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    改性聚合物材料:聚合物改性水泥基防水材料

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    改性聚合物材料:聚合物改性水泥基防水材料

    發布日期:2018-02-23 11:16 來源:http://www.mon43.com 點擊:

    改性聚合物材料:聚合物改性水泥基防水材料


    一、聚合物改性水泥基防水材料的定義

    聚合物改性水泥基防水材料是由聚合物乳液或可再分散性乳膠粉、水泥、填料和集料等配制而成,可形成柔性涂膜或剛性構造體。常見的聚合物改性水泥基防水材料主要有聚合物水泥防水涂料(JS防水涂料)、聚合物水泥防水漿料(JJ防水漿料)和聚合物水泥防水砂漿(JF防水砂漿)三大類,橫跨了柔性防水涂料和剛性防水材料兩大類。聚合物改性水泥基防水材料常用的聚合物乳液有丁苯乳液(SBR)、聚丙烯酸酯乳液(PAE)和醋酸乙烯酯-乙烯共聚乳液(VAE)等。

    聚合物不僅能改善水泥基材料的抗滲性、抗凍性和抗化學物質腐蝕性,還能夠顯著提高水泥基材料的力學性能,如抗拉強度、抗折強度和抗沖擊性能。因此,聚合物改性水泥基材料受到了高度重視,成果也得到了較大范圍的推廣應用。改性聚合物材料

    二、聚合物的應用形式

    (1) 聚合物粒子

    聚合物粒子通常是指聚合物乳液(聚合物粒子均勻的分布在水相中)或可再分散性乳膠粉的形式,與水泥基材料拌合后,在體系中仍以聚合物粒子的形式存在。聚合物粒子分散于水中最常見的形式是膠乳,尤其是丁苯共聚膠乳,加入表面活性劑可使分散體系穩定。分散于水中的聚合物粒子比聚合物粉末更易于成膜,聚合物膜的存在使材料的力學性能更加優異、耐久性能更好。在聚合物改性水泥基材料中,聚合物粒子存在于水化產物和水泥顆粒的表面之間,它改變了水泥基材料的孔結構,降低了孔隙率,還可以使拌合物的和易性提高且需水量減少,降低水灰比,并使水化速率降低。

    (2) 有機液體

    有機液體可以是聚合物溶液(水溶性聚合物如甲基纖維素、聚乙烯醇、聚丙烯酰胺)或樹脂(環氧和不飽和聚酯樹脂)。液體形式的最大優點是其易于形成均一的空間分布,因此,要得到同樣的改性效果,聚合物溶液與聚合物粒子相比,往往只需很少的摻量。改性聚合物材料

    聚合物溶液可以改善拌合物和易性,優化硬化體的孔結構。對于宏觀無缺陷水泥,水溶性聚合物是重要的,它們的優點在于提高基體抗折強度。

    三、聚合物改性水泥基防水材料的分類

    (1) 聚合物水泥基防水涂料

    聚合物水泥防水涂料簡稱復合防水涂料,是一種以聚丙烯酸酯乳液、乙烯一醋酸乙烯酯共聚乳液等聚合物乳液與各種添加劑組成的有機液料,和水泥、石英砂、輕重質碳酸鈣等無機填料及各種添加劑所組成的無機粉料通過合理配比、復合制成的一種雙組份、水性建筑防水涂料。

    如表1是一種防水涂料試驗配比,先稱量水并與各種助劑摻合,再與丙烯酸酯膠乳摻合制得液料,把普通硅酸鹽水泥、重鈣、石英砂混合均勻制成粉料,然后按配比將粉料和液料混合均勻,投入生產設備,制得防水涂料。改性聚合物材料

    (2) 聚合物水泥防水漿料

    聚合物水泥防水漿料作為一種新型的環保型防水材料,結合了水泥的剛性和高分子材料的柔性,具有良好的物理力學性能和耐久性。苯丙乳液是聚合物水泥防水漿料常用的一種聚合物乳液,可將水泥水化產物的顆粒連接起來,延長水泥的硬化時間,提高聚合物水泥防水漿料的強度、粘結性和耐水性,同時降低水泥的脆性,克服傳統水泥粘結層和抹面層易脹縮開裂的弊病。

    (3) 聚合物水泥基防水砂漿

    聚合物水泥基防水砂漿是以水泥、細骨料為主要原材料,以聚合物和添加劑等改性材料并按適當配比混合而成的防水材料。產品按聚合物改性材料的狀態分為干粉類(I類)和乳液類(II類)。聚合物水泥基防水砂漿是優異的剛性抗滲防水材料,施工方便,使用時加水攪拌均勻即可。

    聚合物水泥砂漿的耐水性試驗

    用EVA和SBR乳膠(固含量為19%),聚灰比為50%,膠砂比為1:2,配制成聚合物水泥砂漿,其耐水性能測試結果見表2。

    可以看出,兩種物聚合水泥砂漿經過14d干燥養護(干養)和7d浸水養護(水養)后,其各項強度較干養14d均有不同程度的下降,其中抗折強度下降較多,下降到70%左右,抗壓強度則下降到90%左右,比抗折強度損失要小。EVA的抗壓、抗折強度下降程度比SBR要大,而壓剪粘結強度下降卻比SBR要少。說明這兩種聚合物的耐水性能相差不多,但各有所長。改性聚合物材料

    四、聚合物改性水泥基防水材料作用機理分析

    聚合物對水泥的改性是通過兩個過程來完成,即水泥的水化過程和膠乳膜的形成過程。以Ohama模型對防水機理進行分析:當聚合物乳液和水泥相混合時,其乳膠顆粒就均勻地分散在水泥中,由,于水泥水化逐漸形成了水泥凝膠,隨著這種凝膠結構的發展和水分的蒸發,聚合物顆粒亦開始聚集在水泥凝膠結構的毛細孔中,并使其封閉,阻止水分的過快蒸發,促使水泥進一步水化,當水泥繼續水化和水分繼續蒸發時,毛細孔中的水繼續減少,從而使聚合物顆粒在水泥凝膠和未水化水泥顆粒表面上凝結成一個連續的密集層。最后,密集的聚合物顆粒將在水化的水泥凝膠和未水化水泥顆?;旌衔锷闲纬蛇B續的網膜,它們構成了一個整體。由于柔性的聚合物顆粒填滿水泥顆粒的空隙,同時由于所形成的粘結性的交聯網膜的存在,使得聚合物水泥砂漿變得有韌性,較普通水泥砂漿具有更優越的抗折性能和粘結性能。

    另外,長期在水中浸泡后,聚合物凈漿或砂漿中的水泥石的結構發生了變化,部分膠凝物質析出,同時有些已形成的聚合物交聯網膜可能發生水解或斷裂,使材料變得脆硬,從而引起抗折強度和粘結強度的下降。

    改性聚合物材料

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