聚合物改性水泥砂浆的性能
粘结性能
聚合物改性砂浆在各种基体上的粘结都比普通水泥砂浆好,原因是聚合物与被粘基体材料具有良好的胶接作用。不同种类的聚合物对改性砂浆的粘结性能影响较大。有学者研究发现,丙烯酸砂浆对老混凝土基体的长期粘结性能优于纯丙和氯丁砂浆。聚合物的掺量和水灰比对改性砂浆的粘结强度也有重要影响。试验表明,添加5%~20%的聚合物乳液可以将基准砂浆的粘结强度提高1~4倍。也有学者认为,低聚合物掺量(不**过3.5%)下,改性砂浆的粘结强度与聚合物的掺量成正比;而当聚合物掺量**过3.5%时,掺量增加1%会使粘结强度降低40%。在文献的研究中,研究了不同水灰比对聚合物改性砂浆粘结性能的影响状况,结果发现,90d龄期时,两种不同水灰比(0.35,0.4)的改性砂浆粘结强度均大于4MPa,比水灰比0.3时的粘结强度提高不止1倍,且远**空白水泥砂浆。而粘结养护制度也会影响改性砂浆的粘结性能,不同的聚合物改性砂浆有各自适合的粘结养护制度。
聚合物改性砂浆的工作时间与凝结时间没有直接的关系,主要与施工时表面的干燥条件(温度、湿度、风速等)有关。如果改性砂浆表面干得太快,较早形成“硬皮”,就会影响最后的修整工作。一般来说,聚合物改性砂浆拌合完暴露于空气中后,需要有15~30min的工作时间进行表面刮平等修整工作。
聚合物改性水泥砂浆的性能工作性
塑性开裂
新拌砂浆在凝结硬化前(塑性阶段)由于表面水分快速蒸发容易产生塑性开裂,主要原因是砂浆内部的泌水速度与表面水分的蒸发速度之间存在差别。研究表明,聚合物的掺入限制了砂浆塑性收缩导致的表面和内部微裂缝的产生。有学者认为,聚合物减缓了水泥水化的放热速率,提高了砂浆的抗开裂性能,但收缩变形会增大。对此有学者发现,掺加适量的聚丙烯纤维可以有效抑制改性砂浆的塑性开裂。进一步的研究发现,纤维的种类和长度、聚丙烯纤维的几何形态、不同的搅拌方式、砂子的粒径对改性砂浆的早期失水都有一定的影响。考虑到乳液改性砂浆的收缩变形较大,在现场施工时应特别注意蒸发率**过0.5kg/(m2·h)的情况,施工完后较好对砂浆采取短期的保湿养护措施。
聚合物改性水泥砂浆的性能工作性
韧性
聚合物改性砂浆韧性的表征指标有多种,例如压折比、抗冲击性、横向变形等,一般常用的表征指标是压折比,用于路面修补时常用抗冲击性来表征。有研究发现,当韧性较低时改性砂浆的压折比较明显,当韧性较高时其横向变形较明显,而其抗冲击性在任何情况下都较明显。在相同流动度时,聚合物改性水泥砂浆的韧性优于普通水泥砂浆。有研究表明,当聚灰比在一定范围(<10%)时,随着聚灰比的增大,改性砂浆的韧性提高。具有不同性能指标的同种聚合物乳液对砂浆韧性的改善效果也不同[。有研究发现,在改性砂浆中掺入30%~40%的粉煤灰可以显著降低改性砂浆的压折比,提高砂浆的韧性。进一步的研究表明,粉煤灰细度的增大可以减小改性砂浆的压折比,提高其韧性。也可以采用掺入纤维的办法来提高聚合物改性砂浆的韧性。有研究表明,与短聚丙烯纤维相比,长聚丙烯纤维对改性砂浆韧性的改善效果更明显。
掺入掺和料对改性砂浆的强度影响显著,不同学者的研究结果相差较大。有学者研究发现,掺入硅灰或矿渣后,改性水泥砂浆的强度提高,其中掺入10%硅灰的改性效果优于掺入40%的矿渣。有研究表明,掺入**细矿渣后,聚合物改性砂浆的28d抗压抗折强度比普通水泥砂浆高出15%~25%。在文献的研究中,研究了不同种类的矿物掺和料对聚合物改性砂浆性能的影响情况,结果表明,掺加粉煤灰能提高砂浆的抗折强度,掺加矿渣粉能提高砂浆的抗压粉煤灰的加入会减小改性砂浆的强度,同时粉煤灰的细度不同也会影响改性砂浆的强度。