Page 61 - 涂层与防护2019-01

陈小华，等：硅酸盐水泥用水性环氧乳液的制备及性能评价

表 1 乳液在不同盐浓度条件下的稳定性
盐溶液
乳液类型
15%[m(CaCl 2)∶m(NaCl)=1∶1]
5% CaCl 2 7.5% CaCl 2 10% CaCl 2 15% CaCl 2
乳液稳定性 良好 良好 良好 良好 良好
现破乳现象，具有较好的抗盐稳定性。 主要是由于合 硅酸盐水泥力学性能的重要指标。 大部分对硅酸盐水

成制备的水性环氧乳化剂为非离子型的，不受外界离 泥进行改性的目的就是为了获得良好的力学性能。 研
子影响。 另外，水性环氧乳化剂两端都是环氧基团，在 究了不同加量的水性环氧乳液对硅酸盐水泥力学性
乳化环氧树脂时，乳化剂两端环氧基团与环氧树脂结 能的影响。
合更为紧密，乳液粒径更小，从而具有更好的稳定性。 按照乳液水泥浆的配方制备水泥浆， 加入不同质
量分数的水性环氧乳液，制模成型后在常压、70 ℃下养
2.3 乳液对水泥基材料性能的影响
护 7 d 和 28 d，然后测试力学性能，试验结果见表 2。
2.3.1 水性环氧乳液加量对硅酸盐水泥力学性能的影响 由表 2 可知，随着乳液质量分数的增加，水泥石
抗压强度和抗折强度是衡量水性环氧乳液改性 的抗压强度和抗折强度均呈先增加后减小的趋势，并

表 2 乳液对水泥力学性能的影响
抗压强度 / MPa 抗折强度/ MPa 压折比
乳液加量/%
7 d 28 d 7 d 28 d 7 d 28 d
0 18.21 24.22 3.78 4.99 4.8 4.9
5 20.25 28.25 4.12 6.06 4.9 4.7
8 22.71 31.45 4.67 8.16 4.9 3.9
10 23.91 35.48 6.46 10.91 3.7 3.3
15 21.64 30.31 5.98 9.56 3.6 3.2
20 19.03 24.32 5.25 7.55 3.6 3.2

且在乳液加量为 10%时，水泥石的抗压强度和抗折强 蚀性能。 通过测试水泥材料的抗渗压力，可以评价水泥
度得到了最大的提升。 压折比 （抗压强度与抗折强度 材料的抗渗性情况。 表 3 为水泥净浆和乳液掺量为 5%
的比值）可以反映水泥基材料脆性的大小，比值越大 和 10%的乳液水泥浆分别养护 7 d 后的抗渗压力。
说明材料的脆性越大，越易断裂，反之则越柔韧。 压折 表 3 乳液对水泥抗渗性的影响
比的变化值可以说明水泥浆中加入乳液后，水泥石的 乳液加量
项目
脆性变化情况，而且随着乳液量的增加，压折比逐渐 0 5% 10%
的减小，在乳液加量为 10%以上时，压折比趋于稳定， 7 d / MPa 2.8 3.7 ≥3.9
水泥石的柔韧也随之增加。
由表 3 可以看出，3 种配方水泥石都具有较好的
在乳液掺量较低时，它主要填充于浆体结构内的
抗渗压力，其中乳液加量为 10%时，水泥石的抗渗压
粗大孔隙中，对于结构的改善作用明显，增强作用大。
力已大于 3.9MPa，超出了所用仪器的检测限。 说明了
环氧树脂掺量超过一定量后， 它除了继续填充孔隙
该水泥具有很好的抗渗性，加入乳液后，树脂填充了
外， 还有部分包裹在水泥固体颗粒的表面。 水泥固体
水泥结构中的空隙，改善了水泥的结构，进一步加强
颗粒表面的环氧树脂膜导致水泥本身连续相的中断，
了水泥材料的抗渗性。
阻碍了水泥的水化过程，所以力学性能会随着乳液掺
[10]
量的增加而出现减小的现象 。 2.4 水泥石的微观形貌
2.3.2 水性环氧乳液对水泥抗渗性的影响 为了分析水性环氧乳液在水泥水化过程中起到

水泥基材料的抗渗性不仅表征水泥材料的耐水 的作用， 对空白水泥石及乳液掺量为 5%和 10%的乳
相、气相介质穿过的能力，也会影响到水泥材料的耐腐 液水泥石分别进行了 SEM 微观分析，如图 2 所示。

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