胡敢峰

（武漢市政工程設(shè)計研究院有限責(zé)任公司，湖北 武漢　430023）

環(huán)氧樹脂乳液改性水泥砂漿的性能研究

胡敢峰

（武漢市政工程設(shè)計研究院有限責(zé)任公司，湖北 武漢430023）

采用相反轉(zhuǎn)法制備高穩(wěn)定性環(huán)氧樹脂乳液，在環(huán)氧樹脂乳液改性水泥砂漿方面，著重探討了改性水泥砂漿的力學(xué)性能和吸水性，在環(huán)氧樹脂乳液改性水泥漿體方面，進行了減水試驗，分析得出不同聚合物摻量水泥漿體的減水效果，同時進行水泥凝結(jié)時間試驗。研究表明，聚合物的存在一方面延緩了水泥的水化速度，另一方面改善了硬化漿體的毛細孔結(jié)構(gòu)。環(huán)氧樹脂乳液改性水泥砂漿的力學(xué)性能得到提高，抗?jié)B性得到改善。

環(huán)氧樹脂乳液；環(huán)氧樹脂改性水泥基材料；力學(xué)性能；減水作用；抗?jié)B性

0　引言

普通水泥砂漿存在脆性過大的缺點，抗壓強度較高而抗拉強度和黏結(jié)強度較低，彈性模量較高而變形能力很差，并不能滿足現(xiàn)階段對砂漿性能的要求。水泥砂漿通過聚合物的改性，能夠增強其和易性、抗壓和抗拉強度，提高結(jié)構(gòu)密實性、抗?jié)B性和對酸、堿、鹽的耐腐蝕性，因而聚合物改性水泥砂漿具有十分廣闊的應(yīng)用領(lǐng)域［1-4］。本文選用環(huán)氧樹脂對水泥進行改性，采用復(fù)合乳化劑對環(huán)氧樹脂進行乳化，通過對水泥砂漿中摻加環(huán)氧樹脂乳液，研究環(huán)氧樹脂乳液改性水泥砂漿的性能。

1　高性能環(huán)氧樹脂乳液的制備

本文采用劑在油中法，也稱轉(zhuǎn)相乳化法，即先將乳化劑加入環(huán)氧樹脂，在高速攪拌下再逐漸加入水，開始滴加水時為W/O型乳狀液，乳液黏度陡然增加，當(dāng)水滴加到一定數(shù)量后發(fā)生相轉(zhuǎn)變成為O/W型乳狀液［5］。固化劑加入方法采用提前加入法，溫度控制在65～69℃，乳化劑采用復(fù)合乳化劑，復(fù)合乳化劑由土溫-80、Span-60和十二烷基苯磺酸鈉組成。經(jīng)過性能檢測和粒度分析儀檢測，測得的性能指標見表1。

2　環(huán)氧樹脂乳液改性水泥漿體的性能研究

2.1環(huán)氧樹脂乳液對水泥漿體的減水作用

聚合物乳液的減水作用見表2，表2表明當(dāng)聚灰比為5%，達到標準稠度時，環(huán)氧樹脂乳液沒有表現(xiàn)出減水效果，反而比空白樣的水泥凈漿要多加5 ml水；當(dāng)聚灰比達到10%，環(huán)氧樹脂乳液改性水泥凈漿表現(xiàn)出比較明顯的減水效果；聚灰比達到15%時，減水效果更加顯著。

2.2環(huán)氧樹脂乳液對水泥凝結(jié)時間的影響

為了測定環(huán)氧樹脂乳液對水泥凝結(jié)時間的影響，在標準稠度下，進行了凝結(jié)時間試驗，測定結(jié)果見表3。從表3可以看出，環(huán)氧樹脂的存在阻礙了水泥的水化，延長了水泥的初凝和終凝時間。

表1　環(huán)氧樹脂乳液的性能

3　環(huán)氧樹脂乳液改性水泥砂漿的力學(xué)性能和抗?jié)B性

3.1環(huán)氧樹脂乳液改性水泥砂漿的力學(xué)性能

不同聚灰比和不同齡期的環(huán)氧樹脂乳液改性水泥砂漿的抗壓和抗折強度見表4。

由表4可以看出，聚合物的加入使得水泥砂漿的抗折強度提高，抗壓強度有所降低，但隨著聚灰比的增大，環(huán)氧樹脂乳液改性水泥砂漿的壓折比，整體上呈現(xiàn)逐漸減少的趨勢，這表明隨著聚灰比的增大，環(huán)氧樹脂乳液改性水泥砂漿的脆性降低，柔性增大，抵抗變形能力提高。并存在最佳聚灰比。

表2　聚合物乳液的減水作用

表3　聚灰比對凝結(jié)時間的影響

表4　環(huán)氧樹脂乳液改性水泥砂漿的抗壓和抗折強度

表5　環(huán)氧樹脂乳液改性水泥砂漿吸水率隨浸水時間的變化%

3.2環(huán)氧樹脂乳液改性水泥砂漿的抗?jié)B性

環(huán)氧樹脂乳液改性水泥砂漿的抗?jié)B性通過吸水試驗來測定，測定的結(jié)果見表5。

由表5可以看出，改性水泥砂漿的吸水率隨聚灰比提高而降低。因為聚合物改性水泥砂漿中，環(huán)氧樹脂填充或封閉了大的孔，且這種效應(yīng)隨聚灰比提高而增大，所以環(huán)氧樹脂改性水泥砂漿的吸水性降低，抗?jié)B性提高。

4　結(jié)語

（1）環(huán)氧樹脂乳液改性水泥凈漿表現(xiàn)出比較明顯的減水效果，環(huán)氧樹脂的存在阻礙了水泥的水化，延長了水泥的初凝和終凝時間。

（2）聚合物的加入使得水泥砂漿的抗折強度提高，抗壓強度有所降低，但隨著聚灰比的增大，環(huán)氧樹脂乳液改性水泥砂漿的壓折比，整體上呈現(xiàn)逐漸減少的趨勢，這表明隨著聚灰比的增大，環(huán)氧樹脂乳液改性水泥砂漿的脆性降低，柔性增大，抵抗變形能力提高。并存在最佳聚灰比（5%）。聚合物改性水泥砂漿中，環(huán)氧樹脂填充或封閉了大的孔，使得環(huán)氧樹脂改性水泥砂漿的吸水性降低，抗?jié)B性提高。

［1］鐘世云，袁華.聚合物在混凝土中的應(yīng)用［M］.北京：化學(xué)工業(yè)出版社，2003.

［2］姚紅云，梁乃興，王化河，等.羧基丁苯聚合物改性水泥漿體的性能研究［J］.重慶交通大學(xué)學(xué)報（自然科學(xué)版），2004，23（1）：13-18.

［3］梁乃興.聚合物改性水泥混凝土［M］.北京：人民交通出版社，1995.

［4］鐘世云，陳志源，康勇，等.聚合物乳液共混物及其改性水泥砂漿的力學(xué)性能［J］.混凝土與水泥制品，2002（1）：10-14.

［5］徐寶學(xué)，胡慧珠，倪寒秋.高穩(wěn)定環(huán)氧樹脂乳液的制備［J］.中國膠粘劑，1998，7（2）：13-15.

TU5

A

1009-7716（2016）06-0296-02

2016-03-03

胡敢峰（1983-），男，湖南婁底人，碩士，工程師，從事城市道路工程設(shè)計工作。