聚合物改性水泥
聚合物改性水泥
水泥的主要成分：主要成分是硅酸盐。水泥的种类较多，其组成有所区别。普通水泥主要成分的名称、化学式：硅酸三钙、硅酸二钙、铝酸三钙：3CaO·SiO2,2CaO·SiO2,3CaO·Al2O3
水泥依照成分的不同，也可分为多种：硅酸盐水泥、普通硅酸盐水泥、矿渣水泥、火山灰水泥和粉煤灰水泥。我们常用的水泥是普通硅酸盐水泥及硅酸盐水泥，一般使用的是普通硅酸盐水泥，普通袋装的重量为50kg。
国家于2001年4月对水泥的标号制定新的标准。通用水泥新标准是：GB175-1999《硅酸盐水泥、普通硅酸盐水泥》、GB1344-1999《矿渣硅酸盐水泥、火山灰硅酸盐水泥及粉煤灰硅酸盐水泥》、
GB12958-1999《复合硅酸盐水泥》。六大水泥标准实行以MPa表示的强度等级,如32.5、32.5R、42.5、42.5R等,使强度等级的数值与水泥28天抗压强度指标的最低值相同。新标准还统一规划了我国水泥的强度等级,硅酸盐水泥分3个强度等级6个类型,即42.5、42.5R、52.5、52.5R、62.5、62.5R。其他五大水泥也分3个等级6个类型,即32.5、32.5R、42.5、42.5R、52.5、52.5R。
国家建材局经测试，得出新水泥标准的强度等级与老水泥标准的水泥标号之间存在如下表中对等关系：
GB175-92 GB175-1999
725(R) 62.5(R)
625(R) 52.5(R)
525(R) 42.5(R)
425(R) 32.5(R)
1、普通水泥的缺点：粘结强度低, 干缩变形大, 抗渗性、抗裂性、抗冻性差等, 其使用范围受到很大的限制。传统水泥砂浆或混合水泥砂浆等抹灰材料所暴露出的缺陷, 如墙面空鼓、开裂、脱皮而引起墙体渗漏、透风、剥落等问题, 在建筑中越来越显得突出。普通水泥砂浆抹灰材料, 通常施工时拌合的水泥砂浆和易性较差, 容易产生空鼓现象, 致使留下透风渗水空隙和通路; 普通水泥砂浆的粘结力不高, 容易造成界面粘结不牢、开裂、脱落等质量问题; 普通水泥砂浆不饱满、不密实不能有效地形成具有防水抗渗作用的整体不透水层。普通水泥混凝土是一种典型的脆性材料,抗弯拉强度与变形能力低,抵抗车载疲劳与外界侵蚀的能力较弱,
2、聚合物水泥砂浆分类：聚合物混凝土砂浆可分为聚合物浸渍砂浆( PIM) 、聚合物改性水泥砂浆( PCM) 和聚合物砂浆( PM) 三类。PIM 性能优异, 但存在工艺技术复杂、成本高等缺点; PM 也因聚合物的用量大、价格高而不能广泛用于普通的建筑工程中;PCM 则克服了PIM 的工艺复杂、PM 的聚合物用量大的不足, 具有广阔的应用前景。PCM 是采用水泥基通过聚合物改性, 当水泥与水反应形成水泥石的同时, 聚合物乳液本身脱水干燥在骨料表面形成了有自粘性和
粘结性的聚合物薄膜, 封闭了水泥石空间骨架的毛细通道和细微裂缝, 将水泥石和填骨料牢固地结合在一起。因此,PCM 具有优良的防
水、抗冻、高抗拉粘结强度等物理力学性能。
3、聚合物乳液在水泥基材料中的作用：目前说法不一, 但基本有两种。一种认为聚合物在水泥水化和硬化过程中仅发生物理作用; 另一种认为聚合物参与了水泥的水化和硬化过程。
4、聚合物在水泥砂浆中的作用：在水泥中掺入聚合物的效果主要体现在提高水泥硬化体抗拉强度、韧性即极限延伸率和憎水性。一般情况下, 聚合物与水泥颗粒并不发生化学反应。聚合物固化形成丝状的膜层分布于整个水泥硬化体中, 这些丝状的聚合物膜层横跨水泥硬
化体中的缺陷和微裂纹, 并因其较高的内聚力和较大的抗拉强度和
变形能力, 吸收了微裂纹扩展所需的断裂功, 从而有效地延缓了微
裂纹的扩展速率。固化的聚合物还可填塞水泥硬化体中的毛细孔, 聚合物的粘附还能增强水泥浆体与集料界面的粘结。因此, 聚合物有利于提高水泥砂浆和混凝土的抗渗及耐腐蚀性。表是几种典型的聚合物乳液一水泥复合材料的性能。聚合物乳液一水泥复合材料与普通水泥砂浆或混凝土相比, 各种性能都有所改善, 其中尤以变形性能
和抗渗性能的提高更为显著。
5、聚合物水泥改性机理：国内外用于水泥混凝土改性的聚合物品种繁多，但基本上是三种类型：即乳液（乳胶、分散体）、液体树脂和水溶性聚合物。其中乳胶是使用最广的，主要分为三类：（1）橡胶乳液类。主要有天然乳胶（NR）、丁苯乳胶（SBR）和氯丁乳胶（CR）、甲基丙烯酸甲酯———丁二烯胶乳（MBR）等。（2）热塑性树脂乳液
类。主要有聚丙烯酸乳液（PAE）、聚醋酸乙烯酯乳液（PVAC）、苯丙乳液（SAE）、聚丙酸乙烯酯乳液（PVP）、氯乙烯———偏氯乙烯共聚乳液等。（3）热固性树脂乳液类。主要有环氧树脂乳液（EP）、不饱和聚酯乳液（UP）等。
编号:CD1062470-0113-0001) 一种镁水泥制品混合浆料的膨胀剂和加入方法
[技术摘要] 一种镁水泥制品混合浆料的膨胀剂和加入方法，它是由含量为百分之五十的过氧化氢溶液和含量为百分之九十的二氧化锰组成，利用过氧化氢溶液能大量地释放氧气的特性，再加入二氧化锰作为催化剂，促使其快速产生膨胀泡沫，加入镁水泥混合料浆后，使其在终凝期内快速地膨胀至镁水泥混合浆料终凝，由于采用了无机泡沫膨胀技术制取镁水泥膨胀混合浆料，简化了镁水泥制品的生产工艺，降低了镁水泥制品的生产成本；用镁水泥膨胀混合浆料只需一次填充墙体板与墙体板间，墙体板与顶棚间的缝隙，不产生缩缝，因而不但能在内墙隔中应用，还能安全地用于建筑物的外墙体，取代了现有的砌筑工艺，简化了施工工序，提高了施工进度，减少了施工劳动力占用成本。
(编号:CD1062470-0095-0002)水泥基材料塑性防裂用改性纤维及其制备方法
[技术摘要] 本发明属于材料科学与工程科学技术领域，具体涉及一种防止水泥基材料(水泥净浆、砂浆、混凝土及其复合材料)塑性收缩开裂的
改性纤维，由有机合成纤维、无机纤维或有机无机混杂纤维和改性剂组成。本发明的改性纤维可对水泥基材料自成型后开始至终凝前的塑性收缩开裂有很好的抑制减少作用，较之不掺者可使塑性裂缝减少90％以上，且与采用未改性纤维相比，具有多减少裂缝30-50％的减裂效果，本发明可广泛应用于水泥基材料工程，如水泥混凝土路面、桥面、地坪、护坡、大坝等工程中，以提高工程质量。
(编号:CD1062470-0130-0003) 一种水泥砖托板
[技术摘要] 一种水泥砖托板，其构成包含一由无机材料制成的规格化板材，其特征在于板材外部粘连有有机玻璃钢。由于在轻便型板材外部粘连有有机玻璃钢，使制成的水泥砖托板具有美观，不易变形和使用寿命长之特点。
(编号:CD1062470-0064-0004) 一种铝酸盐水泥的生产方法
[技术摘要] 本发明为一种铝酸盐水泥的生产方法，涉及无机非金属材料领域，随着铝酸盐水泥产量的不断提高，能耗迅速上升，产生的温室气体二氧化碳对环境的污染尤显突出，本发明为了解决这些问题提出了保留原生产原料之一的铝矾土时，将另一原料石灰石改为生石灰，以重量百分比计算的原料用量为生石灰28-40％，铝矾土72-60％，经多次实验表明本发明具有节约耗煤量1/3，产量提高1/3，同时水泥质量稳定，品质提高一个等级，对生产地的环保也有明显的效果。
(编号:CD1062470-0074-0005)袋装水泥土及其工程运用
[技术摘要] 本发明公开了一种袋装水泥土及其工程运用，综合了在工程建设中水泥土和袋装土的优点，并克服了两者的存在的不足之处，本发明具有如下的有益效果，一、材料来源广泛，可就地取材，只需运入少量的水泥和编织袋即可进行施工；二、砌筑完成后的构造物具有较高的抗压强度，可达到1Mpa以上，可与毛石砌筑的构造物媲美；三、要求的工作面小，避免对边坡的扰动，保*施工的安全；四、由于使用的是自然材料和无机材料，可起到保护环境的作用；五、由于袋装水泥土可取代石材，对于少石的平原地区，特别适应；六、造价低，由于只需在土中掺入少量的水泥，并使用价廉的编织袋，且对水泥的要求不是很苛刻，可以在很大的程度上降低造价；七、可根据不同的要求做出不同形式的外露面，使构造物与环境之间更趋和谐；八、在一些临时性的使用袋装土的工程中，采用这一方
