哈尔滨工业大学本科毕业设计（论文） 8070稠度 (mm)60504030024681012聚灰比 (%)
图3-1 环氧树脂乳液改性水泥砂浆稠度变化
由图3-1可得，随着环氧树脂掺量的增加，改性砂浆的稠度也慢慢增大，说明环氧树脂掺入水泥砂浆后，可以提升水泥砂浆的流动性。产生这种结果主要是因为随着乳液掺量的增大，水泥颗粒可以更好得分散，原来水泥溶液的絮状颗粒结构被拆散，包裹的水份被释放，使得水泥砂浆整体流动性增加。
3.2单掺环氧乳液新拌水泥砂浆的凝结时间
参照《建筑砂浆基本性能试验方法标准》JGJ／T70－2009，测试水泥净浆凝结时间，其中单掺环氧树脂乳液所得结果如表3-2及图3-2所示。
表3-2 单掺环氧树脂乳液水泥净浆的凝结时间
聚灰比 /% 初凝时间 /min 终凝时间 /min
0 270 395
3 305 425
6 335 460
9 350 490
12 404 520
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哈尔滨工业大学本科毕业设计（论文）
6005004003002001000 初凝时间 终凝时间凝结时间 (min)-1012345678910111213聚灰比 (%)
图3-2 环氧树脂乳液改性水泥净浆凝结时间变化
由图3-2可以看出，当乳液掺量逐渐增加时，环氧乳液改性水泥砂浆的初凝、终凝时间均呈现单调递增现象。说明环氧乳液具有缓凝作用。
其原因主要是：一方面，聚合物乳液颗粒会在水泥水化产物的表层被吸附，从而形成胶结层，包裹了水泥水化颗粒，使得水泥水化过程延缓；而另一方面，聚合物颗粒在水泥颗粒上被吸附时，水泥颗粒变厚，使水泥颗粒间斥力变大，因此水泥水化物结构会更加稳定，阻碍水泥颗粒的凝聚，使得水泥水化延缓[21]。
3.3 单掺环氧乳液新拌水泥砂浆的密度及含气量
参照《建筑砂浆基本性能试验方法标准》JGJ／T70－2009，测试水泥砂浆密度及含气量，单掺环氧树脂乳液密度如图3-3所示，含气量如图3-4所示。
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哈尔滨工业大学本科毕业设计（论文） 218021602140密度 (kg/m3)2120210020802060024681012聚灰比 (%)
图3-3 环氧树脂乳液改性水泥砂浆密度变化
3.53.0含气量 (%)2.52.01.51.0024681012聚灰比 (%)
图3-4 环氧树脂乳液改性水泥砂浆含气量变化
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哈尔滨工业大学本科毕业设计（论文） 由图3-3看出，环氧树脂乳液会使砂浆密度减小，但不是单调递减，而是在聚灰比在3%时降至2071kg/m3，然后先增后减，但都比基准砂浆密度小。这是由于聚合物的密度比水泥砂浆的密度小，因此同等体积下水泥砂浆的密度要大于改性砂浆的密度，并且由于聚合物乳液具有引气性，砂浆在搅拌过程中会产生气泡，使得改性砂浆的密度减小。
由图3-4看出，改性环氧树脂乳液含气量变化规律不明显，但都比基准水泥砂浆含气量大，在3%时出现最大值。主要原因是：当加入环氧乳液较少时，由于空气引入量的增大，环氧乳液改性水泥砂浆的密度降低，含气量增加。但随着乳液掺量的不断增加，过量的乳液有可能会分割了水泥及其水化产物的网络结构，致使砂浆内气泡过量，其内部微小气泡相连，成为大气泡溢出砂浆[22]。
3.4双掺环氧乳液与粉煤灰新拌水泥砂浆的性能
在3%聚灰比下，粉煤灰，参照《建筑砂浆基本性能试验方法标准》JGJ／T70－2009，测试其各项性能，结果如表3-3所示。
表3-3双掺环氧乳液与粉煤灰改性水泥砂浆性能
粉煤灰掺量 /% 水泥质量 /kg 粉煤灰质量 /kg 砂子质量 /kg
环氧树脂固化剂质量 /kg 环氧树脂乳液质量 /kg 水质量 /kg 稠度 /mm 密度 /kg/m3 含气量 /%
0 600 0 1500 36 54 195 37 2071 3.3
10 540 60 1500 36 54 195 67 2139 2.4
20 480 120 1500 36 54 195 55 2099 2.1
表3-3可以看出，在3%聚灰比下，加入粉煤灰，会使其稠度变大，流动性变好。密度增大，含气量降低。这是因为粉煤灰颗粒本身是表面光滑的微珠， 这些光滑的球形粒子在水泥净浆中起到润滑、 滚动作用， 使水泥 , 粉煤灰体系的流动性提高， 降低了用水量， 同时粉煤灰颗粒表面因吸附而出现双电层结构， 加强了润滑作用， 起到减水作用； 另一方面， 粉煤灰颗粒比水泥颗粒小得多， 填充到水泥颗粒中，减少了水泥浆体的孔隙率，也相应减少了填充水量[23]。粉煤灰的颗粒相对细小，填充于水泥颗粒的空隙中，减少了水泥颗粒与水之间以及水泥
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哈尔滨工业大学本科毕业设计（论文） 颗粒相互之间的接触，稀释了水泥的浓度，且粉煤灰掺量越高，水泥的量越少，生成的水化产物也越少，从而延缓了水泥的凝结时间；另一方面是粉煤灰的水化活性远比水泥熟料低，相当于阻止了水泥的水化，从而延长了凝结时间[24]。
3.5 本章小结
本文经过试验先确定了改性水泥砂浆的基准配合比，用来制备改性水泥砂浆试件，并测试了新拌水泥砂浆的各项性能，得到了以下结论：环氧树脂乳液能提升水泥砂浆的工作性，它具有很好的减水效果，能提高水泥砂浆的流动性，并能降低改性水泥砂浆的密度。同时，环氧乳液具有缓凝作用，能使其凝结时间大幅延长。
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