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聚乙烯醇类聚合物乳液用于轻质高强混凝土增韧效果实验研究.pdf
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1、 四川建筑科学研究 第 卷第 期 年 月 收稿日期: 作者简介: 朱( ) , 男, 四川巴中人, 副教授, 高级工程师, 主要从事建筑工程材料、 工程管理方面的教学及研究。 : 聚乙烯醇类聚合物乳液用于轻质高强混凝土 增韧效果实验研究 朱 ( 绵阳职业技术学院, 四川 绵阳 ) 摘要: 选取改性聚乙烯醇类聚合物乳液( ) 为聚合物, 对聚合物改性轻质高强混凝土的制备、 组成、 微观结构 与性能进行研究, 探讨了聚合物对轻集料混凝土的增强增韧效果及作用机理, 得到了聚合物掺入对轻质高强混凝 土性能改善的相关结论。 关键词: 轻质高强混凝土; 聚合物增韧; 实验研究 中图分类号: 文献标志码:
2、文章编号: ( ) 引言 轻质高强是混凝土材料的重要发展方向, 研究 表明 , 混凝土材料自重大, 是结构截面大、 钢筋配 置高的根本原因, 若混凝土自重能够减轻 , 建造同样面积的建筑仅混凝土方量即可节省 以上, 节约钢筋用量 左右。 轻集料混凝土具有高强、 吸水率小的特点, 将其 引入混凝土中既可有效降低自重, 又可避免混凝土 强度明显降低, 因此被认为是最有效的混凝土减重 技术路线 , 除此之外, 使用轻集料还可利用轻集 料多孔的特点而赋予混凝土保温、 吸音等功能特点。 然而, 轻集料混凝土的脆性突出、 工作性能难于调控 以及强度相对较低等问题制约了轻集料混凝土在结 构工程中的应用。因此
3、, 对轻集料混凝土增韧技术 展开深入和系统的研究无疑具有重要的科学意义与 工程应用价值。 聚合物增韧技术 水泥基材料固有脆性的缺点, 而有机高分子材 料则固有弹韧性好的优点, 因此通过有机无机复合 改善水泥基材料的脆性是一个重要的技术途径 。 等通过在水泥基材料中添加水溶性聚合物, 采 用挤压、 热压等特殊制备工艺制备出了弹性近似弹 簧的水泥材料, 在国际上引起了轰动, 该成果带动了 国际上一批建筑材料研究者进行相同领域的研究, 并取得了许多重要成果。如胡曙光、 等在 水泥、 材料等方面的研究成果引起国际同 行的广泛关注。日本的 教授等在聚合物混 凝土方面也开展了卓有成效的研究, 他提出了聚合
4、 物混凝土的微观结构模型是用于指导聚合物改性混 凝土材料设计的经典模型之一。 然而, 聚合物材料改性轻集料混凝土的研究报 道还十分少, 这与国际上轻集料混凝土应用于结构, 特别是主体结构如建筑立柱、 大型预应力梁方面的 应用还比较少, 相应轻集料混凝土脆性问题未引起 足够注意有关。国内一些单位对于轻集料混凝土的 研究主要偏重于应用技术开发研究, 对轻集料混凝 土的增韧改性技术研究还不多, 未见聚合物增韧改 性高强轻集料混凝土研究报道。 一般认为聚合物的掺入可改善普通混凝土的工 作性和韧性, 所存在的问题主要是聚合物混凝土的 长期耐候性, 其本质在于聚合物的耐候性不良。通 过优选水泥与水溶性聚合
5、物, 在特定条件下水泥水 化产物与聚合物可发生相互反应, 并提高材料的基 本性能, 但通常情况下, 聚合物是难以与水泥发生化 学反应的。正因为如此, 聚合物在混凝土中以聚合 物形态存在, 是其长期耐候性、 耐水性不良的根本原 因。 本文选取改性聚乙烯醇类聚合物乳液( ) 为聚合物, 对聚合物改性轻集料混凝土的制备、 组 成、 微观结构与性能进行研究, 试图探讨聚合物对轻 集料混凝土的增强增韧效果及作用机理。 原材料及实验试块制备 本实验聚合物采用改性聚乙烯醇类聚合物乳液 ( ) , 液固含量为 , 由于聚合物乳液的加入 会增大混凝土的含气量, 采用有机硅类消泡剂 在混凝土搅拌过程中缓慢加入,
6、聚合物轻集料 混凝土的制备按图 所示工艺流程进行, 混凝土浇 筑成型后, 先标准养护 , 然后在温度 、 湿度 条件下养护至规定龄期。 图 聚合物轻集料混凝土的制备工艺流程 聚合物乳液的增韧效果 对混凝土基本力学性能的改善, 降低混凝土的 脆性, 提高其韧性, 要借助于向混凝土中掺加聚合 物, 以增加轻集料混凝土的韧性。选择高强轻质混 凝土配合比见表 。 表 高强轻质混凝土配合比( ) 水泥粉煤灰河砂碎石轻集料水减水剂 实验高强轻质混凝土试块( ) 乳液掺量分 别取 、 、 和 , 配合比中通过控制减 水剂掺量以调控混凝土的工作性, 保持坍落度在 , 实验结果见表 。 表 聚合物改性轻集料混凝
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