模具一起加工的两个半圆型的钢圈，刚好可以把试件放到里面。
(2)弯曲拉应力法(B)这种方法是日本材料科学协会推荐的粘结强度试验方法是：粘结强度由粘结抗折试验给出见图2所示（PCM试验方法）。
用抗折的方法测粘结强度方法简单，试验所得数据得离散性较小。
测试时普通砂浆预先成型为4cm×4cm×16cm 的试块，养护至28天。
28天时用电锯从中间锯开，并用粗砂纸将截面打毛。
测试的时候将半块普通砂浆试件放在4cm×4cm×16cm试模的一边，另一边用拌制的聚合物砂浆填满。
1天后拆模，在标准养护室养护至相应龄期，在砂浆抗折试验机上测试抗折强度，以此代替两种砂浆的粘结强度。
试验示意图见图2.所示。
普通砂浆聚合物改性砂浆图2弯曲拉应力法测粘结强度(3)剪切法(C)剪切粘结试验包括单面剪切、双面剪切和斜面剪切。
试验方法参考《陶瓷墙地砖胶粘剂》（JC/T547－94）中的压剪试验。
测试时将普通砂浆预先成型为4cm×4cm×16cm试块，养护至28天。
28天时取三块成型好的试件，中间用0.5cm 聚合物砂浆粘结，在养护室养护至相应龄期测试压力P。
具体见图3所示。
根据试验结果，讨论每种试验方法的合理性。
试验压力机采用微机控制电子万能试验机（型号WDW—10），测量时可精确到1N，强度结果精确到0.01MPa，每组试件6个。
2试验结果及分析2.1几种测试方法的比较分析用上文提到的几种测试方法研究了聚合物改性砂浆和普通砂浆与普通旧水泥砂浆的28天的粘结强度。
具体结果见表1所示。
图3剪切法测粘结强度表1粘结强度的结果MPa根据表1的测试结果和试验发现的一些问题，本文认为：(1)“8”字模法由于受拉时容易发生应力集中，使得测试数据不准确，而且由于截面较小，粘结力偏小，测出的粘结强度值离散性较大，系统误差较大。
本文通过大量试验也证明了如上结论。
(2)弯曲拉应力法是日本材料科学协会推荐的粘结强度试验方法。
用抗折的方法测粘结强度方法简单，试验所得数据得离散性较小。
但这种方法在测试砂浆的弯曲拉应力时不能反映砂浆在使用时粘结强度的真实传递情况。
(3)剪切法试验结果不理想，数据的偏差较大。
而且模型也不能很好的反映力的传递模式。
通过分析以上几种方法，对现有的“8”字模测试方法进行了改进。
考虑到普通“8”字模法砂浆的粘结面太小，测试的拉力值偏小，试验中数据波动较大，系统误差较大的缺点。
增大了粘结的截面，改进后的截面为4cm×4cm，使所测得数值是原来的4倍左右，在同样的试验条件下，数值的离散性较小，系统误差也较小。
虽然也同样存在着应力集中得问题，但如果在测试时注意控制，调节好夹具，也大多能避免。
在试验也证明了这一点，用这种方法测得的粘结强度的数值比第一种“8”字模法测得的数值要稳定，能真正的反映砂浆的粘结强度。
除了数值的准确性，这种方法的最大优点是不只是测试聚合物改性砂浆与普通老砂浆的粘结强度，还可以测试聚合物改性砂浆与其他材料的粘结强度，这是其他几种方法所不能实现的。
测试时只需将所测试的材料加工为约为4cm×4cm×1cm的小块，在成型时将所测的试块放在“8”字模中间，固定后，在两边填充所以测试的砂浆，养护1d后拆模，测试方法A B C普通砂浆聚合物改性砂浆1.542.621.772.971.122.03养护至所需龄期测试即可。
测试方法与普通“8”字模法类似。
2.2聚合物砂浆与墙体及保温材料的粘结强度通过改进的“8”字模测试方法，研究了水泥砂浆及聚合物改性砂浆与几种墙体材料28天的粘结强度。
墙体及保温材料中选择了苯板（以B 代替）、砌块（以Q 代替）、轻质保温墙板（以X 代替）、粉煤灰免烧砖（以F 代替）。
试验时将所要测试的材料加工约为截面约为4cm×4cm 的试块，厚度约为1cm ～2cm ，与砂浆粘结的面用粗砂纸打毛，在实际测量中用卡尺量取实际截面大小，精确到0.1mm 。
测试方法与普通“8”字模法类似，区别在于两边的砂浆为所要测试的砂浆，中间为所要测试的砂浆与其粘结材料，试验结果见表2所示。
表2与几种材料的粘结强度MPa从表2中可以看出：(1)与苯板的粘结强度在测试砂浆与苯板的粘结试验中在拉伸时是粘结界面发生脱落破坏，故所测得值为实际的粘结强度。
从表2的试验结果可以看出，聚合物改性砂浆与苯板的粘结强度比普通砂浆的粘结强度要大很多，普通砂浆与苯板的粘结强度很低，只有0.02MPa ，而掺加聚合物之后，与苯板的粘结强度有了很大幅度的提高，提高了约8倍。
(2)与砌块的粘结强度本试验中采用的是煤渣为主要骨料的煤渣砌块，强度较低。
在拉伸试验中，普通砂浆与砌块之间是粘结界面断开，而聚合物砂浆由于其粘结强度大于砌块本身的抗拉强度，因而在拉伸时砌块本身先断开。
所以所测得的数值中，普通砂浆为实际粘结强度，聚合物改性砂浆的实际粘结强度值比所测的值偏大。
由表2中的试验结果可以看出，普通砂浆与砌块的粘结强度较低，而聚合物改性砂浆与砌块的粘结强度比普通砂浆有了较大的提高，提高了约1倍。
(3)与新型轻质墙板粘结强度本试验采用的是硫铝酸盐水泥轻质保温墙板，强度较低。
在拉伸试验中，普通砂浆与墙板之间是粘结界面断开，而聚合物改性砂浆由于其粘结强度编号B Q X F 普通砂浆0.020.860.290.19聚合物改性砂浆0.091.530.570.71大于墙板本身的抗拉强度，因而在拉伸时墙板本身先断开。
所以所测得的数值中，普通砂浆为实际粘结强度，聚合物改性砂浆的实际粘结强度值比所测的值偏大。
由表2中的试验结果可以看出，普通砂浆与硫铝酸盐水泥轻质保温墙板的粘结强度较低而聚合物改性砂浆与砌块的粘结强度比普通砂浆有了较大的提高，提高了约1倍。
(4)与粉煤灰砖的粘结强度本试验所采用的是粉煤灰免烧转，强度较高，表面光滑。
在拉伸试验中，所以试件都是在砂浆与粉煤灰砖之间是粘结界面断开，所以所测得的数值都为实际的粘结强度值。
由表2中的试验结果可以看出，普通砂浆与粉煤灰砖的粘结强度很低，而聚合物改性砂浆与砌块的粘结强度比普通砂浆有了较大的提高，提高了约3倍。
综上所述，在砂浆中加入聚合物后可显著提高与其他材料的粘结强度。
原因在于亲水性聚合物与水泥悬浮体的液相一起向基体的孔隙及毛细管内渗透，聚合物在孔隙及毛细管内成膜并牢牢的吸附在基体表面，从而保证了胶结材与基体之间的良好的粘结强度。