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方法
一种防水水泥干燥砂浆及其制备方法。本发明包括有硅石、水泥、外加剂。按重量％计，硅石46～74％、水泥20～40％、外加剂5～15％；其中，外加剂按重量％计，其配比为H4SiO4 35～65％、MgO 3～10％、Al2O38～20％、Ca(OH)2 10～30％、膨胀剂9～25％、粘合剂0.2～1％。制备本发明防水水泥干燥砂浆的方法，是把硅石在600℃－700℃温度下烧40－80分钟，然后把硅石研磨到100－200目范围内，再加入水泥和外加剂搅拌均匀。用本发明防水水泥干燥砂浆，可避免施工中人为因素的干扰，保证施工质量的稳定性和规范性，节减工期和降低成本。
聚合物水泥防水砂浆试验
聚合物水泥防水砂浆试验作业指导书 SDZH/QMD1-58 1 适用范围 本作业指导书适用于聚合物水泥防水砂浆凝结时间、抗渗压力、抗压强度、抗折强度、粘结强度、耐热性、抗冻性试验。 2 依据 《聚合物水泥防水砂浆》JC/T 984-2011 《水泥标准稠度用水量、凝结时间、安定性检验方法》GB/T 1346-2001 《水泥胶砂强度检验方法》GB/T 17671（其最新版本适用于本文件） 《无机防水堵漏材料》GB 23440-2009 《混凝土界面处理剂》JC/T 907-2002 《普通混凝土长期性能与耐久性能试验方法》GB/T 50082-2009 《通用硅酸盐水泥》GB 175-2007 《聚合物改性水泥砂浆试验规程》DL/T 5126-2001 《行星式水泥胶砂搅拌机》JC/T 681-1997 3 主要仪器设备 1）水泥稠度及凝结时间测定仪 2）电动抗折试验机 3）压力试验机（300kN） 4）砂浆抗渗仪 5）电子拉力试验机（2000N） 6）电子天平（0.1g） 7）冻融箱：温度控制范围不应小于（-15~20）℃ 8）沸煮箱 4 标准试验条件 4.1试验室试验及干养护条件：温度（23±2）℃，相对湿度（50±10）%。 4.2养护室（箱）养护条件：温度（20±3）℃，相对湿度≥90%。 4.3养护水池：温度（20±2）℃。
4.4试验前样品及所有器具应在4.1条件下放置至少24h。 5 取样 5.1 组批 对同一类别产品，每50t为一批，不足50t也按一批计。 5.2 取样 在每批产品或生产线中不少于六个（组）取样点随机抽取。样品总质量不少于20kg。样品分为两份，一份试验，一份备用。试验前应将所取样品充分混合均匀，先进行外观检验，外观检验合格（液料经搅拌后均匀无沉淀；粉料为均匀、无结块的粉末。）后再按物理力学性能试验。 6 试验步骤 6.1配料 按生产厂推荐的配合比进行试验。 采用行星式水泥胶砂搅拌机低速搅拌或采用人工搅拌。 S类（单组分）试样：先将水倒入搅拌机内，然后将粉料徐徐加入到水中进行搅拌； D类（双组分）试样：先将粉料混合均匀，再加入已倒入液料的搅拌机中搅拌均匀。如需要加水的，应先将乳液与水搅拌均匀。搅拌时间和熟化时间按生产厂规定进行。若生产厂未提供上述规定，则搅拌3min、静止（1~3）min。 制备的砂浆分二次装入试模用插捣棒从边上向中间插倒25次，最后保持砂浆高出试模5mm，将高出的砂浆压实，刮平。试件成型后立即放入养护室养护，24h（从加水开始计 算时间）脱模。如经24h养护，会因脱模对强度造成损害的，可以延迟24h脱模。 7d龄期砂浆试件的养护：脱模后试件立即在温度为（20±2）℃的不流动水中养护继 续养护至3d龄期，再放入试验室干养护至7d龄期。 28d龄期砂浆试件的养护：脱模后试件立即在温度为（20±2）℃的不流动水中养护继续养护至7d龄期，再放入试验室干养护至28d龄期。 6.2 凝结时间 按6.1配料，按GB/T 1346-2001进行，采用受检的聚合物水泥防水砂浆材料取代该标准中试验用的水泥。 测定前准备工作：调整凝结时间测定仪的试针接触玻璃板时，指针对准零点。 初凝时间的测定：试件在标准养护箱内养护至起始时间之后30min时进行第一次测定。测定时，从标准养护箱中取出试模放到试针下，降低试针与水泥净浆表面接触。拧紧螺丝
聚合物表面改性方法
聚合物表面改性方法 摘要：本文综述了聚合物表面改性的多种方法，主要包括有溶液处理法、等离子体处理法、表面接枝法、辐照处理法和新兴的原子力显微探针震荡法，并结合具体聚合物材料有重点的详细介绍了改性方法及其改性机理。 关键词：聚合物；表面改性；应用 聚合物在日常生活及化工领域都有非常广泛的应用，但是由于这些聚合物表面的亲水性和耐磨损性较差，限制了聚合物材料的进一步应用。为了改善这些表面性质，需要对聚合物的表面进行改性。聚合物表面改性是指在不影响材料本体性能的前提下，在材料表面纳米量级范围内进行一定的操作，赋予材料表面某些全新的性质，如亲水性、抗刮伤性等。 聚合物的表面改性方法很多，本文综述了溶液处理方法、等离子体处理法、表面接枝法、辐照处理方法和新兴的原子力显微探针震荡法。下面将结合具体聚合物材料详细介绍各种改性方法。 1溶液处理方法 1.1含氟聚合物 PTFE或Teflon具有优良的耐热性、化学稳定性、电性能以及抗水气的穿透性，所以在化学和电子工业上广泛地应用，但由于难粘结，所以应用上受到局限。为了提高粘结性能，需对表面进行改性，化学改性的方法通常用钠萘四氢呋哺液溶处理它。此处理液的配制是由1mol 的金属钠(23g)一次加到1mol萘(128g)的四氢呋喃(1L工业纯)中去，在装有搅拌及干燥管的三口瓶中反应2h，直至溶液完全变为暗棕色即成[1]。 将氟聚合物在处理液中浸泡几分钟，取出用丙酮洗涤，除去过量的有机物。然后用蒸馏水洗。除去表面上微量的金属。氟聚合物在处理液中浸泡时，要求体系要密封，否则空气中氧和水能与处理液中络合物反应而大大降低处理液的使用寿命。正常情况处理液贮存有效期为2个月。处理后的Teflon与环氧粘结剂粘结，拉剪强度可达1100~2000PSi。处理过的表面为黑色，处理层厚低于4×10-5mm 时，电子衍射实验表明处理过的材料本体结构没有变化，材料的体电阻、面电阻和介电损耗也没有变化，此方法有三个缺点：一、处理件表面发黑，影响有色导线的着色；二、处理件面电阻在高湿条件下略有下降，三、处理过的黑色表面在阳光下长时间照射，粘结性能降低，因此目前都采用低温等离子体技术来处理。 1.2聚烷烯烃 聚乙烯和聚丙烯是这类材料中的大品种，它们表面能低。如聚乙烯表面能只有31×10-7J/cm2。为了提高它们表面活性，有利于粘接，通常需对它们的表面进行改性，其中化学改性方法有用铬酸氧化液处理，此处理液的配方[2]重铬酸钠(或钾)5份，蒸馏水8份，浓硫酸100份，将聚乙烯或聚丙烯室温条件下在处理液中浸泡1~1.5h，66~71℃条件下浸泡1~5min，80~85℃处理几秒钟，此外还有过硫酸铵的氧化处理液[3]。其配方为硫酸铵60~120g，硫酸银(促进剂)0.6g，蒸馏水1000ml，将聚乙烯室温条件下处理20min，70℃处理5min，当用来处理聚丙烯时，处理温度和时间都需增加一些，70℃lh，90℃10min，其中促进剂硫酸银效果不明显，可以去掉，但此处理液有效期短，通常只有lh。这两种处理方法，效果都不错。 1.3聚醚型聚氨酯 Wrobleski D. A.等[4]对聚醚型聚氨酯Tecoflex以化学浸渍和接枝聚合进行表面改性。且用Wilhelmy平衡技术测定接触角，结果表明，经聚乙烯基吡咯烷酮(PVP)和PEG化学浸渍修饰表面，以及用VPHEMA对2-丙烯酰胺基-2-甲基-1-丙磺酸及其钠盐(AMPS和NaAMPS)光引发表面接枝。其表面能增大，表面更加亲水。化学浸溃使前进和后退接触角降低20和30~40
各种聚合物改性剂介绍
