聚合物改性砂浆粘结强度及测试方法的研究

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
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。

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 Technology ,2003,34(1):19222.(in Chinese )[3]魏华.混凝土结构耐久性评估与质量控制基础研究[D ].郑州:郑州大学,2004:122.WEI Hua.Furdamental research on durability assessment and quality control of concrete structure [D ].Zhengzhou :Zhengzhou University ,2004:122.(in Chinese )[4]郑克仁,孙伟,贾艳涛,等.矿渣掺量对高水胶比水泥净浆水化产物及孔结构的影响[J ].硅酸盐学报,2005,33(4):5202524.ZHEN G K e 2ren ,SUN Wei ,J IA Y an 2tao ,et al.E ffects of slag dosage on hydration products and pore structure of cement paste at high water to binder ratio[J ].Journal of the Chinese Ceramic S ociety ,2005,33(4):5202524.(in Chinese )[5]刘轶翔,邓德华,元强,等.矿渣掺量和水胶比对水泥砂浆强度及流动度的影响[J ].粉煤灰综合利用,2005(1):35236.L IU Y i 2xiang ,DEN G De 2hua ,YUAN Qiang ,et al.E ffect of slag content and water to binder ratio on strength and flowability of cement mortar[J ].Fly Ash Comprehensive Utilization ,2005(1):35236.(in Chinese )7601　第8期张金喜,等:聚合物乳液改性水泥砂浆基本性能研究8601北　京　工　业　大　学　学　报2009年[6]罗立峰,钟鸣,黄成造.钢纤维增强聚合物改性混凝土桥面铺装技术[M].广州:华南理工大学出版社,2004:49250.[7]赵志方,赵国藩,黄承逵.新老混凝土粘结抗折性能研究[J].土木工程学报,2000,33(2):67272.ZHAO Zhi2fang,ZHAO Guo2fan,HUAN G Cheng2kui.Research on adhesive bending behavior of young on old concrete[J].China Civil Engineering Journal,2000,33(2):67272.(in Chinese)[8]黄从运,张明飞,曾俊杰,等.聚合物乳液改性硫铝酸盐水泥修补砂浆的试验研究[J].化学建材,2006,22(5):34236.HUAN G Cong2yun,ZHAN G Ming2fei,ZEN G J un2jie,et al.Experiment study of polymer latex modified sulphoaluminate cement mortar for repair[J].Chemical Material for Construction,2006,22(5):34236.(in Chinese)[9]ZHAN GJin2xi,FUJ IWARA T.Resistance to frost damage of concrete with various mix proportions under salty condition[C]∥Frost Resistance of Concrete/From Nano2Structure and Pore S olution to Macroscopic Behavior and Testing.EssenG ermany:RIL EM,2002:3672374.[10]郭剑飞.混凝土孔结构与强度关系理论研究[D].杭州:浙江大学建筑工程学院,2006:327.GUO Jian2fei.The theoretical research of the pore structure and strength of concrete[D].Hangzhou:College of Civil Engineering&Architecture,2006:327.(in Chinese)[11]申爱琴.水泥与水泥混凝土[M].北京:人民交通出版社,2000:932103.[12]OLL ITRAUL T2FICHET R,G AU THIER C,CLAMEN G,et al.Micro2structural aspects in polymer2modified cement[J].Cement and Concrete Research,1998,28(12):168721693.Study on B asic Characteristics of PolymerLatex Modif ied Cement MortarZHAN G Jin2xi1,J IN Shan2shan1,ZHAN G Jiang1,2,WAN G De2zhi3(11K ey Laboratory of Traffic Engineering,Beijing University of Technology,Beijing,100124,China;21Capital Highway Development Group Corporation,Beijing,100087,China;31Qinhuangdao Transportation Bureau,Qinhuangdao,Hebei,066600,China)Abstract:Maintenance of concrete structure has become a hot topic at present.In order to develop high performance materials for repair of concrete structure,two species of polymer latex were selected to modify cement mortar.Experiments of compressive strength,flexural strength,adhesive bending strength, absorption,and pore structure analysis were executed on polymer latex modified 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。

