聚合物EVA改性快速硬修補混凝土抗侵蝕性能的研究

吳向宇 趙愛東

（河北建筑工程學院，河北 張家口 075000）

聚合物EVA改性快速硬修補混凝土抗侵蝕性能的研究

吳向宇 趙愛東

（河北建筑工程學院，河北 張家口 075000）

抵抗各種不良環境下各種侵蝕是混凝土耐久性研究的一個重要的內容，隨著聚合物EVA粉末和相對應各種摻合料的加入，改變了混凝土的化學成分和內部結構，對混凝土抵抗各種不良侵蝕能力的提高提到非常顯著的作用。隨聚合物EVA摻入量的增加，同時也對混凝土抗侵蝕能力有不同的影響。分析了各種侵蝕后，不同養護周期的混凝土力學性能損失，提出了新型聚合物EVA改性快速硬修補混凝土的新配比和應用研究進展，拓展了今后的研究方向。

聚合物改性混凝土；抗侵蝕；力學性能

概述

研究各種化學成分對混凝土的侵蝕，是研究混凝土耐久性的一個重要內容，同時也是影響因素最復雜、危害性最大的環境研究課題，其中侵蝕性介質包括軟水、硫酸鹽、鎂鹽、碳酸鹽、一般酸、強堿、海水等。其影響主要因素分為外因和內因。外因主要是環境因素影響，例如侵蝕性溶液的濃度、溶液的pH值等。內因主要是指混凝土本身組成的材料，如水泥的種類和型號、粗集料和細集料的選用、水灰比、附加外加劑和摻合料的選擇、混凝土攪拌和澆注的方法及養護的環境、方法及溫度等等。

一般情況下，混凝土材性為弱堿性。聚合物的摻入對于混凝土材性pH值有一定影響，所以必須摻加氫氧化鋁或其他中和性材料調整其pH值符合一般混凝土特性。聚合物的摻入對混凝土內部結構起到改性的作用，主要是提高混凝土內部密實度，改善混凝土內部孔隙率，并通過化學鍵中反應增強混凝土內部結構的粘結力，從而加強了混凝土抗侵蝕性能。但是不同的聚合物或不同的摻入量會對混凝土抗侵蝕性能產生不同的影響。

本次通過研究聚合物EVA改性快速硬修補普通混凝土，不同的聚合物摻入量配比下對軟水（河水）、5%濃度硫酸鈉、5%濃度氯化鎂、5%碳酸鈉、5%濃度鹽酸、5%硫酸、5%氫氧化鈉和海水，按《普通混凝土長期性能與耐久性試驗方法標準》中“浸泡法”測試聚合物EVA改性快速硬修補混凝土的抗侵蝕性能。

1 試驗設計

1.1 試驗原料

試驗采用的原材料有廣州市新稀冶金化工有限公司產SH-V型超細EVA粉末基準水泥、ISO標準砂、200mm級配碎石、張家口市沙嶺子電廠產Ⅱ級粉煤灰、張家口產S95級高爐礦渣、引泡劑PPA、山東濰坊融榮建材有限公司產萘系高效減水劑、北京海巖興業產液體高效低堿速凝劑、自來水。

1.2 試驗配合比設計

1.3 試驗方法

全浸泡法該法成型100mm×l00mm×l00mm的混凝土試件，標養28d將試件取出，然后移入各種侵蝕性介質溶液中，侵蝕齡期從試件移入起開始計算。按試驗設計齡期分別取出一組試件測定在侵蝕介質中以及清水中相同齡期、相同配比的混凝土抗壓強度，求出抗腐蝕系數K值。

150 155 2 2.5% 150 151 3 5% 150 150 5 10% 150 145注：表中各材料百分比為膠凝材料質量百分比。項目 EVA 水泥 砂 石 礦渣 粉煤灰 PPA Al（OH）3 減水劑 速凝劑 水 坍落度1 0%385 580 1100 50 50 0.2% 0.3% 1.5% 3%

表1 侵蝕性試驗抗壓強度

不同侵蝕性溶液對混凝土的侵蝕效果不盡相同，如硫酸鹽侵蝕混凝土后會在混凝土內部產生一定量的鈣礬石，這種礦物一般具有典型的發射形針狀結構且互相緊密搭接，這樣的結構對于提高混凝土的抗折強度是很有利的，因此用抗折強度比來定義抗腐蝕系數容易造成混凝土抗蝕性能的假象。而用抗壓強度比來定義抗腐蝕系數顯然可以避免這方面的問題。

2 試驗結果及分析

首先從軟水侵蝕和海水侵蝕試驗結果分析，各種配合比聚合物EVA改性快速硬修補混凝土基本不受軟水和海水侵蝕的影響，說明在一般水環境下，聚合物EVA對混凝土的抗侵蝕性能的改善作用明顯。

在一般酸溶液中，普通混凝土試件在5%硫酸和5%鹽酸溶液中均表現出抵抗侵蝕性能較低的狀態，尤其是在5%硫酸溶液侵蝕下，抗壓強度損失在60D后接近45.79%。180D后抗壓強度損失接近47.52%，說明在硫酸環境下，混凝土構件基本不能達到設計強度要求，使用功能完全損失。而在P=10%聚合物EVA粉末摻入后，對混凝土構件內部起到了良好的改性作用，強度損失低于5%，而且其剩余強度完全滿足C30混凝土最初設計強度。說明在一般酸性環境下，聚合物EVA改性快速硬修補混凝土在P=10%以上，仍舊能滿足設計強度使用要求，表現出良好的耐酸侵蝕性。

在硫酸鹽溶液、鎂鹽溶液、碳酸鹽溶液和強堿溶液侵蝕下，聚合物EVA改性快速硬修補混凝土強度損失一般低于3%。

結語

隨著混凝土中聚合物摻量的增加，聚合物成膜趨于連續，與水泥水化產物相互交織纏繞形成空間網架結構，并跨越水泥與粗細集料的過渡區面上，包裹水泥水化顆粒，過渡區結構趨于致密，強度略微增高，混凝土內部密實性極大改善，從而提高了混凝土的抗侵蝕性能。當聚合物EVA的摻入量為5%至10%之間時，改善作用較高，經濟性最強。

[1]梁詠寧，等. 摻合料對混凝土抗硫酸鹽侵蝕能力的影響[J].混凝土，2011（02）.

[2]熊劍平，等. 聚合物水泥砂漿路用性能與改性機理研究[J].公路，2007（05）.

[3]GB/T50081—2002，普通混凝土力學性能試驗方法標準[S].

TU528

A

10.13612/j.cnki.cntp.2014.07.042

吳向宇 男 1978年10月18日出生，漢族，講師，河北建筑工程學院 075000 河北省張家口市 混凝土技術研究方向 電話18503135682 信箱：babadiya2000@126.com

編號：河北住建廳2012-2033