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本文介紹一種聚合物快速修補砂漿,其具有短期強度發展快,后期強度損失小,粘結力好等優異的物理力學性能。
一、原材料選擇及配比
1.1 原材料選擇
A:快硬硫鋁酸鹽水泥42.5級;B:硅灰;C:可再分散醋酸乙烯/ 乙烯共聚膠粉;D:羥丙基甲基纖維素;E:萘系高效減水劑;F:無機鋰鹽促凝劑;G:由兩種無機鹽簡單合成制得的激發劑;H:硅質消泡劑PD-1;L:40-120目連續級配石英砂。
1.2 原材料配比
聚合物快速修補砂漿按下表配比機械攪拌混合均勻制得。
表1 修補砂漿配比
![]() 二、試驗方法及試驗結果
2.1 試驗方法
試驗方法測定參照DL/T5126-2001《聚合物改性水泥砂漿試驗規程》、 GB/T17671-1999《水泥膠砂強度檢驗方法(ISO法)》、JC/T907-2002《混凝土界面處理劑》,其中水料比為0.16-0.18。
2.2 凝結時間測定
混凝土構造物的緊急搶修要求修補砂漿除具有速凝及早強的特性外,還應具備施工可操作性,一般施工間隔為15min左右較為適宜。
表2 修補砂漿凝結時間
![]() 2.3 強度測定
在混凝土構造物的緊急搶修時,聚合物快速修補砂漿應具備較快的強度增長速度,同時需要其與混凝土整體結構共同工作,為在短時間內達到使用要求,對粘結強度要求較高。
表3 修補砂漿抗壓、抗折強度
![]() 表4 修補砂漿拉伸粘結強度
![]() 三、水化硬化機理分析
硫鋁酸鹽水泥的主要水化產物為鈣礬石、鋁膠、水化硅酸鈣凝膠,主要反應如下:
![]() Ca(OH)2與該系統中的2Al2O3·3H2O和CaSO4·2H2O 繼續反應生成鈣礬石。
在以上主要過程進行的同時,還伴隨著其他的水化過程進行和水化產物的生成,水化反應得以長期進行,但無機鋰鹽促凝劑的加入縮短了水泥水化的反應誘導期并加快水泥的水化反應。由于水泥水化的加快,形成的主要水化產物鈣礬石不僅晶體粗大,且來不及在漿體中均勻分布,從而形成薄弱點,導致強度降低。而硅灰和無機鹽激發劑的加入會填充骨料和水化產物的孔隙,激發水化產物的活性,促使多種水化反應形成晶體,改善晶體分布不均和水化產物密實度不夠而引起的強度損失,并且硅灰的長期活性會一定程度減小硫鋁酸鹽水泥長期強度倒縮等問題。
同時大量文獻資料證明:可再分散膠粉對水泥砂漿的改性作用是通過聚合物在水泥漿與骨料間形成具有較高粘結力的膜,并堵塞砂漿內的孔隙來實現的。水泥水化與聚合物成膜同時進行,最后形成水泥漿與聚合物膜相互交織在一起的互穿網絡結構,提高了砂漿的內聚力。以上各種添加劑的激發和輔助作用使得改性后的砂漿的抗拉強度、粘結強度、柔韌性和封閉抗滲性均有大幅度提高。
四、結語
本聚合物快速修補砂漿初凝時間大于15min,終凝時間小于40min,1h抗壓強度大于15MPa,抗折強度大于6MPa,3d抗壓強度大于40MPa,抗折強度大于10MPa,28d拉伸粘結強度大于2MPa,具有短期強度發展快,后期強度損失小,粘結力好等優異的物理力學性能??蓮V泛應于在緊急搶修、冬季施工、道路快速修補、防水堵漏等特殊工程。
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