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低环境负荷聚合物改性防水砂浆的开发

来源:未知 作者:admin 时间:2013-02-28 点击:
导读:以钢渣、矿渣、粉煤灰等为主要原材料,粉磨成新型胶凝材料,添加EVA 和聚叔碳酸乙烯醋酸乙烯酯复合的聚合物体系、矿山尾矿、骨料等复配,开发了低环境负荷聚合物水泥改性砂浆。研究了聚合物种类、聚合物掺量对砂浆力学性能和抗渗性能的影响。
低环境负荷聚合物改性防水砂浆的开发

李豪,陈建波,闫娟娟,王国庆,赵风清
(河北科技大学化工系,河北石家庄050018)

0 前言
砂浆按功能分为砌筑、抹灰、地坪、装饰砂浆等,同时也可用于有特殊要求部位的如防水砂浆。按照材料自身特点,防水材料一般分为刚性和柔性2 种[1]。聚合物改性水泥防水砂浆是在传统的刚性水泥砂浆基础上,通过加入聚合物成分,利用无机和有机材料的协同作用,改善传统刚性防水材料抗折强度和粘结强度低,韧性差、易开裂等缺陷,因而越来越受到重视[2-3]。本文在原有研究基础上[4],通过以钢渣、矿渣和粉煤灰等为主要原料粉磨制成的生态胶凝材料,代替传统硅酸盐水泥应用于砂浆中,采用尾矿部分代替骨料,加入以EVA 和聚醋酸乙烯叔碳酸乙烯酯为主要组分的聚合物可再分散乳胶粉。不仅可以明显改善砂浆的力学性能、施工性能、耐水性能以及降低砂浆的成本,并且能实现工业生产中排放的大量废弃物资源化利用,利用聚合物砂浆产业发展循环经济,使聚合物砂浆的生产满足绿色制造的要求,实现聚合物砂浆的高性能化和生态化。

1 试验
1.1 原材料
生态胶凝材料:采用矿渣、钢渣等为主要原料粉磨自制(矿渣、钢渣占总量的75%),性能指标见表1。
生态胶凝材料性能指标
普硅水泥:鹿泉东方鼎鑫水泥有限公司产42.5 级普硅水泥。
可再分散乳胶粉:聚乙烯醋酸乙烯酯、聚醋酸乙烯叔碳酸乙烯酯、聚丙烯酸酯等,市售。
骨料:粗砂或中粗砂,细度模数2.3~3.7。
尾矿:承德铜兴矿业有限公司排放,矽卡岩型,含有透闪石、绿辉石及少量的云母。
消泡剂:磷酸三丁酯。
减水剂:萘磺酸盐,河北省外加剂厂产。
1.2 试验方法
(1)生态胶凝材料配制:采用Φ500 mm×500 mm 试验磨,将钢渣、矿渣等粉磨至要求的细度。
(2)水泥和砂浆胶砂强度测试按GB/T 17671—1999《水泥胶砂强度检验方法》,其它指标按GB/T 1346《水泥标准稠度用水量、凝结时间、安定性检验方法》。
(3)砂浆成型和养护:执行JC/T 984—2005《聚合物水泥防水砂浆》。
(4)稠度测试:参照JGJ 70─90《建筑砂浆基本性能试验方法》,控制在70±5 mm。
(5)抗渗性测试:执行DL/T 5126─2001《聚合物改性水泥砂浆试验规程》。
1.3 正交试验
在参考大量文献资料以及前期工作基础上,经过探索性试验,确立了不同的物料品种及范围。进行正交试验,以便揭示各因素对体系性能(主要是28 d 压折比)的影响规律。然后开展进一步优化试验验证,从而确定聚合物砂浆的基本配比。主要影响因素为:聚合物掺量、灰砂比(骨料采用河砂、尾矿)、聚合物复配比例[聚乙烯醋酸乙烯酯和聚醋酸乙烯叔碳酸乙烯酯比例,m(E)∶m(S)],采用正交试验探索各因素和水平对强度的影响规律及显著性。另外,加入水泥量0.2%的消泡剂,0.5%的减水剂。主要因素及水平见表2。
表2 正交试验因素与水平
正交试验因素与水平
2 试验结果分析
2.1 直观及方差分析
以28 d 抗压与抗折强度的比值(压折比),作为考察砂浆强度和韧性主要指标。正交试验方案及结果分别见3、表4。
压折比直观分析压折比方差分析
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