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摘要:所谓聚合物砂浆是指经历改良处理后的水泥砂浆,在建筑行业中的应用已有了十分显著的规模,与传统水泥砂浆相比,聚合物砂浆在使用性能上要高出其很多倍,不仅有着较强的抗渗性和抗拉伸能力,而且其适用范围也是较为宽广,受到业界人士的一致好评。同时,聚合物砂浆还具有一定的环保性能,在使用过程中,其产生的污染元素几乎为零,是现代建筑业中,最安全、最高效、最环保的一种新型水泥砂浆。本文也会对聚合物砂浆的应用做进一步的阐述和探讨。
关键词:聚合物砂浆了;应用;分析
聚合物水泥砂浆的应用范围十分宽广,尤其在建筑业中的运用,因为其具有极强的多元化使用性能,如:抗渗性、抗拉强度、抗变形能力、抗伸缩能力等,可有效提升水泥砂浆的使用效率,尽管在我国起步较晚,但其发展速度却是十分迅猛,本文主要从其具体特性、形成原理及具体应用进行了详细的分析。
一、聚合物砂浆的种类及特性分析
(一)聚合物砂浆的种类
在建筑行业中,砂桨是其最为普遍的建筑材料,通过聚合物融合后所形成的水泥砂浆被称作为聚合物砂桨复合材料,一般情况下,含有聚合物的水泥砂浆分为三种类型,即:聚合物砂桨、聚合物浸渍砂桨、聚合物改性砂桨。
1.1聚合物砂桨
该砂浆主要由聚合物所形成的胶结材料所组成,可以在一定程度上提高水泥的固化反应,增强其抗渗性和持久性。
1.2聚合物浸渍砂桨
该砂浆主要是将完全固化后的砂浆溶浸在具有聚合功能的低分子单体或预聚体中,从而形成聚合物砂桨复合材料,其工艺造价十分之高,施工过程中难度系数也是较为可观,通常被应用于桥梁工程及高强度混凝土配制中,只有少部分用于地面材料的修复中。
1.3聚合物改性砂桨
该砂浆的主要材料包括水泥和骨料两种元素,其是一种与有机聚合物材料相互融合后所产生的复合砂浆,这种复合砂浆又可分散成几种水泥化合物,即:聚合物乳液、水溶性聚合物、可再分散聚合物粉料及液体聚合物等。其中,聚合物乳液在聚合过程中,所采用的原料为非离子型的乳化剂,其聚合而成的物质有很多品种,最为常见的有:天然橡胶、丁苯橡胶、丙烯酸醋乳液、氯丁胶乳等。而可再分散聚合物粉料则是在遇水后才会产生乳化反应,其通常都是再加入水泥和骨料后才能形成新的乳液聚合物,并通过全方位养护后,才能达到改变水泥特性的目的。
(二)聚合物砂浆的性质
在聚合物砂浆中,最重要的组成材料就是聚合物改性剂和水泥改性剂,两者可以促进水泥砂浆的使用性能,如:抗拉伸、变形、防水、耐久等性能。一般情况下,除了未经改良的水泥砂桨可以影响到聚合物水泥砂桨的特性,还会受到聚合物自身物理特性的制约,如:成分、酸碱值密度、最低成膜温度等特性。另外,聚合物水泥砂桨的多种使用性能要较未改良的水泥砂浆高很多,尤其是在与水融合后,聚合物会产生分散状态形成细小的颗粒,并不容易与水泥相互粘连,这主要由于有机聚合物具有较强的润滑作用所致,在水中,可以保持砂桨中各组分的独立流动特质,另外,有机聚合物遇到空气后也会产生相应的诱导效应,这种效应相对会促使水泥砂浆出现压缩反应,所以,有效降低了砂浆施工的难度系数。同时,聚合物砂桨在固化后会演变成刚性极强的外框结构,其所含有的聚合物膜具有活动接头的功能,可以增强外框结构的坚固性和抗拉强度,一半抗拉强度可增至普通砂桨的10倍以上功效。此外,聚合物水泥砂桨在防水方面也有着极强的特性,其内含的超柔性聚合物及超粘结性聚合物可以完全与干燥水
泥砂桨相融合,并形生分散型颗粒,这样就可以有效的填充地面与墙体间的裂缝,防止其扩大或蔓延。当聚合物填充较大裂缝时,其可以全面提升水泥砂浆的抗腐蚀能力,避免硫酸盐等物质的侵蚀,影响使用功效。并且使用掺入环氧丙烯酸乳剂研制的聚合物砂桨,还可以防止聚合物的碱化反应,使其韧性提高到最大化的同时,还可以很好的抵抗氯离子等化合物的侵蚀。
