前言
聚丙烯酸酯乳液膠粘劑(簡稱PAEA)的基體是由(甲基)丙烯酸酯類單體和其他功能單體共聚而成的。PAEA 具有原料來源廣泛、容易制備、粘接性能良好、黏附力強(qiáng)、耐水性優(yōu)、耐候性佳、保色性好、使用方便、無毒無害和價(jià)格低廉等特點(diǎn)，因而已廣泛應(yīng)用于紡織、建筑和包裝等行業(yè)中[1-3]。
1· PAEA 改性水泥及應(yīng)用
普通水泥有許多缺陷，如收縮率大、固化時(shí)間長、強(qiáng)度低、易龜裂以及對舊水泥混凝土的黏附力較差等。將PAEA 和硅酸鹽水泥混合后，可制得聚合物水泥，兩者相互作用能有效克服普通水泥的缺點(diǎn)，達(dá)到改善混凝土質(zhì)量的目的。
根據(jù)聚合物水泥與骨料的組合成分不同，可分為聚合物水泥混凝土(由砂子和石子組成骨料)、聚合物水泥砂漿(由砂子組成骨料)和聚合物水泥灰漿(不含骨料)[4]。不同類型的組合，其應(yīng)用場合也不相同;針對不同的使用目的，可采用不同的聚合物和不同的施工方法。
1.1 PAEA 改性水泥混凝土
我國于20 世紀(jì)60 年代起曾對PCC(聚合物改性水泥混凝土)進(jìn)行了研究，由于聚合物的成本較高、產(chǎn)量較低，故該方面的研究進(jìn)展相對緩慢;20 世紀(jì)90 年代起，聚合物的產(chǎn)量和質(zhì)量大幅度提高，致使其價(jià)格不斷下降， 故PCC 的研究也不斷深入，其應(yīng)用領(lǐng)域也日趨擴(kuò)大。
近年來人們普遍認(rèn)可了聚合物對混凝土的彎折強(qiáng)度、拉伸強(qiáng)度等性能的改進(jìn)，但對聚合物混凝土的壓縮強(qiáng)度改性還持有不同的態(tài)度。王曉臣等[5]研究了不同含量PAE(聚丙烯酸酯乳液)對PCC 壓縮強(qiáng)度的影響。與普通混凝土相比，PAE 改性混凝土的壓縮強(qiáng)度明顯提高，PAE 最佳摻量為10%。
1.2 PAEA 改性水泥砂漿
1.2.1 作為修補(bǔ)材料應(yīng)用
近年來， 為改善無機(jī)類修補(bǔ)材料的粘接強(qiáng)度，研制了一系列聚合物改性復(fù)合修補(bǔ)材料[6-7];其中PAEA 改性水泥砂漿是以PAEA 部分或完全替代水引入普通水泥砂漿中制備而成的。研究結(jié)果表明：PAEA 改性水泥砂漿的壓縮強(qiáng)度、彎折強(qiáng)度略低于普通水泥砂漿，但前者的粘接強(qiáng)度(尤其是其與鋼筋的粘接強(qiáng)度)明顯高于后者;此外，前者還具有良好的耐磨性、抗?jié)B性和抗沖擊性能。
王茹等[8]研究了PAEA 對水泥砂漿的體積密度、壓縮強(qiáng)度、彎折強(qiáng)度、韌性、動(dòng)彈性模量和粘接拉伸強(qiáng)度的影響。研究結(jié)果表明：PAEA 在一定程度上降低了水泥砂漿的體積密度和壓縮強(qiáng)度，對彎折強(qiáng)度的影響較小，從而改善了水泥砂漿的韌性，并且可提高粘接拉伸強(qiáng)度;當(dāng)w(膠粘劑乳液)>5%時(shí)，28 d混合養(yǎng)護(hù)的壓折比降至3 以下;只有當(dāng)w(膠粘劑乳液)>10%時(shí)，粘接拉伸強(qiáng)度才得以明顯提高。
張義順等[9]也考察了不同PAEA 含量對砂漿性能的影響。研究結(jié)果表明：壓縮強(qiáng)度下降的原因是聚合物膠粘劑乳液在水泥水化產(chǎn)物中成為水泥砂漿的組成相，其彈性模量遠(yuǎn)低于水泥石及骨料的彈性模量;聚合物水泥砂漿的拉伸強(qiáng)度提高后，其壓縮破壞形式一般為剪切破壞;聚合物因剪切強(qiáng)度低而成為剪切面上的軟弱夾層， 從而降低了剪切強(qiáng)度，進(jìn)而使壓縮強(qiáng)度明顯降低。
1.2.2 作為抗裂材料應(yīng)用
建設(shè)工程中，混凝土結(jié)構(gòu)、混凝土構(gòu)件常出現(xiàn)不同程度的裂縫， 從而對結(jié)構(gòu)造成一定的損傷，并嚴(yán)重影響了建筑物的耐久性和正常使用功能，甚至對結(jié)構(gòu)的安全可靠性產(chǎn)生了嚴(yán)重的、潛在的威脅。實(shí)際工程中， 除對混凝土組成和配比進(jìn)行優(yōu)化外，還在混凝土中增加了抗裂組分，這是結(jié)構(gòu)裂縫控制的有效途徑。馬良等[10]根據(jù)混凝土結(jié)構(gòu)裂縫的類型及其成因，從材料角度開展了預(yù)防混凝土開裂的試驗(yàn)研究。結(jié)果表明：PAEA 具有細(xì)化裂縫的作用，當(dāng)w(PAE)=10%或20%(相對于水泥質(zhì)量而言)時(shí)，裂縫分別減少52.3%或96.5%，說明當(dāng)w(PAE)=20%時(shí)，抗裂效果相對較好。這是由于PAE 作為抗裂組分具有以下幾個(gè)作用： ①乳液中的表面活性劑，能起到減水作用， 同時(shí)對水泥顆粒具有分散作用，從而有效改善了砂漿的和易性，降低了用水量，進(jìn)而減少了砂漿中的毛細(xì)孔數(shù)量， 提高了砂漿的密實(shí)性;②乳液中的活性基因與水泥水化后形成的游離離子(如Ca2+、A13+和Fe3+等)進(jìn)行交聯(lián)反應(yīng)，這些特殊的橋鍵在水泥顆粒周圍發(fā)生物理化學(xué)吸附(形成均勻的連續(xù)相)， 從而有效改善了水泥砂漿硬化體的物理組織結(jié)構(gòu)和內(nèi)部應(yīng)力狀態(tài)，進(jìn)而大大減少了微裂縫的產(chǎn)生;③乳液微粒附著在水泥和骨料顆粒表面，并相聚成堅(jiān)韌、致密的薄膜(填充空隙)，從而有效隔斷了與外界的通道， 延阻了水分的蒸發(fā)，進(jìn)而抑制了塑性收縮裂縫的產(chǎn)生。
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