混凝土与水泥制品
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  • 文章内容

聚乙烯醇改性水泥砂浆的力学性能及微观结构

作者:范 杰1,李庚英2    单位:1.贵州理工学院土木工程学院,贵阳550003;2.华南农业大学水利与土木工程学院,广州510642

关键词:聚乙烯醇;水泥砂浆;力学性能;微观结构

摘  要:探讨了聚乙烯醇(PVA)及其掺量对水泥砂浆物理力学性能影响。结果表明,随着PVA掺量变化,水泥砂浆的抗压、抗折、轴压强度均呈现明显的低升高降变化规律。PVA掺量为0.6%时,砂浆具有最优的抗压、轴压强度,较之未掺PVA的空白砂浆提升了12.15%和23.19%。1.0%的PVA掺量对水泥砂浆抗折强度提升最为显著,提升幅度达到24.83%。此外,采用扫描电镜对不同PVA掺量的水泥砂浆微观结构观测表明,适量PVA的掺入,能与水化产物结合形成均匀分布的三维网膜结构。

 0   前言

  水泥基材料是一种典型的多孔脆性材料,脆性特征使得水泥材料在外力作用下易产生裂缝,并对水泥混凝土结构的承载能力和耐久性造成不利影响。聚合物拥有良好的弹性变形能力、柔韧性、耐酸碱腐蚀性能等,且与水泥材料的相容性较好,能有效提升水泥基材料的力学性能、变形适应性及耐久性,因此,被广泛应用于道路、桥梁、水库大坝的修补和贴面材料的粘接工程中[1-5]
  聚乙烯醇(Polyvinyl alcohol,简称PVA)作为一种典型的水溶性高分子聚合物,不但价格低,且在干燥环境下极易脱水析出形成薄膜结构。成膜后的聚乙烯醇具有良好的变形性能,伸长率可达180%~250%,且韧性和耐磨性能良好[6-8]。聚乙烯醇薄膜体系的物理性能稳定,不但拥有良好的热(140 ℃以下不会产生任何明显变化)、光及化学稳定性,还具有优异的隔气性和隔水性,在高湿度下聚乙烯醇内部仍能保持干燥。聚乙烯醇及其成型后薄膜的良好物理化学性能,使其广泛应用于纺织、建筑、化工、造纸等行业[9-10]。基于以上优良特性,本文将其作为聚合物增强材料添加到水泥砂浆中,并设置不同的掺量进行对比测试,分析其掺量对水泥砂浆流动度、力学性能、体积密度及毛细孔吸水率等宏观性能的影响,同时结合扫描电镜分析观测、对比不同质量分数聚乙烯醇的掺入对水泥砂浆微观结构的影响。试验结果可为聚乙烯醇在水泥混凝土中的应用提供参考。
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