1、06陜西建筑2008年9月總第159期范章（陜西省建筑科學(xué)研究院 西安710082）:水泥砂漿和混凝土中的聚合物能顯善改善其物理性能和工作性能本文分析了聚合物對(duì)水泥砂漿和混 凝土的改善作用和作用機(jī)理綜述了聚合物改性砂漿和聚合物改性混凝土的應(yīng)用.簡(jiǎn)述了工程中常用 的標(biāo)準(zhǔn)規(guī)范。:聚合物;改性:砂漿:混凝土© 1994-2009 China Academic Journal Electronic Publishing House. All rights reserved, 06陜西建筑2008年9月總第159期© 1994-2009 China Academic Journal

2、Electronic Publishing House. All rights reserved, 06陜西建筑2008年9月總第159期普通的水泥砂漿、混凝土在固化后是多孔材料, 在外部環(huán)境條件下受空氣中的二氧化碳、水、酸雨等 腐蝕性物質(zhì)的長(zhǎng)期侵蝕冷、熱、干、濕的交替作用其 使用壽命會(huì)大大降低。工程實(shí)踐中人們發(fā)現(xiàn)在普通 水泥砂漿或混凝土中加入少量聚合物能顯蓍改善它 們的抗蝕性并能顯著提高抗交變應(yīng)力作用的疲勞性 能隨后開展了大量的研究工作國(guó)際上最早應(yīng)用天 然膠乳改性水泥的報(bào)道是在20世紀(jì)20年代.長(zhǎng)足的 研究和應(yīng)用是在20世紀(jì)70年代以后.我國(guó)的研究應(yīng) 用工作基本與國(guó)際同步目前性能各異、品種繁

3、多的 聚合物砂漿和聚合物混凝土處于推廣應(yīng)用階段結(jié)合 工作實(shí)際.本文對(duì)聚合物在水泥砂漿和混凝土中應(yīng)用 作比較系統(tǒng)的介紹。1.水泥改性用聚合物可分為水溶性聚合物、可再分 散聚合物粉料、聚合物乳液（或分散體）和液體聚合 物。常用的聚合物有:聚乙烯醇（FVA）、龕乙基纖維 素、可再分散乳膠粉（VAE）等。水泥改性用聚合物的 基本要求是:對(duì)水泥水化無負(fù)面影響：對(duì)水泥水化過 程中釋放的高活性離子Ca"、A廣有很高的穩(wěn)定性; 有很高的機(jī)械穩(wěn)定性在高剪切作用下仍保持原有 的分散狀態(tài):有較高的儲(chǔ)存穂定性:有較低的成膜溫 度-且所形成的高分子膜與水泥水化產(chǎn)物及骨料有校 強(qiáng)的粘結(jié)力：所形成的高分子膜有良好

4、的耐水性、耐 堿性和耐侯性。2添加了聚合物的水泥砂漿和混凝土，在性質(zhì)上起 到了很大的變化.主要表現(xiàn)在柔性增加抗變形能力提高抗折強(qiáng)度和粘結(jié)強(qiáng)度提高耐久性提高。聚合物對(duì)水泥砂漿和混凝土的改善作用是通過以下幾個(gè)方面實(shí)現(xiàn)的:合物的摻入直接與水化產(chǎn)物相互發(fā)生化學(xué)作用對(duì)水泥的水化及凝結(jié)硬化過程有影響；合物的摻入改變了砂漿與混凝土的孔結(jié)構(gòu),在孔結(jié)構(gòu)中形成了髙分子膜的立體網(wǎng)狀結(jié)構(gòu)減少了 砂漿與混凝土硬化后的微裂縫提高了水泥漿體與骨 料的粘結(jié)力砂漿與混凝土的物理力學(xué)性能和耐久性牙許多聚合物屬表面活性劑加入后使得砂漿與混凝土的工作性質(zhì)改善減水性可降低水灰 比.保水性可降低水化反應(yīng)初期水分的揮發(fā).從而提 高了砂漿與

