聚合物水泥混凝土性能试验研究

聚合物水泥混凝土性能试验研究

随着我国经济的发展，市政和建筑业区的混凝土用量越来越大。由于使用不足和各种灾害的影响，该行业的混凝土使用量正在增加。针对水泥混凝土路面破损类型,选择合适的材料,配制路面破损快速修补材料,使其粘结强度达到或超过混凝土的抗折强度。为了达到这一要求,我们配制了聚合物混凝土,并进行物理力学性能试验研究。1新型聚酯水泥砂浆聚合物混凝土是用不饱和聚酯树脂配制成的新型聚酯水泥砂浆,它综合了聚酯、水泥的优点,具有早期强度高、脆度系数低、有良好耐酸碱性、配制简单等特点。1.1试剂及加量剂树脂:307通用型不饱和聚酯树脂(UP聚脂);稀释剂:苯乙烯;固化剂:自制;促进剂:自制;水泥:525号硅酸盐水泥;砂子:各种级配的石英砂;调凝剂。1.2pcr微观结构各种材料的物理力学性能测定均用有关国家标准或行业标准进行,微观结构借助于X-射线(XRD),电子显微镜(SEM),差热分析(DTA)等手段进行。2结果与讨论2.1聚合物水泥砂浆的正交试验为了获得聚合物混凝土合理的配合比以达到设计的强度要求和施工性能,采用LP(34)正交试验(表1),以4h抗压强度和4h抗折强度作为考核指标。聚合物水泥砂浆的正交分析见表2。从试验结果可以看出,B因素和C因素,即水泥用量和固化剂用量对聚合物水泥砂浆影响最大,而砂的影响最小。由K值的大小得出可能最好的配比A1B2C2D3。2.2影响聚合物混凝土强度的影响因素在确定聚合物水泥混凝土基本配合比后,我们具体研究用水量,用砂量和水泥用量对聚合物混凝土强度的影响。为了减少影响因素,固定聚脂用量为1.0,固化剂和促进剂用量分别为聚脂量的4%和2%。(1)所需水用量对聚合物混凝土强度的影响用水量对聚合物混凝土强度影响如图1所示。由图中试验结果可知,随着用水量的增加,聚合物混凝土强度随之降低。当用水量为零时,水泥纯粹作为填料,虽然制作的试件强度很高,但聚合物混凝土粘度很大,成型困难。(2)聚合物混凝土强度用砂量对聚合物混凝土强度影响如图2所示。随着用砂量的增加,聚合物混凝土强度呈下降趋势,但下降幅度不大。从经济角度考虑,选用较大用砂量是有利的。(3)固化剂用量的影响聚合物混凝土强度随水泥用量变化曲线见图3。由试验结果可知,随着水泥用量增加,聚合物水泥混凝土强度增大,但成型时难度增加,因而有一个适当的水泥用量,当未加水泥时,则由于聚脂中水未能被水泥水化所消耗,故聚合物混凝土试件的强度非常低。聚合物混凝土的固化时间应视气温及固化时间要求来调节固化剂及促进剂用量。一般在夏季高温期间可不用促进剂。在冬季低温期间有必要加入调凝剂及稀释剂以进一步调节聚合物混凝土的流动度和可操作时间。(4)聚合物混凝土砂浆聚合物混凝土粘结强度见表3。表4为聚合物混凝土耐酸碱性能及吸水率。由表中结果可知,聚合物混凝土砂浆粘结强度优于其它类型树脂混凝土砂浆。特别是其1d的抗折粘结强度尤其如此。其次聚合物混凝土的脆度系数比普通混凝土低一倍以上,并随龄期而降低,因此,这种混凝土抗冲击能力强。这也是其突出的优点。此外,聚合物混凝土砂浆的吸水率很低,这是由于聚合物混凝土结构致密的缘故,同时该混凝土具有较理想的抗化学侵蚀能力。3聚合物混凝土材料打浦路隧道建于20世纪70年代,使用至今已有20年,日交通量最高达15000辆。交通车辆绝大部分为大型载重车,由于沉井接口处对混凝土抗冲击性能和抗折强度要求较高,普通混凝土不能满足这一要求,造成该处混凝土路面破损严重,影响车辆和行驶安全。为此,打浦路隧道管理所利用夜间(20:00-6:00)时间对破损的混凝土路面应用聚合物混凝土进行抢修。新筑聚合物混凝土要确保4h养生后开放交通。经过4年多通车实践,该路段混凝土路面完好,路面平整,无裂缝和碎裂现象。4混凝土混凝土应用中出现的一些问题(1)聚合物混凝土具有早期强度高,耐久性佳等优点,特别是其28d抗折强度可达20MPa。且后期强度无倒缩现象。(2)由于设计、施工、使用过程中存在某些不足,特别是大交通量迅速增加,使水泥混凝土路面使用一段时间后难免会