聚合物改性水泥砂浆的研究进展引言早在90年前聚合物改性砂浆和混凝土的概念就已被提出了,但直到20世纪70年代后此类材料才得到较快发展，正值欧美发达国家在20世纪四五十年代修建的混凝土结构进入修补加固的时期。

从某种程度上说，聚合物在水泥基材料中的应用是伴随着混凝土结构的修补加固而发展起来的。

随着近年来我国兴建的混凝土结构进入维修加固期，聚合物改性水泥砂浆在我国的研究应用也有了较快发展。

聚合物的掺入可以提高水泥砂浆和混凝土的强度、粘结性能、抗渗透性、耐腐蚀性等，因此聚合物被广泛用于提高建筑材料的性能。

用于修补混凝土结构表面缺陷的聚合物改性水泥砂浆（PMCM），可分为乳液类和胶粉类。

对大量应用于PMCM中的聚合物的调查表明,通过乳液聚合的聚合物应用最为广泛并且能够被接受。

用于聚合物改性水泥砂浆中的常用聚合物乳液主要有丁苯类乳液（SBR)、丙烯酸类乳液（PAE)、环氧类乳液(EE）、氯丁类乳液(CR）、苯丙乳液(SAE)、醋酸乙烯酯－乙烯共聚物乳液（V AE）、支化羟酸乙烯酯乳液(V A－VEOV A）、聚醋酸乙烯酯乳液（PVAC）等。

一、新拌聚合物改性水泥砂浆的性能1、工作性聚合物的种类、掺量对新拌砂浆的工作性影响显著。

有研究发现，不同种类聚合物乳液的减水率都能达到20％以上,减水效果明显，其中SBR的减水效果更优。

即使是同种聚合物，由于聚合物乳液的性质不同，对改性砂浆流动性的影响也不相同。

通常,随着聚灰比（聚合物与水泥的质量比）的增加，乳液改性砂浆的流动性提高，工作性改善。

聚合物乳液的掺入能提高新拌砂浆的工作性，这是因为乳液中的表面活性剂及稳定剂在改性砂浆中引入了较多气泡，砂浆中水泥颗粒的堆积状态得到改善，水泥颗粒的分散效果提高。

乳液的憎水性和胶体特性使新拌改性砂浆具有良好的保水性，从而降低了对其进行长期湿养护的必要。

通过在聚合物改性砂浆中掺入纤维素醚、改性无机矿粉可以进一步提高新拌砂浆的保水率。

2、含气量已有研究表明，聚合物乳液改性砂浆的含气量高于空白普通水泥砂浆，这是因为掺入的聚合物乳液中的表面活性剂和稳定剂在新拌砂浆中引入了较多气泡.适当的引气有助于改善新拌水泥砂浆的流动性,提高其抗渗性和抗冻融性,但过量的气泡则会降低砂浆的强度.一般聚合物乳液改性砂浆的含气量为5%~20％，有些甚至高达30％。

万方数据第２ｌ卷第３期管斌君编译：硷修补用改性聚合物砂浆……３９２实验方法物理性能可以测基其单位质量、吸水率、凝结时间、工作性、干缩值和抗冻融性能。

单位质量是用试样在空气中的干重除以它的体积；吸水率则根据ＫｓＦ２５１８标准进行，试样规格是ｓｃｍｘ５ｃｍ×５ｃｍ；凝结时同和工作性各根据ＫｓＦ２４３６和ＫｓＦ２４７６标准。

