聚合物EVA改性快速硬修补混凝土抗侵蚀性能的研究

吴向宇 赵爱东

（河北建筑工程学院，河北 张家口 075000）

聚合物EVA改性快速硬修补混凝土抗侵蚀性能的研究

吴向宇 赵爱东

（河北建筑工程学院，河北 张家口 075000）

抵抗各种不良环境下各种侵蚀是混凝土耐久性研究的一个重要的内容，随着聚合物EVA粉末和相对应各种掺合料的加入，改变了混凝土的化学成分和内部结构，对混凝土抵抗各种不良侵蚀能力的提高提到非常显著的作用。随聚合物EVA掺入量的增加，同时也对混凝土抗侵蚀能力有不同的影响。分析了各种侵蚀后，不同养护周期的混凝土力学性能损失，提出了新型聚合物EVA改性快速硬修补混凝土的新配比和应用研究进展，拓展了今后的研究方向。

聚合物改性混凝土；抗侵蚀；力学性能

概述

研究各种化学成分对混凝土的侵蚀，是研究混凝土耐久性的一个重要内容，同时也是影响因素最复杂、危害性最大的环境研究课题，其中侵蚀性介质包括软水、硫酸盐、镁盐、碳酸盐、一般酸、强碱、海水等。其影响主要因素分为外因和内因。外因主要是环境因素影响，例如侵蚀性溶液的浓度、溶液的pH值等。内因主要是指混凝土本身组成的材料，如水泥的种类和型号、粗集料和细集料的选用、水灰比、附加外加剂和掺合料的选择、混凝土搅拌和浇注的方法及养护的环境、方法及温度等等。

一般情况下，混凝土材性为弱碱性。聚合物的掺入对于混凝土材性pH值有一定影响，所以必须掺加氢氧化铝或其他中和性材料调整其pH值符合一般混凝土特性。聚合物的掺入对混凝土内部结构起到改性的作用，主要是提高混凝土内部密实度，改善混凝土内部孔隙率，并通过化学键中反应增强混凝土内部结构的粘结力，从而加强了混凝土抗侵蚀性能。但是不同的聚合物或不同的掺入量会对混凝土抗侵蚀性能产生不同的影响。

本次通过研究聚合物EVA改性快速硬修补普通混凝土，不同的聚合物掺入量配比下对软水（河水）、5%浓度硫酸钠、5%浓度氯化镁、5%碳酸钠、5%浓度盐酸、5%硫酸、5%氢氧化钠和海水，按《普通混凝土长期性能与耐久性试验方法标准》中“浸泡法”测试聚合物EVA改性快速硬修补混凝土的抗侵蚀性能。

1 试验设计

1.1 试验原料

试验采用的原材料有广州市新稀冶金化工有限公司产SH-V型超细EVA粉末基准水泥、ISO标准砂、200mm级配碎石、张家口市沙岭子电厂产Ⅱ级粉煤灰、张家口产S95级高炉矿渣、引泡剂PPA、山东潍坊融荣建材有限公司产萘系高效减水剂、北京海岩兴业产液体高效低碱速凝剂、自来水。

1.2 试验配合比设计

1.3 试验方法

全浸泡法该法成型100mm×l00mm×l00mm的混凝土试件，标养28d将试件取出，然后移入各种侵蚀性介质溶液中，侵蚀龄期从试件移入起开始计算。按试验设计龄期分别取出一组试件测定在侵蚀介质中以及清水中相同龄期、相同配比的混凝土抗压强度，求出抗腐蚀系数K值。

150 155 2 2.5% 150 151 3 5% 150 150 5 10% 150 145注：表中各材料百分比为胶凝材料质量百分比。项目 EVA 水泥 砂 石 矿渣 粉煤灰 PPA Al（OH）3 减水剂 速凝剂 水 坍落度1 0%385 580 1100 50 50 0.2% 0.3% 1.5% 3%

表1 侵蚀性试验抗压强度

不同侵蚀性溶液对混凝土的侵蚀效果不尽相同，如硫酸盐侵蚀混凝土后会在混凝土内部产生一定量的钙矾石，这种矿物一般具有典型的发射形针状结构且互相紧密搭接，这样的结构对于提高混凝土的抗折强度是很有利的，因此用抗折强度比来定义抗腐蚀系数容易造成混凝土抗蚀性能的假象。而用抗压强度比来定义抗腐蚀系数显然可以避免这方面的问题。

2 试验结果及分析

首先从软水侵蚀和海水侵蚀试验结果分析，各种配合比聚合物EVA改性快速硬修补混凝土基本不受软水和海水侵蚀的影响，说明在一般水环境下，聚合物EVA对混凝土的抗侵蚀性能的改善作用明显。

在一般酸溶液中，普通混凝土试件在5%硫酸和5%盐酸溶液中均表现出抵抗侵蚀性能较低的状态，尤其是在5%硫酸溶液侵蚀下，抗压强度损失在60D后接近45.79%。180D后抗压强度损失接近47.52%，说明在硫酸环境下，混凝土构件基本不能达到设计强度要求，使用功能完全损失。而在P=10%聚合物EVA粉末掺入后，对混凝土构件内部起到了良好的改性作用，强度损失低于5%，而且其剩余强度完全满足C30混凝土最初设计强度。说明在一般酸性环境下，聚合物EVA改性快速硬修补混凝土在P=10%以上，仍旧能满足设计强度使用要求，表现出良好的耐酸侵蚀性。

在硫酸盐溶液、镁盐溶液、碳酸盐溶液和强碱溶液侵蚀下，聚合物EVA改性快速硬修补混凝土强度损失一般低于3%。

结语

随着混凝土中聚合物掺量的增加，聚合物成膜趋于连续，与水泥水化产物相互交织缠绕形成空间网架结构，并跨越水泥与粗细集料的过渡区面上，包裹水泥水化颗粒，过渡区结构趋于致密，强度略微增高，混凝土内部密实性极大改善，从而提高了混凝土的抗侵蚀性能。当聚合物EVA的掺入量为5%至10%之间时，改善作用较高，经济性最强。

[1]梁咏宁，等. 掺合料对混凝土抗硫酸盐侵蚀能力的影响[J].混凝土，2011（02）.

[2]熊剑平，等. 聚合物水泥砂浆路用性能与改性机理研究[J].公路，2007（05）.

[3]GB/T50081—2002，普通混凝土力学性能试验方法标准[S].

TU528

A

10.13612/j.cnki.cntp.2014.07.042

吴向宇 男 1978年10月18日出生，汉族，讲师，河北建筑工程学院 075000 河北省张家口市 混凝土技术研究方向 电话18503135682 信箱：babadiya2000@126.com

编号：河北住建厅2012-2033