二、聚合物砂浆的形成原理
(一)初期阶段
当聚合物乳液与水泥砂桨相互融合后,聚合物乳液中的分散颗粒就会在水泥浆表面形成均匀的防护层,并随着水泥的水热化特性,形成一种胶状物质,即称为水泥凝胶,且其在液体中所释放的氢氧化钙也会达到饱和状态,而水泥凝胶表面所覆盖的未水化水泥颗粒会与矿物表面的硅酸盐产生化学反应,从而形成新的聚合物质——硅酸钙凝胶。
(二)中期阶段
水泥凝胶一旦形成,用水含量也会逐渐减少,相对聚合物就会被制约在水泥砂浆的毛细孔隙中,而一旦水泥热化较快,则孔隙内的水分就会蒸发,使得聚合物颗粒就会形成凝结状态,从而在水化凝胶表面形成一层密封效果极好的防护层,与此同时,该防护层表面也会粘结一些骨料颗粒、水泥水化凝胶颗粒及水泥颗粒等物质,这些颗粒间的缝隙很容易在第一时间内被带有粘结性的聚合物所填充,因为水泥桨体中的孔隙尺寸较小,一般最小孔隙直径不超过0.3纳米,最大孔隙直径不超过500纳米,相对聚合物颗粒尺寸正好与水泥浆体孔隙尺寸处在同一水平线,所以,所聚合物颗粒被填充在水泥桨体孔隙中可以有效增强聚合物砂浆的粘性和抗伸缩性。另外,一些聚合物分子中的活性基团遇到水热化后的砂浆也会产生化学反应,当钙离子和铝离子达到二价或三价时,就会形成特殊的聚合物,人们通常把这种聚合物称作桥键,其是一种可以防止水泥砂桨硬化的框架模型,不仅能降低水泥热化反应,减少裂缝的成因,而且还能提高聚合物水泥砂桨复合材料的密度和强度。
(三)后期阶段
由于水泥砂浆在使用过程中会不断产生水化反应,其内部聚集的聚合物颗粒间的水分也会不断减少,直到全部被吸收完全融入到结合水中为止,最终形成一种融合了聚合物颗粒及固化剂物质的网状水泥外框模型,该模型具有极强的凝聚力,可以把水泥水化后的所有产物集中在一起,这样可以充分提升水泥砂浆的抗变形能力,防止结构形态出现变化,影响聚合物砂浆的使用功效。
三、聚合物水泥砂浆的实际应用分析
(一)修补混凝土材料
现如今,聚合物水泥砂浆在混凝土加固中的使用范围越来越广,其作为混凝土材料修复中的主要物质,包含了以下几方面优势:其一,有着较强的粘结性和耐水性;其二,可以有效缩短工期,节省大量的养护时间。其三,聚合物水泥砂浆的抗收缩能力较普通砂浆高出很多倍。其四,聚合物水泥砂浆的抗拉伸能力、抗冲击能力、持久性都十分强大。其五,抗冻裂能力极强。
(二)可用作防水材料
由于聚合物水泥砂浆有着极强的,抗渗性,所以其既能用作刚性防水材料,又能用作柔性防水材料。其中,用作柔性防水材料时,一般都是以防水涂料形式来进行使用的。
(三)可用作胶黏剂
众所周知,聚合物水泥砂浆的粘结力和协调性极佳,因此,常常将它作为性能良好的胶黏剂来使用,如市面上常见的瓷砖胶黏剂和界面处理剂等。
(四)可用作防腐蚀材料
通常,聚合物水泥砂浆的抗渗性和持久性要较普通混凝土高很多,以有效阻隔外界各种氧化物,因此,其应用范围也是十分广泛,常常被加工成具有防腐蚀性能的地面,如:化工厂地面,化学试验室地面、温泉浴池、污水管等。
结束语
综上所述,聚合物砂浆属于一种经过特殊处理后的新型水泥砂浆,在使用性能上要高于普通水泥砂浆,因此,多数被用作防水材料、防腐蚀材料、混凝土修复材料及胶黏剂来使用,颇受业界人士的认可和称赞,随着科学技术的飞速发展,其在改性方面也会越来越完善,从经济角度来分析,聚合物水泥砂浆的应用有着极大的发展空间。
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