5、混凝土強(qiáng)度性能。3. 1建筑加固修復(fù)材料在建筑加固修復(fù)工程中，聚合物改性砂漿作為修 復(fù)材料具有以下優(yōu)點(diǎn)：偽普通水泥砂漿pH值基本 相同配合比和配制工藝與普通水泥砂漿基本相同;軒老混凝土的粘結(jié)力增強(qiáng)耐水性和抗?jié)B性増強(qiáng)因而可以薄層施工不至于對(duì)原有建筑結(jié)構(gòu)自重増加 太多：抗折強(qiáng)度、抗拉強(qiáng)度和柔韌性提高：修復(fù)初期可以不要潮濕養(yǎng)護(hù)，如能進(jìn)行潮濕養(yǎng)護(hù)會(huì)更好。因此聚合物改性砂漿是性能優(yōu)異的建筑加固修復(fù)材料 之一。3 2建筑防水材料通常防水材料可分為剛性防水和柔性防水兩類3© 1994-2009 China Academic Journal Electronic Publishing House.

6、All rights reserved, 06陜西建筑2008年9月總第159期由于聚合物改性砂漿與混凝土具有很好的抗?jié)B透性 能常被用作防水材料。聚合物改性混凝土只可用作 剛性防水材料常用于地下室、游泳池、化糞池等。聚 合物改性砂漿既可作剛性防水材料又可作柔性防水 材料作剛性防水材料時(shí)用途與聚合物混癡土基本相 同.作柔性防水材料時(shí)是以防水涂料形式使用的常 用于屋面、廚房、衛(wèi)生間等。傳統(tǒng)的防水涂料有瀝青 基防水涂料、溶劑型聚合物防水涂料和水性聚合物防 水涂料隨著人類環(huán)保認(rèn)識(shí)的提高前兩者的使用受 到了一定的限制后者在潮濕情況下可施工.具有較 高的彈性缺點(diǎn)是強(qiáng)度低，干燥慢。水泥基聚合物改 性防水涂料

7、則克服了這些缺點(diǎn)水泥水化加速了聚合 物的聚凝和成膜因此比普通的水性聚合物防水涂料 干燥快、強(qiáng)度髙、施工周期短剛?cè)岵?jì)成為一類新 型的建筑防水材料。3 3聚合物干粉砂漿干粉砂漿的研發(fā)思路源于商品混凝土 具有產(chǎn)品 質(zhì)量髙、性能穩(wěn)定、可滿足不同用途的需要、生產(chǎn)效率 高、環(huán)境效益好等優(yōu)點(diǎn)。聚合物干粉砂漿的基本組成 是由粘結(jié)材料、集料和聚合物構(gòu)成.其中的聚合物既 是砂漿改性的添加劑又為提高粘結(jié)性能做出貢獻(xiàn)。 聚合物在這里的粘結(jié)作用體現(xiàn)在大分子具有強(qiáng)滲透 性能夠在被粘結(jié)物的表面浸潤(rùn)、吸附和擴(kuò)散.成膜后 的立體網(wǎng)狀結(jié)構(gòu)能夠錨固被粘基材是機(jī)械物理作用 和化學(xué)作用的共同結(jié)果。3 1. 1.瓷磚粘結(jié)劑瓷磚粘結(jié)劑被

8、廣泛的用干內(nèi)外墻磚、地磚、石材 等裝飾材料的玷結(jié)。瓷磚粘結(jié)劑能在一定程度上適 應(yīng)基材的變形能力保水性好耐侯性佳施工方便快 捷薄層施工使用材料少建筑物自重增量小粘結(jié) 強(qiáng)度髙較好的解決了傳統(tǒng)水泥砂漿貼磚易空鼓、開 裂、剝落和滲漏的問題綠色環(huán)保。瓷磚粘結(jié)劑還可 配制特殊要求的產(chǎn)品如：早強(qiáng)快干型產(chǎn)品用于地面 鋪設(shè).可以在幾小時(shí)后上人進(jìn)行下一道工序.縮短施 工周期提高工作效率增加效益。1 1. 2界面處理劑隨著國(guó)家建筑節(jié)能要求的提髙各種新型墻體材 料被廣泛應(yīng)用如：GRC輕質(zhì)隔境板、加氣混凝土磚、 粉煤灰磚等。這些材料具有質(zhì)量輕、強(qiáng)度高、資源再 利用、不破壞環(huán)境的優(yōu)勢(shì).在使用時(shí)由于表面空隙 大、易吸水、多