我国从上世纪80 年代开始探索道路改性沥青。目前，所使用的改性沥青多为 聚合物改性沥青，改性剂主要有热塑性橡胶类苯乙烯丁二烯嵌段共聚物(SBS)、橡 胶类丁苯橡胶(SBR)、热塑性树脂类聚乙烯(PE)与乙烯-醋酸乙烯共聚物(EV A) 及 废旧橡胶粉等。 SBS 改性沥青以优良的高、低温性能和回弹性能，应用最为普遍，但改性成 本也较高，一般只应用于高等级公路建设，限制了其应用范围。同时，由于SBS 改性沥青是通过搅拌、剪切等物理方法将SBS 分散于沥青中，SBS 与沥青之间并未发生明显的化学反应，仅仅是物理意义上的混溶，而SBS 与沥青之间的密度、 极性、分子量以及溶解度等参数的性质的差异又较大，使得绝大部分SBS 与沥青 热力学不相容，高温储存容易分层变质。需要对其进一步改性以提高相容性和储 存稳定性，这无疑又增加了工艺的复杂性。 SBR 能够改善沥青的高、低温性能，并以其较为突出的低温延展性在寒区公 路应用最为广泛。而利用废旧橡胶粉改性沥青还可以减少固体废弃物的污染，有 利于环境保护和资源节约型社会的建设。 改性沥青用PE 一般是指低密度聚乙烯和线型低密度聚乙烯，其改性沥青具有良好的高温稳定性，而且价格低廉，尤其是利用回收废旧塑料(农用地膜、食品袋等) 改性沥青不仅利于环保，减少“白色污染”，而且具有良好的社会效益和经济 效益。但PE 改性沥青的储存稳定性差，需要现配现用，并需要使用昂贵的大型细化分散设备将其送至施工现场，这就造成使用不便并增加额外投入，影响到聚乙 烯改性沥青的推广应用。 EV A 和沥青的溶解度参数非常接近，与沥青具有良好的相容性，能有效地改 善沥青的高温性能，在改善沥青低温性能方面优于PE。 在聚合物改性沥青中，改性剂如热塑性橡胶类SBS、橡胶类SBR、热塑性树 脂类PE、EV A 等都是石油化工产品，随着石油资源的逐渐耗尽，油价不断上涨，势必使得聚合物改性沥青的价格不断上涨，路面造价不断提高。因此，为降低工 程造价，寻找价格相对较低、改性效果较好的新型改性剂成为目前改性沥青的重 要研究方向。 相对于成本较高、改性工艺较为复杂的聚合物改性沥青，酸改性沥青具有价 格低廉、加工简单、沥青性能改善明显等优点，有着良好的应用前景。 酸改性方法在美国路易斯安娜州已经用了20 年左右来生产AC-30 和AC-40 沥青。在1992-1993 年，酸改性和酸加聚合物改性沥青在整个美国开始使用。美 国AMAP 在2004-2005 曾对改性沥青做过一项调查，其调查选项是多选，调查 结果显示：SBS 改性的为67％，SB 改性的为48％，SBR 胶乳改性的为39％，其他聚合物改性的为3％，化学改性的（含酸改性）为12％，18％是其他改性。而 其在2005-2006 的调查结果为：SBS 改性的为80％，SB 改性的为45％，SBR 胶乳改性的为45％，其他聚合物(EV A 等)改性的为19％，化学改性的为12％，酸2我国从上世纪80 年代开始探索道路改性沥青。目前，所使用的改性沥青多为 聚合物改性沥青，改性剂主要有热塑性橡胶类苯乙烯丁二烯嵌段共聚物(SBS)、橡 1改性的为16％，16％是其他改性。 在2004-2005的调查中，化学改性与酸改性是放在一起统计的，而在2005-2006 的调查中，化学改性与酸改性被分开统计，酸改性的比例增加为16％。由此可见，酸改性在美国沥青改性中的使用比例在逐渐提高。
聚合物改性水泥砂浆的研究进展
聚合物改性水泥砂浆的研究进展 引言早在90 年前聚合物改性砂浆和混凝土的概念就已 被提出了，但直到20 世纪70 年代后此类材料才得到较快发展，正值欧美发达国家在20 世纪四五十年代修建的混凝土 结构进入修补加固的时期。从某种程度上说，聚合物在水泥 基材料中的应用是伴随着混凝土结构的修补加固而发展起来的。随着近年来我国兴建的混凝土结构进入维修加固期，聚 合物改性水泥砂浆在我国的研究应用也有了较快发展。聚合 物的掺入可以提高水泥砂浆和混凝土的强度、粘结性能、抗 渗透性、耐腐蚀性等，因此聚合物被广泛用于提高建筑材料 的性能。用于修补混凝土结构表面缺陷的聚合物改性水泥砂 浆（PMCM ），可分为乳液类和胶粉类。对大量应用于PMCM 中的聚合物的调查表明，通过乳液聚合的聚合物应用最为广 泛并且能够被接受。用于聚合物改性水泥砂浆中的常用聚合 物乳液主要有丁苯类乳液（SBR）、丙烯酸类乳液（PAE）、环氧类乳液（EE）、氯丁类乳液（CR）、苯丙乳液（SAE）、醋酸乙烯酯－乙烯共聚物乳液（VAE ）、支化羟酸乙烯酯乳液（VA－VEOV A ）、聚醋酸乙烯酯乳液（PVAC ）等。一、新拌聚合物改性水泥砂浆的性能1、工作性聚合物 的种类、掺量对新拌砂浆的工作性影响显著。有研究发现，
不同种类聚合物乳液的减水率都能达到20％以上，减水效果明显，其中SBR 的减水效果更优。即使是同种聚合物，由于聚合物乳液的性质不同，对改性砂浆流动性的影响也不相同。通常，随着聚灰比（聚合物与水泥的质量比）的增加， 乳液改性砂浆的流动性提高，工作性改善。聚合物乳液的掺 入能提高新拌砂浆的工作性，这是因为乳液中的表面活性剂 及稳定剂在改性砂浆中引入了较多气泡，砂浆中水泥颗粒的 堆积状态得到改善，水泥颗粒的分散效果提高。乳液的憎水 性和胶体特性使新拌改性砂浆具有良好的保水性，从而降低 了对其进行长期湿养护的必要。通过在聚合物改性砂浆中掺 入纤维素醚、改性无机矿粉可以进一步提高新拌砂浆的保水率。2、含气量已有研究表明，聚合物乳液改性砂浆的含气 量高于空白普通水泥砂浆，这是因为掺入的聚合物乳液中的 表面活性剂和稳定剂在新拌砂浆中引入了较多气泡。适当的 引气有助于改善新拌水泥砂浆的流动性，提高其抗渗性和抗 冻融性，但过量的气泡则会降低砂浆的强度。一般聚合物乳 液改性砂浆的含气量为5%～20%，有些甚至高达30%。控制改性砂浆的含气量，常用的方法是在乳液中掺入适量的消泡剂。有研究表明，不掺消泡剂的聚丙烯酸酯乳液改性水泥砂浆的含气量为43.6%，而当掺入0.5%的消泡剂后含气量大幅降低至8.0%。考虑到消泡剂可能会影响水泥与增强材料之间的粘结，有些文献研究了其它降低含气量的方法，例如在拌
水泥改性土参数确定
龙源期刊网 https://www.wendangku.net/doc/4015160218.html, 水泥改性土参数确定 作者：刘红森 来源：《中华建设科技》2016年第12期 【摘要】为保护膨胀土地区引水渠道边坡的稳定，采用膨胀土掺加适量水泥加水拌和进 行改性处理，通过渠道边坡换填实际应用，分析总结了水泥改性土施工方法的优缺点，并通过实验区的模拟运行试验，分析其在膨胀土地区换填的试验效果。 【关键词】水泥改性土 【Abstract】In order to protect the stability of diversion canal slope in expansive soil area， the expansive soil is mixed with cement and mixed with water to modify. The experimental results of the experiment in the expansive soil area were analyzed. 【Key words】Cement modified soil 引言：膨胀土中含有较多的粘粒及亲水性较强的蒙脱石或伊利石等粘土矿物成分，是一种遇水膨胀、强度骤减、失水干缩、坚硬而又常有收缩裂隙的高塑性粘土。膨胀土渠坡易产生溜坍、坍塌、滑坡等严重事故，还会产生收缩开裂、膨胀、松散、剥落等病害，对工程建设潜在着严重的破坏性。通过在膨胀土中加入水泥，使其改变性质，变成常规土，改变膨胀土这种缩胀性质，是水泥改性土膨胀土换填的主要目的。 1. 水泥改性膨胀土作用机理 消除膨胀土的破坏性是膨胀土施工中的关键环节。在膨胀土掺加水泥后，二者发生化学及物理作用，包括离子交换、凝硬反应、碳化作用、胶结作用。改变膨胀土的力学性质，其强度和水稳定性大大提高，膨胀性也得到控制。水泥改性土在换填的膨胀土边坡中能改良膨胀性、减少与水接触后剧烈反应，消弱了膨胀土自身因水量变化而产生的缩胀应力。 2. 填筑施工碾压控制参数 碾压施工参数如下（表1）： 布置宽度为14m，长度为50m的4%水泥掺量改性土、10%水泥掺量水泥土填筑碾压试验场地，在试验场地按铺料厚度30cm和35cm布置两个试验区，每个试验区域内再按碾压遍数、划分为三个小区域，确定试验采样点，试验布置图如图1所示： 3. 试验材料