ｏｈａｍａ—Ｉ）ｅｍｕ—ｒａ方法用来测量６ｃｍ×６ｃｍ×２４ｃｍ的试样的干缩值，其测试温度保持在２０士２Ｃ。

ＫｓＦ２４５６标准用来测抗冻融性能。

表５跋性聚台麴砂浆的配台比力学性能可以测量其抗压、抗折和抗拉强度、弹性模量、泊松比、冲击和粘附强度。

根据ＫｓＦ２４７７标准测量养护３ｄ，７ｄ，１４ｄ和２８ｄ试样的抗压、抗折和抗拉强度。

弹性模量和泊松比可根据ＫｓＦ２４３８标准，用金属拉伸仪设备。

在３ｄ，７ｄ。

１４ｄ和２８ｄ的养护时间里用ｌ妇的钢球测其冲击强度，试样规格是６ｃｍ×６ｃｍ×６ｃｍ。

粘附强度则根据ＡｓＴＭＤ８８２标准测量。

３结果和讨论３．Ｌ物理性能图ｌ（略）和图２（略）显示了不掺乳胶、掺改性环氧乳胶和掺改性ｓＢＲ乳胶砂浆之问的关系。

它们的单位质量分别是２２５４ｋｇ／ｍ３．２ｚ４５ｋｇ／ｍ３和ｚ０４３ｋｇ／ｍ３，其吸水率分别是８．２０％，２．２４％和２．８２％。

由此看出，掺改性ＳＢＲ乳胶砂浆的吸水率最低，掺改性环氧乳胶砂浆次之。

改性聚合物的砂浆的吸水率约是通常砂浆的ｌ／３．已被证明具有良好的抗水性。

表６改性聚台袖砂浆的凝结时阃单位：ｍｍ衰７改性聚台袖砂浆的坍落度凝结时间是决定模具、铸模和使用空间的周转快慢的关键因素。

表６显示了三者的凝结时间．其中初凝结时间分别是４２０ｍｉｎ．３６０ｍｉｎ和４２０ｍｉｎ终凝时间分别是７２０ｍｉｎ，６２０ｍｉｎ．６８０ｍｍ。

与普通砂浆和改性ｓＢＲ乳胶砂浆相比，改性环氧乳胶砂浆相对来说凝结时问短些。

表７显示了三者的坍落度实验值，分别是８．６ｃｍ，１１．６ｃｍ和１１．８ｃｍ。

聚合物改性抗裂砂浆的试验摘要：研究了复掺两种不同的纤维和聚合物胶粉对聚合物砂浆抗裂性的改性效果，并对其抗裂改性机理进行了分析。

实验表明，随着木质纤维、聚丙烯纤维以及胶粉三者掺量的增加，压折比分别降低了13.36%、15.20%和27.52%。

当三者共同作用时抗折强度提高了25.93%，压折比降低了52.94%，且抗折强度最高时压折比最低，显著地改善了砂浆的抗裂性。

关键词：聚合物砂浆；胶粉；纤维；抗裂性在外墙外保温系统中，聚合物砂浆是一个核心问题，如何使聚合物砂浆在抗开裂性方面具有更加优异的性能，以达到好的柔韧性和耐久性，通过实验在材料中掺加纤维和聚合物等材料可以改善砂浆的抗开裂性，尤其是砂浆的力学性能和耐久性能改善更加明显。

纵观目前已有的研究，较少有复掺两种不同的纤维与聚合物胶粉共同作用对防治水泥砂浆开裂的报道。

因此，本文研究了正交实验条件下聚丙烯纤维、木质纤维和聚合物胶粉同时掺入对砂浆抗开裂性的作用效果，并对其改性抗裂机理进行了分析。

1 原材料及实验方法1.1原材料（1）水泥：北京金隅公司生产的P.O.425#水泥；（2）砂：天然砂；（3）V AE:瓦克公司5044胶粉；（4）纤维：聚丙烯纤维和木质纤维；（5）实验时同时掺加MC、重钙以及其他功能性添加剂。