9、孔傳統(tǒng)水泥砂漿在抹灰時(shí)常出現(xiàn)粘結(jié) 層開裂、空鼓、脫落、滲漏等質(zhì)量問題；現(xiàn)澆混凝土抹 灰前和舊混凝土重新裝修前傳統(tǒng)做法是進(jìn)行鑿毛處 理耗費(fèi)大量人力和時(shí)間粉塵和噪聲嚴(yán)重污染環(huán)境, 采用界面劑處理技術(shù)則較好的解決了這些問題。聚 合物改性砂漿界面劑適用性強(qiáng)能夠提髙基材與面層 的粘結(jié)性保水性好粘結(jié)強(qiáng)度、抗剪強(qiáng)度高不開裂 施工方便可刮涂、噴涂、甩毛.不需養(yǎng)護(hù)，勞動(dòng)強(qiáng)度降 低成本減少?gòu)V泛的應(yīng)用在新舊混凝土界面處理、新 型墻體材料界面處理和保溫材料界面處理施工中。3. 1.3.外墻外保溫體系中的粘結(jié)砂漿和抹面砂漿 由于國(guó)家對(duì)建筑節(jié)能要求的提高外墻外保溫系 統(tǒng)推廣迅速。外墻外保溫體系不僅能夠改善建筑物 的內(nèi)部環(huán)

10、境和舒適程度還使得外墻內(nèi)外兩側(cè)溫差變 小降低了建筑物被損壞的程度延長(zhǎng)建筑物的使用 壽命。受國(guó)家政策的支持聚合物改性砂漿在外墻外 保溫系統(tǒng)的應(yīng)用發(fā)展很快主要用作粘結(jié)砂漿和抹面 砂漿。粘結(jié)砂漿是保溫材料和埴體材料的粘結(jié)劑抹 面砂漿在保溫材料的上方是外墻裝飾的基層對(duì)抗 裂性能和耐侯性能要求較高，對(duì)保溫體系的保護(hù)起著 1要作用。3 1. 4.瓷磚勾縫劑逐磚勾縫劑用來填滿墻面和地面瓷磚之間的接 縫具備物理性能的同時(shí)提供美觀的裝飾表面。瓷磚 勾縫劑必須能夠減小整個(gè)爛壁或地面覆蓋材料內(nèi)應(yīng) 力.必須保護(hù)瓷磚基層材料免受機(jī)械損壞，防止水滲 透進(jìn)入建筑物。因此瓷磚勾縫劑必須具有與瓷磚邊 緣良好的粘結(jié)性能、低收縮性

11、能、足夠的抗變形能力 及柔性高耐磨、防水、抗?jié)B、不退色、不開裂脫落耐 侯性良好、環(huán)保無毒、易干施工的特點(diǎn)。3. 1.5.自流平地坪砂漿自流平地坪砂漿是流動(dòng)性非常好的自流平漿料, 主要用于地面和罩面層的找平。聚合物改性砂漿地 坪材料主要利用其更高的耐磨性、密實(shí)性和抗?jié)B性、 耐腐蝕性等特性具有不易起灰、容易清沽的優(yōu)點(diǎn)廣 泛的應(yīng)用在學(xué)校、保院、商場(chǎng)、道路、機(jī)場(chǎng)跑道、車間等 人流量大或有特殊要求的場(chǎng)所鋪設(shè)地面。4.聚合物砂漿和聚合物混凝土常用的規(guī)范標(biāo)準(zhǔn)見© 1994-2009 China Academic Journal Electronic Publishing House. All ri