聚合物表面改性方法综述
聚合物表面改性方法综述 连建伟 （中国林业科学研究院林产化学工业研究所） 摘要：本文综述了聚合物表面改性的多种方法，主要包括有溶液处理法、等离子体处理法、表面接枝法、辐照处理法和新兴的原子力显微探针震荡法，并结合具体聚合物材料有重点的详细介绍了改性方法及其改性机理。 关键词：聚合物；表面改性；应用 聚合物在日常生活及化工领域都有非常广泛的应用，但是由于这些聚合物表面的亲水性和耐磨损性较差，限制了聚合物材料的进一步应用。为了改善这些表面性质，需要对聚合物的表面进行改性。聚合物表面改性是指在不影响材料本体性能的前提下，在材料表面纳米量级范围内进行一定的操作，赋予材料表面某些全新的性质，如亲水性、抗刮伤性等。 聚合物的表面改性方法很多，本文综述了溶液处理方法、等离子体处理法、表面接枝法、辐照处理方法和新兴的原子力显微探针震荡法。下面将结合具体聚合物材料详细介绍各种改性方法。 1溶液处理方法 1.1含氟聚合物 PTFE或Teflon具有优良的耐热性、化学稳定性、电性能以及抗水气的穿透性，所以在化学和电子工业上广泛地应用，但由于难粘结，所以应用上受到局限。为了提高粘结性能，需对表面进行改性，化学改性的方法通常用钠萘四氢呋哺液溶处理它。此处理液的配制是由 1mol的金属钠(23g)一次加到1mol萘(128g)的四氢呋喃(1L工业纯)中去，在装有搅拌及干燥管的三口瓶中反应2h，直至溶液完全变为暗棕色即成[1]。 将氟聚合物在处理液中浸泡几分钟，取出用丙酮洗涤，除去过量的有机物。然后用蒸馏水洗。除去表面上微量的金属。氟聚合物在处理液中浸泡时，要求体系要密封，否则空气中氧和水能与处理液中络合物反应而大大降低处理液的使用寿命。正常情况处理液贮存有效期为2个月。处理后的Teflon与环氧粘结剂粘结，拉剪强度可达1100~2000PSi。处理过的表面为黑色，处理层厚低于4×10-5mm 时，电子衍射实验表明处理过的材料本体结构没有变化，材料的体电阻、面电阻和介电损耗也没有变化，此方法有三个缺点：一、处理件表面发黑，影响有色导线的着色；二、处理件面电阻在高湿条件下略有下降，三、处理过的黑色表面在阳光下长时间照射，粘结性能降低，因此目前都采用低温等离子体技术来处理。 1.2聚烷烯烃 聚乙烯和聚丙烯是这类材料中的大品种，它们表面能低。如聚乙烯表面能只有 31×10-7J/cm2。为了提高它们表面活性，有利于粘接，通常需对它们的表面进行改性，其中化学改性方法有用铬酸氧化液处理，此处理液的配方[2]重铬酸钠(或钾)5份，蒸馏水8份，浓
高分子聚合物改性概述
高分子聚合物改性概述 1概述 高分子聚合物作为20世纪发展起来的新材料，因其综合性能优越、成形工艺相对简便以及应用领域极其广泛，因而获得了较为快速的发展。 然而.高分子材料又有诸多需要克服的缺点。以塑料为例，有许多塑科品种性脆而不耐冲击，有些耐热性差而不能在高温下使用。还有一些新开发的耐高温聚合物又因为加工流动性差而难以成形。再以橡胶为例，提高强度、改善耐老化性能、改善耐油性等都是人们关注的问题，诸如此类的同题都要求对聚合物进行改性。用以强化或展现聚合物某些或某一特定性能为目标的工艺方法.通称为聚合物改性(poly-mermodification)。可以说，聚合物科学与工程这门学科就是在不断对聚合钧进行改性中发展起来的。聚合物改性使聚合物材料的性能大幅度提高，或者被赋予新的功能，进一步拓克了高分子聚合物的应用领域.大大提高了聚合物的工业应用价值。 聚合物的改性方法多种多样，总体上可划分为共混改性、填充改性及纤维增强复合改性、化学改性、表面改性及其他方法改性。 聚合物改性的目标如下。
1)功能性使某一聚合物具有特定的功能性，而成为功能高分子材料，如磁性高分子、导电高分子、含能高分子、医用高分子、高分子分离膜等。 2)高性能使聚合物的力学性能.如拉伸强度、弹性模量、抗蠕变、硬度和韧性等，获得全面或大部分提高。 3)耐久性使聚合物的某些性能，如耐热性、耐寒性、耐油性、耐药溶剂性、耐应力开裂性、耐气候性等，得到持久的提高或改善。而成为特种高分子材料。 4)加工性许多高性能聚合物，因其熔融温度高，熔体流动性差，难以成形加工，采用改性技术，可成功地解决这一难题。 5)经济性在不影响使用性能的前题下，采用较低廉的有机材料或无机材料，与聚合物共混或填充改性，可降低材料成本，增强产品竞争能力;另外采用共混或填充改性手段，还可提高某些一般聚合物的工程特性.如采用聚烯烃与PA、ABS、PC等共混，或玻璃纤维填充PA、PP、PC等就是典型的范例。 2共混改性 聚合物的共混改性的产生与发展，与冶金工业的发展颇有相似之处。尽管已经合成的裹台物达到了数千种之多，但能够有工业应用价值的只有几百种，而能够大规模工业生产的以及广泛应用的只有
浅谈水泥改性土
浅谈水泥改性土,水泥土补充施工技术 摘要：本文主要讲述水泥改性土系指将具有一定自由膨胀率的天然土，掺入一定比例的水泥，要求适用于南水北调中线一期工程陶岔，鲁山段的水泥改性土、水泥土的生产及填筑质量控制。 关键字：水泥改性土系；南水北调中线；天然土料 abstract: this paper mainly about the cement modified soil series refers to certain free expansion rate of natural soil, mixed with a certain proportion of cement, required to be applied to the middle route of south-to-north water transfer project taocha, lushan mountain section of cement modified soil, cement production and quality control for embankment. key words: cement modified soil series; south-to-north water transfer; natural soil material 一、前言 1.0.1 水泥改性土系指将具有一定自由膨胀率的天然土，掺入一定比例的水泥（一般不大于8%），以改变其土料的膨胀性。水泥土系指天然土料掺入一定比例（一般大于8%）的水泥，以提高土体抗剪强度和承载能力。 1.0.2 本技术要求适用于南水北调中线一期工程陶岔~鲁山段的 水泥改性土、水泥土的生产及填筑质量控制；有关水泥改性土、水泥土的拌制、储存、碾压施工技术要求见《南水北调中线一期总干
水泥改性土换填施工及质量控制