1.2正交试验。

为了研究聚合物改性砂浆抗裂机理，设计了三因素三水平正交试验（见表1），考察胶粉，木质纤维以及聚丙烯纤维对砂浆性能的影响。

表1 影响因素水平表因素（V AE）（木质纤维）（聚丙烯纤维）水平1水平2水平3 2%2.5%3% 0.3%0.35%0.4% 0.3%0.6%0.9%2 结果与分析表2实验结果组别14d抗折强度(MPa) 28d抗折强度(MPa) 14d抗压强度(MPa) 28d抗压强度(MPa) 14d压折比28d压折比E1 2.82 3.93 10.55 13.45 3.74 3.42E2 2.85 4.39 8.03 12.33 2.82 2.81E3 2.72 3.87 8.51 11.82 3.13 3.05E4 2.91 4.65 7.32 12.90 2.52 2.77E5 3.42 5.26 6.06 10.76 1.77 2.05E6 3.40 4.08 8.03 9.23 2.36 2.26E7 2.63 3.74 7.74 9.32 2.94 2.49E8 3.12 4.21 7.72 8.19 2.47 1.95E9 3.33 4.60 8.36 9.43 2.51 2.052.1 木质纤维对聚合物砂浆抗裂性的改善作用。

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土壤聚合物材料粘结强度的试验研究
本研究主要探讨以土壤聚合物材料粘结的土壤的强度的变化。

一、研究背景
土壤聚合物在建设水利与环境领域具有重要的应用价值，多年来被广泛应用于水利挖土机械作业的改良，湿地的石植垫层改建，河床康复，低地水利枢纽建设，中小型河湖挖泥等改造工程。

然而，这一材料的使用受到土壤强度状态的制约，相应参数尚不完善。

二、研究内容
1、材料组成
利用砂砾、炭性粉末、碳酸钙、马蹄黄和复合聚合材料（CP）作为基础材料，采用机械研磨方法将不同原料粘土制备为细小粒径，然后再加入添加剂（含氯次氯酸），其安定比分别为8:1:1:1:3。

2、试验方法
实验结果表明，不同CP比例下，粘土的劈裂强度和扩展强度及抗拉强度均有
明显提高。

试验利用密实度研究仪进行恒定重力、膛压法等采用墩基技术测试，以确定土壤聚合物材料粘结强度的变化程度。

三、研究结果
1、土壤应力–应变曲线
土壤聚合物的应力-应变曲线表明，与纯土壤相比，土壤聚合物的强度模量、
抗压强度和扩展强度均明显提高，其中CP比例为1:1时粘结强度最高，抗拉强度
提高了140%。

2、材料微观结构
扫描电子显微镜（SEM）结果表明，土壤聚合物微观结构发生了明显变化，表面颗粒角度增大，形成了较好的气孔和毛细网状分布，微观结构对粘合剂的均匀分布有利，微观结构有助于提高粘结强度。

四、结论
本研究表明，土壤聚合物的应力应变曲线、抗压强度、扩展强度均有提高，微观结构明显改变，其中CP比例为1:1时粘结强度增强最明显，具有较高单位体积耐压强度，可用于改良土壤结构，提高强度，提高环境保护能力。

聚合物粘结砂浆的强度
聚合物粘结砂浆是一种新型的建筑材料，其强度得到了广泛的认可和应用。

聚合物粘结砂浆是一种由水泥、石灰、砂、聚合物等原材料混合而成的粘结剂，其具有优异的粘结性和耐久性，可以用于各种建筑工程中。

聚合物粘结砂浆的强度主要受到其原材料的质量和配比的影响。

首先，水泥是聚合物粘结砂浆中最重要的原材料之一，其质量直接影响到砂浆的强度。

因此，在选择水泥时，应该选择优质水泥，并且要注意保持水泥的质量稳定。

其次，石灰和砂的质量也是影响聚合物粘结砂浆强度的重要因素。

在选择石灰和砂时，应该选择质量好、粒度均匀的原材料，并且要注意控制其配比。

除了原材料的质量和配比之外，施工技术也是影响聚合物粘结砂浆强度的重要因素。

在施工过程中，应该注意控制水泥浆的含水量，保证砂浆的均匀性和密实性。

此外，在施工过程中，还应该注意控制温度和湿度等环境因素，以保证砂浆的强度和耐久性。

总之，聚合物粘结砂浆是一种优异的建筑材料，其强度可以达到很高的水平。

在使用聚合物粘结砂浆时，应该注意选择优质原材料，并且注意控制配比和施工技术，以保证砂浆的强度和耐久性。