聚合物水泥砂漿的特點與應(yīng)用

鄭端端

摘 要：聚合物水泥砂漿是近30余年來誕生的新型材料，該種材料添加了少量的有機(jī)聚合物，有效改善了水泥砂漿的性能，與傳統(tǒng)的材料相比，聚合物水泥砂漿耐腐蝕、耐酸堿性能好，抗拉強(qiáng)度高，并且有著優(yōu)異的抗凍性能，特別適宜應(yīng)用在由于氣蝕、化學(xué)侵蝕以及碳化造成的混凝土剝落和開裂中，還可以應(yīng)用在各類防滲與防腐工程之中。該文主要針對聚合物水泥砂漿的特點與應(yīng)用進(jìn)行分析。

關(guān)鍵詞：聚合物水泥砂漿 特點 應(yīng)用

中圖分類號：TU57+8.12 文獻(xiàn)標(biāo)識碼：A 文章編號：1672-3791（2016）12（c）-0112-02

聚合物水泥砂漿的應(yīng)用已經(jīng)有很長的一段歷史了。大約為1923年左右，英國人就已經(jīng)獲得了把聚合物應(yīng)用于路面材料的專利。在最近的幾十年，在各國都出現(xiàn)了把聚合物應(yīng)用于改性水泥砂漿和混凝土的研究，相關(guān)人士對該內(nèi)容研究的興趣也越來越濃。在聚合物用于改性水泥砂漿的研究中，有很多的國家，例如：日本、美國、德國等，都取得了不錯的成就。雖然，我國在近十幾年才開始對聚合物用于改性水泥砂漿和混凝土的研究，雖然起步晚，但是非常重視，尤其是一些和此有關(guān)的國際會議在我國召開，更是大大推進(jìn)了我國在該方面研究的進(jìn)程。

1 聚合物水泥砂漿的改性機(jī)理研究

由于聚合物改性砂漿通過改性后有很多的優(yōu)點，使人們對此內(nèi)容的研究更為重視，使得聚合物改性水泥砂漿的研究發(fā)展迅速。為了做好此方面的工作，了解聚合物水泥砂漿的改性機(jī)理顯得尤為重要。

水泥砂漿是一種復(fù)合型的材料，骨料以及水泥基之間的界面過渡區(qū)由于水灰比例較高、孔隙多、晶體粒非常粗大等多方面原因造成的。如果我們要想成功改善水泥基材料的性能，使其更加耐用，就必須從改善骨料和水泥基界面過渡區(qū)的結(jié)構(gòu)和性質(zhì)入手。通過聚合物對水泥砂漿進(jìn)行改性，有效地改善了該材料界面過渡區(qū)的性能。

通過運(yùn)用聚合物對水泥砂漿進(jìn)行改性，能夠起到有效的減水效果，降低水灰比；能夠打亂氫氧化鈣的取向生長，縮小孔隙；同時，由于聚合物能夠和水泥水化產(chǎn)物發(fā)生化學(xué)反應(yīng)，增強(qiáng)機(jī)體的密實性，改善材料的性能。

聚合物水泥砂漿在國外有著長達(dá)30多年的應(yīng)用歷史，聚合物種類多樣，已經(jīng)實現(xiàn)了商品化生產(chǎn)，常用的聚合物包括3種類型，即水溶性聚合物、液體樹脂、膠乳，目前已經(jīng)在修補(bǔ)材料、抗沖耐磨材料、防水材料中得到了廣泛的應(yīng)用。我國對于聚合物水泥砂漿的應(yīng)用最早可以追溯到1994年，三峽工程、高壩洲水利樞紐等各類工程中都有聚合物水泥砂漿的身影，有效提升了工程的耐久性，實現(xiàn)了成套應(yīng)用，取得了理想的經(jīng)濟(jì)效益與技術(shù)效益。

2 聚合物水泥砂漿材料的組成

在聚合物水泥砂漿的組成材料之中，聚合物是不可或缺的材料，也是其中最為重要的材料之一。在實踐中我們可以發(fā)現(xiàn)，在砂漿改性中所用到的聚合物，對其性能有較高的要求。在運(yùn)用聚合物對砂漿進(jìn)行改性時，發(fā)揮其優(yōu)勢作用的同時，防止負(fù)面影響對水泥砂漿的改性帶來不利的影響?，F(xiàn)階段用于水泥砂漿改性的聚合物種類有限，通常情況下，會綜合使用不同的乳液以發(fā)揮各自的優(yōu)點，實現(xiàn)不同的要求，達(dá)到不同的用途。