水泥改性土换填施工及质量控制 摘要：水泥改性土是将一定比例的水泥掺入膨胀土之中用以改善膨胀土的性质或结构，使膨胀土丧失膨胀潜能，并在一定程度上提高土体强度或承载力的改性土料。水泥改性土广泛应用于南水北调中线一期工程渠道工程的填筑中，本文立足南水北调中线工程河南叶县段内渠道的具体工程实例，提出保证膨胀土渠段水泥改性土换填施工质量、满足设计要求、经济可行的施工方案，为后续膨胀土渠段施工提供重要的参考方法。 关键词：水泥改性土；水泥掺量；质量控制 中图分类号：tu761文献标识码： a 文章编号：2095-2104（2012）10-0020-02 1、工程概述 南水北调中线一期工程总干渠叶县段工程施工3标位于河南省叶县境内，渠段起点桩号201+500，终点桩号209+270，全长7.77km。包括长7.42km的渠道及沿线布置的各类建筑物18座。 本标段渠道均为明渠，总长7.42km，其中桩号201+500～201+681（坡比1:2）、203+255～204+235（坡比1:3.5）、206+850～207+065（坡比一级马道以上为1:2.75，一级马道以下为1:3）段分别位于弱膨胀和中膨胀岩区，左右岸坡面须进行水泥改性土换填加以保护，以防止渠道坡面遇水产生膨胀破坏。半挖半填段的挖方坡面、全挖方段的渠顶及一级马道以上坡面换填厚度为垂直坡面0.5～
1m，全挖方段一级马道以下坡面换填厚度为垂直坡面1.2m。水泥改性土拌制须采用厂拌设备。 2、水泥改性土换填施工 2.1 材料 土料：一、二、三、四工区土料来源为渠道可利用土，自由膨胀率≤35%。水泥：水泥采用“大地”牌强度等级为42.5mpa普通硅酸盐散装水泥，水泥掺量3%。 2.2 施工方法 （1）备料 渠道改性换填土料备料来源为渠道可利用土和取土场的土料，拌和站内应存有满足填筑强度的土料。 （2）旋耕晾晒碎土 目前由于原料土含水量较高，需要晾晒和粗碎后才能进入拌和设备。晾晒和粗碎结合在一起进行，用推土机将开挖原状土方摊铺在旋耕场内，摊铺厚度约为40cm，农用拖拉机带旋耕耙在摊铺的土料上来回行走，将较大土块破碎至较小土块。并进行晾晒，待表层稍干后继续用旋耕耙旋耕破碎，然后继续晾晒。如此反复，直至含水率降低到略高于施工控制含水率范围为止。破碎后的土块最大粒径不大于10cm，5～10cm粒径含量不大于5%，5mm～5cm粒径含量不大于50%（不计姜石含量）。 （3）晾晒后存料
聚合物材料表面改性技术最新研究进展
聚合物材料表面改性技术的最新研究进展 摘要:经过表面改性后的聚合物材料，其电学性能、力学性能等都会得到较大的提高，因而在生产生活中拥有非常广泛的应用。多种表面改性技术被用来对聚合物的表面性质进行修饰。本文介绍了各种表面改性技术的的研究进展，并比较了各种表面改性技术的改性机理和改性效果,最后对工业化应用中需要克服的问题和研究方向也作了展望。 关键词:聚合物材料；表面改性；改性机理；改性效果；工业化应用 Abstract:After the surface modification of polymer materials, its electrical properties, mechanical properties and so on will have a larger improvement, and therefore has a very extensive application in the production and living.A variety of surface modification techniques are used to modify the surface properties of polymer.This paper introduces the research progress of all kinds of surface modification techniques, and compares the mechanism and the effect of various kinds of surface modification techniques.Finally, the problems in the industrial application which need to be overcome and research direction are also discussed. Keyboards:Polymer Materials; Surface Modification; Modification Mechanism; Modification Effect; Industrial Application 0.引言 聚合物材料具有质量轻便、价格便宜、绝缘性好、易于加工成型等诸多优点，在日常生活及化工领域都有非常广泛的应用, 但是由于聚合物表面的一些性质如亲水性和耐磨损性较差, 限制了这些材料的进一步应用。为了改善聚合物材料的表面性质, 需要对聚合物的表面进行改性。聚合物表面改性是指在不影响材料本体性能的前提下, 在材料表面纳米量级范围内进行一定的操作, 赋予材料表面某些全新的性质, 如亲水性、耐磨性、抗刮伤性等。 1.聚合物表面改性技术概述 聚合物表面改性方法很多, 大体可以分为两类：化学改性法和物理改性法。化学改性方法主要有溶液处理法、等离子体处理法、表面接枝法、离子注入法等。物理改性包括离子束辐照法和准分子激光刻蚀法, 还有近年来发展起来的原子力显微探针震荡法，这种改性方法不发生化学反应。本文将结合具体聚合物材料详细介绍各种改性方法及其改性机理和改性效果。 2.化学改性法 2.1溶液处理方法 2.1.1溶液氧化法 溶液氧化法是一种应用时间较长的处理方法, 由于其简便易行, 可以处理形状复杂的部件, 且条件易于控制, 一直受到广泛关注。溶液氧化法对聚合物表面改性影响较大的因素主要是化学氧化剂的种类及配方、处理时间、处理温度。
聚合物改性
主要复习题 1.在聚合物共混物中，控制分散相粒径的方法有哪些？答：P36 2.写出共混物熔体粘度与剪切速率的关系式，并画出共混物熔体的粘度与剪切 速率的关系曲线的三种基本类型。答：P23 3.聚合物共混物的形态与哪些因素有关？答：P15 4.PVC/ABS 共混体系的制品较纯PVC和纯ABS制品具有哪些优越性？P53 答：ABS为丙烯腈-丁二烯-苯乙烯共聚物，具有冲击性能较高、易于成型加工、手感良好以及易于电镀等特性。PVC则具有阻燃、耐腐蚀、价格低廉等特点。将PVC与ABS共混，可综合二者的优点。 5.简述共混物形态研究的染色法、刻蚀法及低温折断法三种制样方法。P9 6.PET、PC、ABS、PPO、POM、PPS、PES、PSF、PP、PE、BR、PMMA、CR、CPE分 别代表什么聚合物？ 答：PES--聚苯醚砜；PSF--聚砜；BR--1,2-聚丁二烯橡胶；PMMA--聚甲基丙烯酸甲酯；CR--氯丁橡胶。 7. PVC、CPE、MBS、NBR、SBS、TPU、ABS、EPDM、PC、PET分别 代表什么聚合物？ 8.鉴于PE对烃类溶剂的阻隔性差，为提高PE的阻隔性，可采用PE/PA共混的 方法，简述其阻隔原理。答：P59 9.简述在PP/PE共混体系中，PE使PP冲击性能得到提高的机理。答：P57 10.互穿聚合物网络（IPN）可分为哪几种类型？请简述之。答：P108 11.聚合物填充改性的主要填充剂品种有哪些？答：P78 12.什么是结晶性聚合物和非结晶性聚合物？指出PS, ABS, PC, PO, PA, PET, PSF, PAR, PBT, POM, PPS这些聚合物品种中哪些可归属于结晶性聚合物品种？ 13.如何区分两相共混物中不同相之间的相容性？ 14.工业上应用最广的硅橡胶为甲基硅橡胶，简述它的制备原理 并写出它的化学反应式。怎样解决甲基硅橡胶的力学性能较低和耐油性差的问题。
《渠道水泥改性土施工技术规定(试行)》
南水北调中线一期工程总干渠渠道水泥改性土施工技术规定 （试行） - - - （日期）发布（日期）实施 （单位）发布
前言 为了规范水泥改性土的施工技术要求和施工工艺，保证施工质量，特制订本规定。 本规定在南水北调中线干线工程建设管理局2010年12月印发的《南水北调中线一期工程总干渠渠道膨胀土处理施工技术要求》（NSBD-ZXJ-2-01）基础上，结合南水北调中线一期工程相关设计单位提出的设计要求和现场试验情况制订。 本规定主要内容包括总则、一般规定、水泥改性土原材料、水泥掺量、水泥改性土生产工艺、水泥改性土填筑施工、水泥改性土施工检测及质量评定等内容。在使用过程中，如使用条件发生变化，或有需要修改、补充之处，请将意见和资料反馈（单位名称）。 本规定批准部门： 本规定主持机构： 本规定解释单位： 本规定主编单位： 本规定参编单位： 本规定主要起草人：