12、ghts reserved, 06陜西建筑2008年9月總第159期下表:規(guī)范與指南如下表:© 1994-2009 China Academic Journal Electronic Publishing House. All rights reserved, 06陜西建筑2008年9月總第159期標(biāo)準(zhǔn)號(hào)標(biāo)準(zhǔn)名稱DL/T5193 2004環(huán)氧砂漿技術(shù)規(guī)程JC/T1041 - 2007混凝土裂縫用環(huán)氧樹脂灌漿材料JC/ IP86 2006水泥基灌漿材料CECSI8: 2000聚合物水泥砂漿防腐工程技術(shù)規(guī)程CECSI95: 2006聚合物水泥滲透結(jié)晶型防水材料應(yīng)用技 術(shù)規(guī)程CB18445

13、 2001水泥基滲透結(jié)品型防水材料JC/1P84 2001聚合物水泥防水涂料JC/ IP84 - 2005聚合物水泥防水砂漿DL/T5126 2001聚合物改性水泥砂漿試驗(yàn)規(guī)程JG/T3062 】999建筑砂漿用皿膠結(jié)材JC/T547 - 2005陶逹埴地磚膠粘劑JC/1P07 2002混癡土界面處理劑JC/T1004 - 2006陶瓷埴地磚填縫劑05/120173.2(X)6建筑保溫砂漿JG149 - 2003膨脹聚苯板薄抹灰外壇外保溫系統(tǒng)JG158 2004膠粉聚苯顆粒外埴外保溫丟統(tǒng)JG/T228 2007現(xiàn)澆混凝土亙合膨脹聚苯板外壇外保溫 技術(shù)規(guī)程JGJ144 2004外埴外保溫工程技術(shù)

14、規(guī)程JC/ IP85 2005地面用水泥基自流平砂漿JC/T1O23 2007石膏基自流平砂漿JG229 2007外埴外保溫柔性耐水膩?zhàn)覬G/TI57 2004建筑外埴用膩?zhàn)覬G/13049 1998建筑室內(nèi)用膩?zhàn)覬C/T517 - 2004粉刷石膏JC/T1O25 2007粘結(jié)石膏這些標(biāo)準(zhǔn)較系統(tǒng)的規(guī)定了不同產(chǎn)品的技術(shù)要求、 施工工藝要求、檢驗(yàn)方法、施工質(zhì)量要求等.對(duì)聚合物 砂漿和聚合物混凝土試驗(yàn)研究、質(zhì)量檢測(cè)和推廣應(yīng)用 起到極大的促進(jìn)作用。部分國(guó)外機(jī)構(gòu)組織的聚合物改性砂漿和混凝土組織規(guī)范與指南ASMC1438水泥混合料用的乳液和聚臺(tái)物改性劑(1999)C1439聚合物改性混臺(tái)料的試驗(yàn)方法(1

15、999)ACIAC54& 1R97聚合物在混癡土中的應(yīng)用指南 (1997)AC 548 4乳液改性丫昆凝土覃面戻的標(biāo)準(zhǔn)規(guī)范(1992)AC 546 1 R混凝土橋染結(jié)構(gòu)修補(bǔ)指南(1980)AC50A I5R混凝土用聚合物選擇指南(1992)德國(guó)交 通筑路 局ZIV - SB混癡土構(gòu)件的修補(bǔ)與維護(hù)的技術(shù)規(guī)范 和指南(補(bǔ)充)(1990)1. ILBE- PCC.聚合物改性砂漿(混癡土)供貨 的技術(shù)條件2 TPBE - PCC.聚合物改性砂漿(混凝土)檢臉 規(guī)范日本建 筑研究 所(AU)混癡土 聚合物復(fù)臺(tái)材料使用指南(1987)日本建筑標(biāo)準(zhǔn)規(guī)范(JASS)有關(guān)聚臺(tái)物改性砂漿 部分：JASS8防水和密封材料(1993)JASS15灰泥(1998)JASS18涂漆(1998)JASS23噴涂飾面(1998)RLHV1樹脂基材料與混凝土粘結(jié)性能的測(cè)定方法(推 薦)(1986)這些標(biāo)準(zhǔn)對(duì)我們的工作起列了借鑒、補(bǔ)充完善和 指導(dǎo)作用。隨著對(duì)聚合物水泥砂漿和混凝土研究的不斷深 入越來