環氧樹脂乳液改性水泥砂漿的性能研究

胡敢峰

（武漢市政工程設計研究院有限責任公司，湖北 武漢　430023）

環氧樹脂乳液改性水泥砂漿的性能研究

胡敢峰

（武漢市政工程設計研究院有限責任公司，湖北 武漢430023）

采用相反轉法制備高穩定性環氧樹脂乳液，在環氧樹脂乳液改性水泥砂漿方面，著重探討了改性水泥砂漿的力學性能和吸水性，在環氧樹脂乳液改性水泥漿體方面，進行了減水試驗，分析得出不同聚合物摻量水泥漿體的減水效果，同時進行水泥凝結時間試驗。研究表明，聚合物的存在一方面延緩了水泥的水化速度，另一方面改善了硬化漿體的毛細孔結構。環氧樹脂乳液改性水泥砂漿的力學性能得到提高，抗滲性得到改善。

環氧樹脂乳液；環氧樹脂改性水泥基材料；力學性能；減水作用；抗滲性

0　引言

普通水泥砂漿存在脆性過大的缺點，抗壓強度較高而抗拉強度和黏結強度較低，彈性模量較高而變形能力很差，并不能滿足現階段對砂漿性能的要求。水泥砂漿通過聚合物的改性，能夠增強其和易性、抗壓和抗拉強度，提高結構密實性、抗滲性和對酸、堿、鹽的耐腐蝕性，因而聚合物改性水泥砂漿具有十分廣闊的應用領域［1-4］。本文選用環氧樹脂對水泥進行改性，采用復合乳化劑對環氧樹脂進行乳化，通過對水泥砂漿中摻加環氧樹脂乳液，研究環氧樹脂乳液改性水泥砂漿的性能。

1　高性能環氧樹脂乳液的制備

本文采用劑在油中法，也稱轉相乳化法，即先將乳化劑加入環氧樹脂，在高速攪拌下再逐漸加入水，開始滴加水時為W/O型乳狀液，乳液黏度陡然增加，當水滴加到一定數量后發生相轉變成為O/W型乳狀液［5］。固化劑加入方法采用提前加入法，溫度控制在65～69℃，乳化劑采用復合乳化劑，復合乳化劑由土溫-80、Span-60和十二烷基苯磺酸鈉組成。經過性能檢測和粒度分析儀檢測，測得的性能指標見表1。

2　環氧樹脂乳液改性水泥漿體的性能研究

2.1環氧樹脂乳液對水泥漿體的減水作用

聚合物乳液的減水作用見表2，表2表明當聚灰比為5%，達到標準稠度時，環氧樹脂乳液沒有表現出減水效果，反而比空白樣的水泥凈漿要多加5 ml水；當聚灰比達到10%，環氧樹脂乳液改性水泥凈漿表現出比較明顯的減水效果；聚灰比達到15%時，減水效果更加顯著。

2.2環氧樹脂乳液對水泥凝結時間的影響

為了測定環氧樹脂乳液對水泥凝結時間的影響，在標準稠度下，進行了凝結時間試驗，測定結果見表3。從表3可以看出，環氧樹脂的存在阻礙了水泥的水化，延長了水泥的初凝和終凝時間。

表1　環氧樹脂乳液的性能

3　環氧樹脂乳液改性水泥砂漿的力學性能和抗滲性

3.1環氧樹脂乳液改性水泥砂漿的力學性能

不同聚灰比和不同齡期的環氧樹脂乳液改性水泥砂漿的抗壓和抗折強度見表4。

由表4可以看出，聚合物的加入使得水泥砂漿的抗折強度提高，抗壓強度有所降低，但隨著聚灰比的增大，環氧樹脂乳液改性水泥砂漿的壓折比，整體上呈現逐漸減少的趨勢，這表明隨著聚灰比的增大，環氧樹脂乳液改性水泥砂漿的脆性降低，柔性增大，抵抗變形能力提高。并存在最佳聚灰比。

表2　聚合物乳液的減水作用

表3　聚灰比對凝結時間的影響

表4　環氧樹脂乳液改性水泥砂漿的抗壓和抗折強度

表5　環氧樹脂乳液改性水泥砂漿吸水率隨浸水時間的變化%

3.2環氧樹脂乳液改性水泥砂漿的抗滲性

環氧樹脂乳液改性水泥砂漿的抗滲性通過吸水試驗來測定，測定的結果見表5。

由表5可以看出，改性水泥砂漿的吸水率隨聚灰比提高而降低。因為聚合物改性水泥砂漿中，環氧樹脂填充或封閉了大的孔，且這種效應隨聚灰比提高而增大，所以環氧樹脂改性水泥砂漿的吸水性降低，抗滲性提高。

4　結語

（1）環氧樹脂乳液改性水泥凈漿表現出比較明顯的減水效果，環氧樹脂的存在阻礙了水泥的水化，延長了水泥的初凝和終凝時間。

（2）聚合物的加入使得水泥砂漿的抗折強度提高，抗壓強度有所降低，但隨著聚灰比的增大，環氧樹脂乳液改性水泥砂漿的壓折比，整體上呈現逐漸減少的趨勢，這表明隨著聚灰比的增大，環氧樹脂乳液改性水泥砂漿的脆性降低，柔性增大，抵抗變形能力提高。并存在最佳聚灰比（5%）。聚合物改性水泥砂漿中，環氧樹脂填充或封閉了大的孔，使得環氧樹脂改性水泥砂漿的吸水性降低，抗滲性提高。

［1］鐘世云，袁華.聚合物在混凝土中的應用［M］.北京：化學工業出版社，2003.

［2］姚紅云，梁乃興，王化河，等.羧基丁苯聚合物改性水泥漿體的性能研究［J］.重慶交通大學學報（自然科學版），2004，23（1）：13-18.

［3］梁乃興.聚合物改性水泥混凝土［M］.北京：人民交通出版社，1995.

［4］鐘世云，陳志源，康勇，等.聚合物乳液共混物及其改性水泥砂漿的力學性能［J］.混凝土與水泥制品，2002（1）：10-14.

［5］徐寶學，胡慧珠，倪寒秋.高穩定環氧樹脂乳液的制備［J］.中國膠粘劑，1998，7（2）：13-15.

TU5

A

1009-7716（2016）06-0296-02

2016-03-03

胡敢峰（1983-），男，湖南婁底人，碩士，工程師，從事城市道路工程設計工作。