目录 1 总则 (4) 2 一般规定 . (5) 2.1基本要求 (5) 2.2改性土生产 (6) 2.3膨胀土渠坡换填及渠堤保护层施工 (7) 3 水泥改性土原材料 (8) 3.1 土料 (8) 3.2 改性材料 (9) 4 水泥土改性土生产 (9) 4.1 水泥掺量 (9) 4.2 碎土 (11) 4.3改性土拌制 (12) 5 水泥改性土填筑施工 (13) 6 水泥改性土施工检测及质量评定 (17)
1 总则 1.0.1 为了规范水泥改性土的施工技术要求和施工工艺，保证施工质量，特制订本规定。非膨胀土、其他材料改性土施工技术要求详见相关技术规程及相应的设计文件。 1.0.2本技术规定适用于南水北调中线一期工程总干渠渠段内涉及水泥改性土的原材料、水泥掺量、生产工艺、填筑施工、施工检测和质量评定等项目。 1.0.3 南水北调中线工程水泥改性土填筑施工，应确保工程质量及施工安全前提下结合实际，因地、因时制宜，统筹安排、妥善处理不同部位和不同施工环节之间的协调关系。 1.0.4 参考标准 《土工试验规程》SL/T237-1999 《堤防工程施工规范》SL260-98 《渠道防渗工程技术规范》SL18-2004 《碾压式土石坝施工规范》DL/T5129-2001 《工程建设标准强制性条文(水利工程部分)》 《岩土勘察规范》GB 50021-2001 《建筑地基与基础工程施工及验收规范》GB 50202-2002 《膨胀土地区建筑技术规范》GBJ 112-87 4
聚合物改性总结
零、绪论 聚合物改性的定义：通过物理和机械方法在高分子聚合物中加入无机或有机物质，或将不同类高分子聚合物共混，或用化学方法实现高聚物的共聚、接枝、嵌段、交联，或将上述方法联用，以达到使材料的成本下降，成型加工性能或最终使用性能得到改善，或使材料仅在表面以及电、磁、光、热、声、燃烧等方面赋予独特功能等效果，统称为聚合物改性。 聚合物改性的目的： 所谓的聚合物改性，突出在一个改字。改就是要扬长补短，要发扬和保留聚合物原有的优势，抑制和克服聚合物原有的缺点，并根据实际需要赋予聚合物新的性能。 聚合物改性的三个主要目的： ①克服聚合物原有的缺点，赋予聚合物某些高新的性能与功能 ②改善聚合物的加工工艺性能 ③降低材料的生产成本 总之，聚合物改性就是要在聚合物的使用性能、加工性能与生产成本三者之间寻求一个最佳的平衡点。 聚合物改性的意义： 1.新品种的开发越来越困难（已开发的品种数以万计，工业化的三百余种。资源限制、开发费用、环境污染） 2.使用性能的多样化、复杂化，要求材料有多种性能及功能，单一聚合物难以实现。 3.聚合物改性科学应运而生——获取新性能聚合物的简洁而有效的方法。 聚合物改性的主要方法： 共混改性；填充改性；纤维增强复合材料；化学改性；表面改性 聚合物改性发展概况 几个重要的里程碑事件： 1942年，采用机械熔融共混法将NBR掺和于PVC之中，制成了分散均匀的共混物。这是第一个实现了工业化生产的聚合物共混物。 1948年，HIPS 1948年，机械共混法ABS问世，聚合物共混工艺获得重大进展。 二者可称为高分子合金系统研究开发的起点。 1942年，制成了苯乙烯和丁二烯的互穿聚合物网络（IPN），商品名为“Styralloy”,首先使用了聚合物合金这一名称。1960年，建立了IPN的概念，开始了一类新型聚合物共混物的发展。IPN已成为共混与复合领域一个独立的重要分支。 1965年，Kato研究成功OsO4电镜染色技术，使得可用透射电镜直接观察到共混物的形态，这一实验技术大大促进了聚合物改性科学理论和实践的发展，堪称聚合物发展史上重要的里程碑。1965年，热塑弹性体SBS、SIS问世，并用相畴（domain）理论加以解释。制得了在室温下具有橡胶的高弹性，塑料加工温度下可进行加工的新型材料，聚合物改性理论也获得重要进展。 一、共混 1．共混改性：①化学共混、物理共混、物理化学共混 物理共混（blend）就是通常意义上的“混合”，简单的机械共混； 物理/化学共混（就是通常所称的反应共混）是在物理共混的过程中兼有化学反应，可附属于物理共混； 化学共混则包括了接枝、嵌段共聚及聚合物互穿网络（IPN）等，已超出通常意义上的“混合”的范畴，而应列入聚合物化学改性的领域了。 ②根据物料形态分类：熔融共混、溶液共混、乳液共混 熔融共混是将聚合物组分加热到熔融状态后进行共混。优点：①原料准备操作简单。②熔融时，扩散对流作用激化，强剪切分散作用，相畴较小。③强剪切及热的作用下，产生一定数量的接枝或嵌段共聚物，促进体系相容性。 溶液共混是将聚合物组分溶于溶剂后，进行共混。 乳液共混是将两种或两种以上的聚合物乳液进行共混的方法。
浅谈水泥改性土施工工艺
论粉砂段水泥改性土施工工艺 ● 潘晓城/（中国水利水电第三工程局有限公司路桥分局） 1. 工程概况 1.1. 工程简介 本文以中兴路（清溪街～东风路）市政道路工程K0+000～K1+321.97段施工为背景，全长1321.97m ，所处地貌单元为黄河泛滥冲积平原，位于中牟县城东部，为中牟县的一条南北向城市主干道，工程南起规划清溪街，北至东风路，全长1321.97米。道路标准断面型式为：50m （红线）-4.5m （人行道）-7m （非机动车道）-2.5m （绿化带）-22m （机动车道）-2.5m （绿化带）-7m （非机动车道）-4.5m （人行道）。其中在桩号0+850～1+300路段路基为粉沙、细砂层，其结构松散，力学性质极不均匀。为增强路基强度，对车行道路床下30cm （分两层各15铺筑）路基掺水泥进行拌合和压实处理，施工时应先做试验段，在满足路基压实度及验收弯沉设计条件下，确定最佳水泥含量，方可进行全面施工。本次按4%水泥进行统计，共4860方。 1.2. 砂性土特性及施工控制要点 根据工程地质勘探报告，桩号0+850～1+300路段路基为粉沙、细砂层。本土质①结构松散保水性差，土体板结困难，在静凉一段时间或随着车辆上土工程中碾压，表面易形成3～5cm 厚浮土层。②该类土的最大干密度对水的敏感性较高，含水率高或低均不能很好的压实。③粉粒和沙粒间的空隙没有粘粒来填充，虽然经过了碾压但整体性较差，很难达到较高的压实度。④沙土的毛细孔发达，易吸水也易蒸发失水。施工时针对以上粉砂土特点：1.施工时为增强路基尤其是路床的强度和稳定性，对路基车行道路床下30cm （分两层各15cm 铺筑）采用了4%水泥进行拌合压实处治。2.施工中试验检测人员进行含水量的检测工作，加强土的含水量控制，力求在最佳含水量范围内施工。3.针对沙土本身的内部结构，在施工中调整施工工
聚合物水泥砂浆
聚合物水泥砂浆的研究及应用 1 前言 早在1923年，英国人Gresson就把聚合物应用于路面材料而获得专利。到1924出版了关于现代聚合物改性材料的正式的文献。从那时起，近70年来世界各国出现了大量的关于聚合物用于改性水泥砂浆和混凝土的研究，而且对聚合物用于水泥基材料的兴趣也越来越来大。在这一领域里研究开发走在世界前列的国家有日本、美国、前苏联、德国等。如日本对新型高性能聚合物混凝土复合材料的研究开发应用已有40年的历史，并已为此制定了部分标准（JlS6203）；德国交通部筑路局对用于桥面的混凝土修补而附加的技术协议和规范（zTVSIB90）特别制定了聚合物改性砂浆（混凝土）供货的技术条件和检验规范（TLBEPCC，TPCC），我国在这一方面的研究起步较晚，还是近十几年发展起来的。1990年在上海举行了第6届国际聚合物混凝土会议，大大地加速了我国在这一方面研究与应用的进步。 2 聚合物水泥砂浆的改性机理 聚合物改性砂浆的研究之所以如此大的进展，就是因为这种材料通过改性具有许多优异的性能。了解其改性机理对研究和开发这类材料尤其重要。 众所周知·水泥砂浆作为一种复合材料，骨料和水泥基之间的界面过渡区是材料的薄弱环节。在界面过渡区，水灰比高、孔隙率大、氢氧化钙和钙矾石多，晶粒粗大、氢氧化钙晶体取向生长。要改善水泥基材料的性能，就必须改善界面过渡区的结构和性质。聚合物对水