水泥是聚合物水泥砂漿材料中的另一重要原料。用于聚合物改性砂漿的水泥一般為普通的硅酸鹽水泥以及高氯酸鹽水泥，近年來出現(xiàn)了專門使用聚合物干粉進(jìn)行改性砂漿的氯酸鈣水泥。在聚合物水泥砂漿的材料中，還需要礦物摻合料、消泡劑、穩(wěn)定劑、砂等，通過這些材料的加入，能夠更好地改善砂漿的性能，使材料更加符合需求。

3 聚合物改進(jìn)水泥砂漿的性能

水泥基材料的一個顯著缺點就是具有較大的脆性，因此，水泥基材料的抗拉強(qiáng)度較低，抗裂性也比較差。通過使用聚合物這種有機(jī)高分子進(jìn)行改性，使其具有了更好的彈性和塑性。經(jīng)過使用聚合物對水泥砂漿進(jìn)行改進(jìn)，使其性能有了很大程度的提高，能夠適用于各種需求，用途越來越多。

3.1 聚合物水泥砂漿中新拌砂漿的性能

新拌砂漿具有流動性和保水性等特性。此種特點使水泥砂漿中砂漿的流動性有所增強(qiáng)，有利于水泥水化，防止砂漿的離析，防止水分的散失。

3.2 硬化聚合物砂漿的力學(xué)性能

硬化聚合物砂漿具有較高的抗壓強(qiáng)度，其在抗拉強(qiáng)度以及抗折強(qiáng)度上也比普通的水泥砂漿要高，從而增加了其性能。粘結(jié)強(qiáng)度較高是硬化聚合物砂漿所具有的另一重要性能。當(dāng)使用聚合物改性砂漿作為修補(bǔ)材料時，其粘結(jié)強(qiáng)度就得到了很好的表現(xiàn)。此外，彈性模量、耐久性也是聚合物砂漿具有的重要性能。為了進(jìn)一步改善聚合物水泥砂漿的性能，可以在其中加入苯丙乳液，在水泥遇到水之后，會形成水化產(chǎn)物，強(qiáng)度也逐漸增加，在加入苯丙乳液之后，水泥中的水分量會逐步減少，在水泥—聚合物—水體系之中，聚合物可以凝結(jié)在其中，顆粒高分子膜會直接包裹水泥水化產(chǎn)物，增加混合物的強(qiáng)度，繼而有效提升水泥砂漿的強(qiáng)度，改善其耐酸堿以及耐腐蝕性能。在酸溶液濃度不高的情況下，聚合物膜對砂漿粘結(jié)性與強(qiáng)度的影響更大，可以有效提升材料的綜合性能。

4 聚合物水泥砂漿的應(yīng)用研究

在當(dāng)前階段，由于聚合物水泥砂漿具有其優(yōu)越性，被廣泛應(yīng)用于建設(shè)之中，在各種建設(shè)中發(fā)揮了重要的作用。

4.1 聚合物水泥砂漿被用做混凝土修補(bǔ)材料

聚合物水泥砂漿得到了廣泛的應(yīng)用，尤其是在修補(bǔ)中發(fā)揮出了重大的作用，有利于混凝土的加固。聚合物水泥砂漿具有多方面的優(yōu)越性能，例如：較高的耐磨性、抗沖擊能力等，使聚合物水泥砂漿在混凝土修補(bǔ)中發(fā)揮出了其優(yōu)越性。

4.2 聚合物水泥砂漿被用于防水材料

由于聚合物水泥砂漿的特點，使其具有剛性和柔性雙重的特征，因此，既可以用于剛性的防水材料，又可以用于柔性的防水材料，在多方面發(fā)揮出了其作用。在聚合物水泥砂漿的應(yīng)用上，其也可以作為膠黏劑材料、防腐蝕材料等；同樣可以作為表面裝飾、保護(hù)的材料用于鋪面和路面的鋪設(shè)材料。

5 結(jié)語

在聚合物水泥砂漿的研究中，需要積極研發(fā)出新型的材料，使其性能得到更好的改進(jìn)，從而發(fā)揮出其更大的優(yōu)勢作用。

參考文獻(xiàn)

[1] Ohama Y，Demura K，Kin W.Properties of polymer modified mortars using redispersible polymer powder[C]// Proceedings of the First East Asia Symposium on Polymer in Concrete.2011.

[2] 蔣隆敏，尚守平，黃政宇.一種適用于鋼絲（筋）網(wǎng)水泥加固RC結(jié)構(gòu)的纖維增強(qiáng)復(fù)合砂漿和界面劑[J].土木工程學(xué)報，2005（5）：41-47.

[3] 謝業(yè)明，葛序堯，單遠(yuǎn)銘.聚合物改性高強(qiáng)修補(bǔ)水泥砂漿的研究[J].工程與建設(shè)，2009（2）：222-224.

[4] D.Heinz，U.Ludwing.Mechanism of secondary ettringite formation in mortars and Concretes subjected to heat treatment[J].Aci Special Publication，1987（1）：2059.