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憎水剂对水泥砂浆力学性能和吸水性能的影响 陈晓业，王培铭，张国防，张永明 (同济大学先进土木工程材料教育部重点实验室，上海200092) 摘要：本文研究了四种粉末憎水剂在单掺和与聚合物干粉复掺时对水泥砂浆力学性能及吸水 性能的影响。结果表明，憎水剂的掺入降低了水泥砂浆的压折比，改善砂浆的柔韧性；同时 憎水剂的掺入降低了水泥砂浆的毛细孔吸水率，其中经过改性的憎水荆对砂浆吸水率降低效 果更显著。 关键词：水泥砂浆；憎水剂；力学性能；吸水率 1 引言 有机聚合物能显著改善水泥砂浆的性能，常用的有机聚合物有乳液和干粉两种形态，但 对干混砂浆来说，只能用干粉形态的。研究表明¨t2J，粉状羟乙基甲基纤维素和乙烯基共聚 物能显著降低水泥砂浆的抗压强度和动弹性模量，改善砂浆柔韧性；提高水泥砂浆与混凝土 及聚苯板等基材之间的粘结抗拉强度；改变水泥砂浆孔结构，降低硬化砂浆的体积密度和毛 细孔吸水率。但对于一些特种水泥砂浆如防水砂浆、抹面砂浆来说，其防水性能和憎水性能 尤其重要”J，应加入憎水剂等其他化学外加剂来进一步提高。本文研究了四种粉末憎水剂 对水泥砂浆力学性能和吸水性能的影响，以期得到既能与有机聚合物相兼容，又能更大程度 提高砂浆防水性能和憎水性能的憎水剂种类及其掺量范围。 2试验 2．1原材料 42．5级白水泥；细度模数为1．96的石英砂；羟乙基甲基纤维素MHl0007P4(以下简 8031H(以下简称V)，固体粉末；硅氧烷基憎水 称M)，固体粉末；乙烯基共聚物Vinnapaa 剂(以下简称z．)，固体粉末；改性硅烷硅氧烷基憎水剂(以下简称z。)，固体粉末；经表 面改性的硅烷基憎水剂(以下简称z。)，固体粉末；硅烷基憎水剂(以下简称zD)，固体粉 末；自来水。 2．2试验方案 2．2．1试验配合比 110 比)如表l所示。 2．2．2砂浆制备和测试 先将准确称量的聚合物干粉、憎水剂和水泥混合均匀，之后与砂一起混合30s，按GB／ T 2419q005《水泥胶砂流动度测定方法》测试新拌砂浆的流动度。抗折强度、抗压强度和 毛细孔吸水率试样按照GB／T 5126--200l的规定成型。 H．的空气中养护至28天龄期，参照GB／T 砂浆成型后，在(20±3)℃、(65±10)％R 17671--1999测试水泥砂浆抗折强度和抗压强度，参照DL／T 结抗拉强度，参照DIN52617测试水泥砂浆的底面毛细孔吸水率。 表1水泥砂浆配合比 3结果与讨论 3．1抗折强度 图1和图2反映了水泥砂浆抗折强度与憎水剂掺量的关系。由图l可以看出，在单掺憎 水剂的情况下，憎水剂z^、ZB、Z。能提高水泥砂浆的抗折强度，其中憎水剂z。的效果最显 降低了水泥砂浆抗折强度，在掺量达到l％之后，其抗折强度值为对比砂浆的3／4左右。由 图2可以看出，在与聚合物干粉复掺情况下，憎水剂zA使水泥砂浆的抗折强度呈现先增大 后减小的趋势。在0—0．4％掺量范围内，砂浆抗折强度逐渐增加；在0．4％一1．4％掺量范 围内，抗折强度又逐渐减小；在1．4％一2．0％掺量范围内，砂浆抗折强度变化很小。憎水 剂z¨zc、zo使水泥砂浆抗折强度下降，且随着掺量的增加，砂浆抗折强度呈现逐渐降低 的趋势。在0—0．8％掺量范围内，抗折强度下降速度较快；在0．8％一2．0％掺量范围内， 掺憎水剂zc的砂浆抗折强度变化很小，掺憎水剂zB和ZD的砂浆抗折强度下降趋缓；在 lll 1．6％一2．O％掺量范围内，掺憎水剂z。和zD的砂浆抗折强度变化很小。 一 山 蔓 ＼ 赵 氍 辗 描 图l 水泥砂浆抗折强度与憎水剂掺量的关系 图2水泥砂浆抗折强度与憎水剂掺量的关系 图1和图2表明，在与聚合物干粉复掺的情况下，四种憎水剂均使水泥砂浆的抗折强度 呈现降低的趋势，其中掺加硅氧烷基憎水剂的水泥砂浆抗折强度降低不显著，且在0～ 0．7％的掺量范围内水泥砂浆的抗折强度有所提高；四种憎水剂在掺量达到一定水平之后， 影响效果几乎不再变化，砂浆抗折强度在临界掺量之后变化很小。在