泥砂浆的改性作用，其实质也是改善材料的界面过渡区，从而使材料获得别的材料所不具有的性能。 （1）聚合物具有减水的效果。其表现在配制具有相同流动度的砂浆时，掺有聚合物的砂浆的水灰比要低于普通砂浆的水灰比。这是因为聚合物和矿物掺合料粉煤灰一样的形态效应，因为聚合物的固体粒径很小，其直径一般在0.05～5um之间。这样的颗粒也可像粉煤灰的颗粒一样，既可起到滚珠的作用，又具有较高的表面活性，从而能起到减水效应。 （2）在砂浆中掺加聚合物后，氢氧化钙也会沿着聚合物固体颗粒生长，有利于打乱氢氧化钙的取向生长。另外，由于聚合物的特殊性，它会在高于其最低成膜温度下凝聚成膜，形成的膜能将水泥水化生成的氢氧化钙包围起来，连成一个整体，可以有效的降低氢氧化钙对材料耐久性的不良影响。另一方面聚合物沙浆中的钙矾石比普通砂浆中的钙矾石要短和粗。进一步观察可发现聚合物的加入有效的改善了砂浆的孔结构，由于聚合物的形态效应及其自身的特殊性，起到了胶结、填充等作用，使砂浆的平均孔径变小，大孔变成小孔隙，孔隙分布的均匀性下降了，微孔隙率提高了。 （3）由于聚合物成膜的过程发生在水泥水化的过程中，水分用于水化以及被蒸发，聚合物就在整个基体中形成一个坚韧、致密的网络薄膜状网络结构，分布在水泥砂浆骨架之间，填充空隙，切断了与外界的通道，进一步改善了材料的性能。 （4）聚合物还能和水泥水化产物发生化学作用。如丙烯酸甲脂能与水泥水化产物中的氢氧化钙反应。其原因是因为丙烯酸中脂基能在碱性的氢氧化钙溶液中发生水解生成羧酸根
水泥性能特点及改性方法
水泥的性能特点及其可能的改性方法 摘要：水泥广泛应用于工业与民用建筑工程，还广泛应用于农业、水利、公路、铁路、海港和国防等工程。近年来，随着经济的发展和建设的需要，工程上越来越多的要求水泥具有多方面的性质。本文介绍了几种常用水泥的性质特点，同时对其可能的改性方法加以简略介绍。 关键词： 水泥 性能 施工 改良 一、几种常用水泥的组成与结构特点 1、硅酸盐水泥 硅酸盐水泥也称波特兰水泥，由硅酸盐水泥熟料、0~5%的石灰石活粒化高炉矿渣、适量石膏磨细组成。共分为两种类型：不掺混合材料的称Ⅰ型硅酸盐水泥，代号P ?Ⅰ,在硅酸盐水泥熟料中掺加不超过水泥质量5%的石灰石或粒化高炉矿渣混合材料的称Ⅱ型硅酸盐水泥，代号P ?Ⅱ。硅酸盐水泥熟料主要由硅酸三钙、硅酸二钙、铝酸三钙、铁铝酸四钙组成，除熟料外，还含有游离氧化钙、游离氧化镁和碱等次要成分。 国标GB 175—2007对硅酸盐水泥要求水泥颗粒粒径一般在7~200μm 范围内，可用筛析法和比表面积法检验。国标GB 175—2007规定硅酸盐水泥比表面积应大于300㎡/kg 。凝结时间初凝不得早于45min ，终凝不得迟于390min ，初凝时间不满足为废品，终凝时间不满足为不合格品。另外，体积安定性不良的水泥应作废品处理，不得用于工程中。碱含量（选择性指标）按O K O Na 22658.0 计算值表示。 GB/T 17671—1999规定，将水泥、标准砂和水按1：2.5：0.5的比例，并按规定的方法制成40mm ×40mm ×160mm 的标准试件，在标准养护条件下养护至规定的期龄，分别按规定的方法测定其3d 和28d 的抗压强度和抗折强度，根据测定结果，将水泥分为42.5、42.5R 、52.5、52.5R 、62.5、62.5R 六个等级。 2、普通硅酸盐水泥 由硅酸盐水泥熟料、>5%~≤20%的活性混合材料、适量石膏磨细制成的水硬性凝胶材料，称为普通硅酸盐水泥，代号P ?O 。允许用不超过水泥质量5%的窑灰或不超过水泥质量8%的非活性材料来代替。 GB175-2007规定，普通硅酸盐水泥初凝时间不小于45min ，终凝不大于600min 。安定性要求煮沸法合格。强度等级要求根据3d 和28d 的抗折和抗压强
聚合物共混改性(小字)
1.试述聚合物共混改性的目的：获得预期性能的共混物。 2.试述共混改性的方法：1.熔融共混；2.溶液共混； 3.乳液共混； 4.釜内共混。 1、共混物形态的三种基本类型(1)均相体系 (2)两相体系①海—岛结构 ②海—海结构 答：其一是均相体系；其二被称为“海-岛结构”,这是一种两相体系,且一相为连续相,一相为分散相,分散相分散在连续相中,就好像海岛分散在大海中一样；其三被称为“海-海结构”,也是两相体系,但两相皆为连续相,相互贯穿。 2.均相体系的判定：如果一种共混物具有类似于均相材料所具有的性能,该共混物就可以认为是具有均相结构的共混物.在大多数情况下,可以用玻璃化转变温度(Tg)作为判定的标准.如果两种聚合物共混后, 形成的共混物具有单一的Tg,则就可以认为该共混物为均相体系. 3、简述分布混合与分散混合的概念 分布混合:又称分配混合，是混合体系在应变作用下置换流动单元位置而实现的. 分散混合：既增加分散相空间分布的随机性,又减小分散相粒径,改变分散相粒径分布过程. 4 P17— 18 , 一个分散相大粒子(大液滴)分裂成两个较小较小的粒子再进一步分裂。展示的分散过程是逐步进行的重复破裂过程。 (大液滴)先变为细流线,细流线再在瞬间破裂成细小的粒。其展示的分散过程是在瞬间完成的。 5、影响共混过程的5答：a. 调控共混温度,改变剪 ,使We 值增大,进而使形变增大； ,使We 值增大,易于变形.液滴的变形到达,使We 值增大,进而使液滴(分散相)的形变增大； σ下降,使We 值增大,进而使液滴的形变增大； 的影响； ⑥熔体弹性； ⑦液滴破碎的判据：τ(19λ+16)/16(λ+1) > σ/R ,式中τ为剪切应力. ⑧流动场形式的影响 （2）双小球模型： ①剪切应力、分散相内力：增大剪切应力或降低分散相内力有利于分散相颗粒的破碎分散； ②粒径大的分散相颗粒易破碎分散,发生分散相粒径的自动均化过程； ③在分散相的破碎分散过程中,分散相颗粒会发生伸长变形和转动.当伸长变形的分散相颗粒转动到剪切应力平行的方向时,就难以进一步破碎了。 7、采用哪些方法,可以对聚合物熔体黏度进行调控 P35—37 答：①调节共混温度; ②调节剪切应力; ③用助剂进行调节; ④改变相对分子质量. 8、简述总体均匀性与分散度概念 总体均匀性：分散相颗粒在连续相中分布的均匀性,即分散相浓度的起伏大小。 分散度：分散相颗粒的破碎程度；用分散相平均粒径表征。 9、简述影响分散相粒径的因素 P54 答：熔体黏度与组分配比是影响分散相粒径的重要因素；共混过程中共混体系所受到的外力作用(通常是剪切应力),对分散相粒径也有重要影响；两相之间界面张力对分散相物料的分散过程产生影响,进而影响分散相粒径。 10、简述聚合物表面张力的影响因素 （1）温度 表面张力的本质是分子间相互作用。由于分子间力随温度升高而下降，且与温度呈线性关系。聚合物的表面张力也随温度升高而下降，且与温度呈线性关系。 （2）聚合物物态 结晶性聚合物发生结晶或熔融时，密度发生变化。根据Macled 方程，密度变化会引起表面张力变化，密度增大，表面张力也增大；因而，结晶性聚合物发生相变时，表面张力会发生相应的变化。结晶体的密度高于熔体的密度，相应的，结晶体的表面张力高于熔体的表面张力。这种变化，会使表面张力与温度的线性关系受到影响。 （3）相对分子质量 ；分子量大，表面张力也大。 （4）内聚能密度及溶解度参数 内聚能密度 2i ii C δ=；表面张力和内聚能密度都与分子间相互作用有关,两者彼此有关联; 溶解度参数 14.043 .0m V K δφσ =；表面张力随溶解度参数的增大而增大。 