苯丙乳液对砂浆力学性能的影响论文
摘要：聚合物砂浆的强度随苯丙乳液掺量的增加而降低，当苯丙乳液掺量为3%时不影响砂浆的正常使用强度，故此掺量为聚合物砂浆中苯丙乳液的最佳掺量。不同拌和工艺对聚合物砂浆力学性能影响较大，试验采用2种不同拌和方法对比聚合物砂浆的力学性能，试验证明文中第2种拌和方法的聚合物砂浆力学性能较好。
关键词：苯丙乳液；聚合物砂浆；拌和工艺；力学性能
1试验
1.1原材料
（1）水泥:采用吉林省亚泰集团生产的“鼎鹿”牌普通硅酸盐水泥，比表面积是368m2/kg。其它物理性能见表1。（2）砂子：采用的是石英砂，根据普通混凝土用砂级配区的标准（JGJ52-2006）在Ⅱ区范围内；（3）水：采用试验用普通自来水，符合JGJ63-2006《混凝土用水标准》要求；（4）苯丙乳液：固体含量53%；（5）粉煤灰（FA）：经过机械活化15min后测定粉煤灰的45μm方孔筛余19.3％,比表面积1454.5m2/kg；（6）硅灰（SF）：采用负压筛分仪测定45μm方孔筛余7.0％，比表面积20379.7m2/kg；（7）减水剂：聚羧酸系高效减水剂。
1.2试验仪器
本试验采用的仪器有：DKZ-5000型水泥电动抗折试验机；YES-2000压力试验机；砂浆稠度测定仪；SBY-60标准恒温恒湿养护箱；DZ-2BC型真空干燥箱。1.3试验方法基准砂浆配合比为m（三元胶凝材料）:m（砂子）:m（水）＝1:2.5:0.33，其中三元胶凝材料中粉煤灰掺量为10%，硅灰掺量8%；聚羧酸系高效减水剂掺量0.4%。单因素分析掺入苯丙乳液质量为三元胶凝材料质量的0，1%，3%，6%，10%。研究采用不同的拌和工艺对聚合物砂浆力学性能的影响。本试验依据的标准：《建筑砂浆基本性能试验方法标准》（JGJT70）；《聚合物改性水泥砂浆试验规程》DL/T5126-2001；水泥胶砂强度检验方法（ISO法）GB/T17671-1999。
2结果与讨论
2.1不同掺量的苯丙乳液对砂浆力学性能的影响
在标准养护的温度和湿度条件下，不同掺量的苯丙乳液对基准砂浆力学性能影响见表2。掺入苯丙乳液的聚合物砂浆力学性能较基准砂浆均有所降低。在水泥水化的过程中，掺入的苯丙乳液分子覆盖在水泥颗粒表面，阻碍了三元胶泥材料颗粒与水分子接触，使复合砂浆出现缓凝现象[1-2]，故在相同的水化时间内，聚合物砂浆总体强度低于基准砂浆。如图1~图2所示，分别掺入1%，3%，6%，10%苯丙乳液的基准砂浆3d，28d，156d抗压强度与抗折强度均为先升高后降低的趋势。当掺量苯丙乳液的掺量为3%时，聚合物砂浆的`力学性能较基准砂浆降低不明显，部分数据显示抗折强度有所提高。这是由于苯丙乳液将水泥砂浆硬化产物聚集在一起，形成了致密的网络结构，相互贯穿，这种桥连作用使聚合物砂浆内部更加密实，从而提高力学性能。随着苯丙乳液掺入量的不断增大，三元胶凝材料的水化阻碍增大，缓凝现象愈加明显，加之阻碍二次水化，使得聚合物砂浆力学性能不断降低。当苯丙乳液掺入量为3%时是聚合物砂浆的最佳掺量。
2.2不同拌和工艺对聚合物砂浆力学性能的影响
在基准砂浆配合比不变，苯丙乳液掺量为3%的情况下，分别采取以下2种拌和工艺：方法1是将三元胶凝材料与砂子充分干混，将按照水灰比称重的水与苯丙乳液充分混合，将混合液导入搅拌锅中，搅拌至3min装模；方法2是将三元胶凝材料与砂子充分干混，将水泥水化所需的水称量导入搅拌锅中搅拌1.5min，再将剩余水与苯丙乳液充分混合，将混合液导入搅拌锅中搅拌1.5min装模。2种不同的拌和工艺对聚合物砂浆力学性能的影响见表3。如图3~图4所示，采用方法1制备的聚合物砂浆力学性能均没有采用方法2制备的聚合物砂浆强度高。这是由于掺入苯丙乳液的聚合物砂浆产生缓凝作用，阻碍三元胶凝材料水化增加强度；方法2则是将三元胶凝材料水化所需的水与三元胶凝材料充分混合，先促进水化反应，再掺入苯丙乳液时部分胶泥材料已经发生水化反应，且三元胶凝材料里面掺入的硅灰，比表面积较大，水化反应速度快，促进早期强度升高。故采用方法2制备的聚合物砂浆力学性能优于采用方法1制备的聚合物砂浆。
3结论
苯丙乳液掺量越高，聚合物砂浆强度越低。当苯丙乳液掺量为3%时，砂浆力学性能与基准砂浆力学性能相差不大，此掺量为保证基准砂浆力学性能的最佳掺量；不同拌和工艺对聚合物砂浆力学性能影响较大，先满足三元胶凝材料水化再掺入苯丙乳液的方法（本文中的方法2）不仅可以满足聚合物砂浆的力学性能，也可保证苯丙乳液提高聚合物砂浆耐久性能。
参考文献
[1]钟世云，袁华.聚合物在混凝土中的应用[M].北京：化学工业出版社，2003.
[2]左艳梅，李为康.半连续种子聚合法合成苯丙乳液及应用于防水砂浆研究[J].新型建筑材料，2015，6（12）：82-86.
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