水泥基材料是一种复杂的多孔材料,许多性能在一定程度上都与其孔体积、孔结构和渗透性有关。因此,混凝土会因氯化物侵蚀和碳化引起钢筋锈蚀、冻融侵蚀、硫酸盐侵蚀、碱集料反应等而导致性能劣化。而水泥基材料和有机高分子材料的复合使用则成为提高混凝土结构耐久性的一条重要而有效的途径。 基于不同的聚氨酯原料品种体系可得各种性能的聚氨酯材料,本文进行了聚氨酯材料全新应用领域——用作水泥砂浆改性剂的试验研究,试图充分利用性能优异的聚氨酯材料获得一种综合性能较好的新型聚合物水泥基材料。 在现有材料基础上通过对比试验选定了一种新型无溶剂聚氨酯材料作为水泥改性剂,对比试验研究了普通水泥砂浆和聚氨酯水泥砂浆的主要性能,研究表明:采用相同水灰比,聚氨酯水泥砂浆与普通水泥砂浆相比,抗折、抗压强度降低,黏结强度提高不大,但抗渗性能和抗冻性能显著提高,同时收缩性能、抗碳化性能有一定改善。通过汞压力法测孔分析、扫描电镜、X射线衍射分析等材料现代分析技术,对比分析了两种砂浆的微观结构及组成,认为聚氨酯在水泥浆中形成较多的纤维状物质的填隙作用及降低孔结构连通性,提高了砂浆的耐久性,但因其成膜性能降低,即胶结性能未得到发挥,从而降低了砂浆的强度。 此外,测得聚氨酯水泥砂浆的早期强度较高,且其凝结硬化快,可再进一步优化此砂浆材料组成,以获得混凝土工程快速修补材料。另进行双掺聚氨酯及缓凝高效减水剂水泥砂浆强度试验研究发现,掺入减水剂后,聚氨酯水泥砂浆的工作性得到改善,强度有显著提高,但因未相应进行黏结性能和耐久性研究,因此,其在混凝土工程中的应用,尚待进一步试验研究。