聚丙烯酸酯乳液胶粘剂在建筑行业的应用_技术热点_幕墙网

前言 　　聚丙烯酸酯乳液胶粘剂(简称PAEA)的基体是由(甲基)丙烯酸酯类单体和其他功能单体共聚而成的。PAEA 具有原料来源广泛、容易制备、粘接性能良好、黏附力强、耐水性优、耐候性佳、保色性好、使用方便、无毒无害和价格低廉等特点，因而已广泛应用于纺织、建筑和包装等行业中[1-3]。 　　1· PAEA 改性水泥及应用 　　普通水泥有许多缺陷，如收缩率大、固化时间长、强度低、易龟裂以及对旧水泥混凝土的黏附力较差等。将PAEA 和硅酸盐水泥混合后，可制得聚合物水泥，两者相互作用能有效克服普通水泥的缺点，达到改善混凝土质量的目的。 　　根据聚合物水泥与骨料的组合成分不同，可分为聚合物水泥混凝土(由砂子和石子组成骨料)、聚合物水泥砂浆(由砂子组成骨料)和聚合物水泥灰浆(不含骨料)[4]。不同类型的组合，其应用场合也不相同;针对不同的使用目的，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 　　我国于20 世纪60 年代起曾对PCC(聚合物改性水泥混凝土)进行了研究，由于聚合物的成本较高、产量较低，故该方面的研究进展相对缓慢;20 世纪90 年代起，聚合物的产量和质量大幅度提高，致使其价格不断下降， 故PCC 的研究也不断深入，其应用领域也日趋扩大。 　　近年来人们普遍认可了聚合物对混凝土的弯折强度、拉伸强度等性能的改进，但对聚合物混凝土的压缩强度改性还持有不同的态度。王晓臣等[5]研究了不同含量PAE(聚丙烯酸酯乳液)对PCC 压缩强度的影响。与普通混凝土相比，PAE 改性混凝土的压缩强度明显提高，PAE 最佳掺量为10%。 　　1.2 PAEA 改性水泥砂浆 　　1.2.1 作为修补材料应用 　　近年来， 为改善无机类修补材料的粘接强度，研制了一系列聚合物改性复合修补材料[6-7];其中PAEA 改性水泥砂浆是以PAEA 部分或完全替代水引入普通水泥砂浆中制备而成的。研究结果表明：PAEA 改性水泥砂浆的压缩强度、弯折强度略低于普通水泥砂浆，但前者的粘接强度(尤其是其与钢筋的粘接强度)明显高于后者;此外，前者还具有良好的耐磨性、抗渗性和抗冲击性能。 　　王茹等[8]研究了PAEA 对水泥砂浆的体积密度、压缩强度、弯折强度、韧性、动弹性模量和粘接拉伸强度的影响。研究结果表明：PAEA 在一定程度上降低了水泥砂浆的体积密度和压缩强度，对弯折强度的影响较小，从而改善了水泥砂浆的韧性，并且可提高粘接拉伸强度;当w(胶粘剂乳液)>5%时，28 d混合养护的压折比降至3 以下;只有当w(胶粘剂乳液)>10%时，粘接拉伸强度才得以明显提高。 　　张义顺等[9]也考察了不同PAEA 含量对砂浆性能的影响。研究结果表明：压缩强度下降的原因是聚合物胶粘剂乳液在水泥水化产物中成为水泥砂浆的组成相，其弹性模量远低于水泥石及骨料的弹性模量;聚合物水泥砂浆的拉伸强度提高后，其压缩破坏形式一般为剪切破坏;聚合物因剪切强度低而成为剪切面上的软弱夹层， 从而降低了剪切强度，进而使压缩强度明显降低。 　　1.2.2 作为抗裂材料应用 　　建设工程中，混凝土结构、混凝土构件常出现不同程度的裂缝， 从而对结构造成一定的损伤，并严重影响了建筑物的耐久性和正常使用功能，甚至对结构的安全可靠性产生了严重的、潜在的威胁。实际工程中， 除对混凝土组成和配比进行优化外，还在混凝土中增加了抗裂组分，这是结构裂缝控制的有效途径。马良等[10]根据混凝土结构裂缝的类型及其成因，从材料角度开展了预防混凝土开裂的试验研究。结果表明：PAEA 具有细化裂缝的作用，当w(PAE)=10%或20%(相对于水泥质量而言)时，裂缝分别减少52.3%或96.5%，说明当w(PAE)=20%时，抗裂效果相对较好。这是由于PAE 作为抗裂组分具有以下几个作用： ①乳液中的表面活性剂，能起到减水作用， 同时对水泥颗粒具有分散作用，从而有效改善了砂浆的和易性，降低了用水量，进而减少了砂浆中的毛细孔数量， 提高了砂浆的密实性;②乳液中的活性基因与水泥水化后形成的游离离子(如Ca2+、A13+和Fe3+等)进行交联反应，这些特殊的桥键在水泥颗粒周围发生物理化学吸附(形成均匀的连续相)， 从而有效改善了水泥砂浆硬化体的物理组织结构和内部应力状态，进而大大减少了微裂缝的产生;③乳液微粒附着在水泥和骨料颗粒表面，并相聚成坚韧、致密的薄膜(填充空隙)，从而有效隔断了与外界的通道， 延阻了水分的蒸发，进而抑制了塑性收缩裂缝的产生。