11、简述共混体系界面张力、界面层厚度与相容性的关系 答：溶解度参数接近的体系，或者B 参数较小的体系，相容性相应的较好，界面张力较低，界面层厚度也较厚。 12、共混体系的相容剂有哪些类型？ 两类，非反应性共聚物,反应性共聚物。 13、试述影响共混体系熔融流变性能的因素 答：因素主要有：剪切速率、温度、粘弹性、共混物组分含量、第三组分（调节剂）。 答：(1)玻璃纤维的直径的影响：用于PA 增强的玻璃纤维直径在10—20μm 左右； (2)玻纤长度的影响；(3)玻璃纤维表面处理的影响；(4)玻纤含量的影响 16、表面处理作用机理 答：(1)提高碳纤维的表面能(实质是提高碳纤维表面的含氧量),减少纤维与基体、树脂表面能之差值,以达到改善基体与纤维间的浸润性,实现纤维与基体间的有关粘结； (2)通过一定处理后,可在碳纤维表面形成大量可与基体形成化学键及氢键或范德华力结合的活性基团,可明显提高CFRP 层间剪切强度； (3)改善碳纤维表面物理状态,及增加表面粗糙或在纤维表面生成凹凸结构,以通过机械契合或者说“锚固效应”达到好的界面性能 17、如何提高极性尼龙和非极性聚烯烃弹体的相容性？给出至少3种表征PA/POE 共混物相容性的方法。 答：(1)添加相容剂,作用机理是富集在两相界面处,改善两相之间的界面结合。 (2)固体物性表征：热分析法(DSC)、膨胀计法、动态力学分析法(DM)。热力学表征：熔点降低法,吸附探针法和反气相色谱法等. 18、试述聚合物表面改性的必要性及其意义。 答：表面改性技术是采用化学的、物理的方法改变材料或工件表面的化学成分或组织结构以提高机器零件或材料性能的一类热处理技术。它包括化学热处理(渗氮、渗碳、渗金属等);表面涂层(低压等离子喷涂、低压电弧喷涂、激光重熔复合等门薄膜镀层(物理气相沉积、化学气相沉积等)和非金属涂层技术等。这些用以强化零件或材料表面的技术，赋予零件耐高 温、防腐蚀、耐磨损、抗疲劳、防辐射、导电、导磁等各种新的特性。使原来在高速、高温、高压、重载、腐蚀介质环境下工作的零件，提高了可靠性、延长了使用寿命，具有很大的经济意义和推广价值。 1.试述聚合物共混改性的目的：获得预期性能的共混物。 2.试述共混改性的方法：1.熔融共混；2.溶液共混； 3.乳液共混； 4.釜内共混。 1、共混物形态的三种基本类型(1)均相体系 (2)两相体系①海—岛结构 ②海—海结构 答：其一是均相体系；其二被称为“海-岛结构”,这是一种两相体系,且一相为连续相,一相为分散相,分散相分散在连续相中,就好像海岛分散在大海中一样；其三被称为“海-海结构”,也是两相体系,但两相皆为连续相,相互贯穿。 2.均相体系的判定:如果一种共混物具有类似于均相材料所具有的性能,该共混物就可以认为是具有均相结构的共混物.在大多数情况下,可以用玻璃化转变温度(Tg)作为判定的标准 .如果两种聚合物共混后,形成的共混物具有单一的Tg,则就可以认为该共混物为均相体系。 3、简述分布混合与分散混合的概念 分布混合:又称分配混合，是混合体系在应变作用下置换流动单元位置而实现的. 分散混合：既增加分散相空间分布的随机性,又减小分散相粒径,改变分散相粒径分布过程. 4 P17—18 ,一个分散相大粒子(大液滴)分裂成两个较小较小的粒子再进一步分裂。展示的分散过程是逐步进行的重复破裂过程。 (大液滴)先变为细流线,细流线再在瞬间破裂成细小的粒。其展示的分散过程是在瞬间完成的。 5、影响共混过程的5 答：a. 调控共混温度,改变剪,使We 值增大,进而使形变增大； ,使We 值增大,易于变形.液滴的变形到达,使We 值增大,进而使液滴(分散相)的形变增大； σ下降,使We 值增大,进而使液滴的形变增大； 的影响； ⑥熔体弹性； ⑦液滴破碎的判据：τ(19λ+16)/16(λ+1) > σ/R ,式中τ为剪切应力. ⑧流动场形式的影响 （2）双小球模型： ①剪切应力、分散相内力：增大剪切应力或降低分散相内力有利于分散相颗粒的破碎分散； ②粒径大的分散相颗粒易破碎分散,发生分散相粒径的自动均化过程； ③在分散相的破碎分散过程中,分散相颗粒会发生伸长变形和转动.当伸长变形的分散相颗粒转动到剪切应力平行的方向时,就难以进一步破碎了。 7、采用哪些方法,可以对聚合物熔体黏度进行调控 P35—37 答：①调节共混温度; ②调节剪切应力; ③用助剂进行调节; ④改变相对分子质量. 8、简述总体均匀性与分散度概念 总体均匀性：分散相颗粒在连续相中分布的均匀性,即分散相浓度的起伏大小。 分散度：分散相颗粒的破碎程度；用分散相平均粒径表征。 9、简述影响分散相粒径的因素 P54 答：熔体黏度与组分配比是影响分散相粒径的重要因素；共混过程中共混体系所受到的外力作用(通常是剪切应力),对分散相粒径也有重要影响；两相之间界面张力对分散相物料的分散过程产生影响,进而影响分散相粒径。 10、简述聚合物表面张力的影响因素 （1）温度 表面张力的本质是分子间相互作用。由于分子间力随温度升高而下降，且与温度呈线性关系。聚合物的表面张力也随温度升高而下降，且与温度呈线性关系。 （2）聚合物物态 结晶性聚合物发生结晶或熔融时，密度发生变化。根据Macled 方程，密度变化会引起表面张力变化，密度增大，表面张力也增大；因而，结晶性聚合物发生相变时，表面张力会发生相应的变化。结晶体的密度高于熔体的密度，相应的，结晶体的表面张力高于熔体的表面张力。这种变化，会使表面张力与温度的线性关系受到影响。 （3）相对分子质量 ；分子量大，表面张力也大。 （4）内聚能密度及溶解度参数 内聚能密度 2i ii C δ=；表面张力和内聚能密度都与分子间相互作用有关,两者彼此有关联; 溶解度参数 14.043.0m V K δφσ=；表面张力随溶解度参数的增大而增大。 11、简述共混体系界面张力、界面层厚度与相容性的关系 答：溶解度参数接近的体系，或者B 参数较小的体系，相容性相应的较好，界面张力较低，界面层厚度也较厚。 12、共混体系的相容剂有哪些类型？ 两类，非反应性共聚物,反应性共聚物。 13、试述影响共混体系熔融流变性能的因素 答：因素主要有：剪切速率、温度、粘弹性、共混物组分含量、第三组分（调节剂）。 答：(1)玻璃纤维的直径的影响：用于PA 增强的玻璃纤维直径在10—20μm 左右； (2)玻纤长度的影响；(3)玻璃纤维表面处理的影响；(4)玻纤含量的影响 16、表面处理作用机理 答：(1)提高碳纤维的表面能(实质是提高碳纤维表面的含氧量),减少纤维与基体、树脂表面能之差值,以达到改善基体与纤维间的浸润性,实现纤维与基体间的有关粘结； (2)通过一定处理后,可在碳纤维表面形成大量可与基体形成化学键及氢键或范德华力结合的活性基团,可明显提高CFRP 层间剪切强度； (3)改善碳纤维表面物理状态,及增加表面粗糙或在纤维表面生成凹凸结构,以通过机械契合或者说“锚固效应”达到好的界面性能 17、如何提高极性尼龙和非极性聚烯烃弹体的相容性？给出至少3种表征PA/POE 共混物相容性的方法。 答：(1)添加相容剂,作用机理是富集在两相界面处,改善两相之间的界面结合。 (2)固体物性表征：热分析法(DSC)、膨胀计法、动态力学分析法(DM)。热力学表征：熔点降低法,吸附探针法和反气相色谱法等. 18、试述聚合物表面改性的必要性及其意义。 答：表面改性技术是采用化学的、物理的方法改变材料或工件表面的化学成分或组织结构以提高机器零件或材料性能的一类热处理技术。它包括化学热处理(渗氮、渗碳、渗金属等);表面涂层(低压等离子喷涂、低压电弧喷涂、激光重熔复合等门薄膜镀层(物理气相沉积、化学气相沉积等)和非金属涂层技术等。这些用以强化零件或材料表面的技术，赋予零件耐高温、防腐蚀、耐磨损、抗疲劳、防辐射、导电、导磁等各种新的特性。使原来在高速、高温、高压、重载、腐蚀介质环境下工作的零件，提高了可靠性、延长了使用寿命，具有很大的经济意义和推广价值。