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水泥砂浆是一种传统的建筑粘结修补材料,具有强度高、价格低廉、应用广泛等优点。但由于其本身具有多孔结构,脆性较大、易开裂、抗渗透性能差,导致钢筋混凝土结构易腐蚀,降低建筑物的耐久性。环氧树脂具有优异的粘结性、机械性能,热稳定性好,耐化学腐蚀和耐碱,采用环氧树脂乳液改性水泥砂浆,可进一步提高其耐腐蚀性。但较高粘度的环氧树脂在搅拌过程中易引入部分气泡,使水泥砂浆抗渗透性和力学性能的提升效果减弱,且固化的环氧树脂抗裂纹扩展能力较差。因此,为进一步改善环氧乳液砂浆的韧性与抗氯离子渗透性能,本文选取了蒙脱土、云母粉、滑石粉、玻璃鳞片、水滑石和偏高岭土六种具有片层结构的无机填料用于改性,以期弥补环氧乳液砂浆的不足。本文选用五种片层状填料改性环氧乳液砂浆,研究层状无机填料的形态效应对环氧乳液砂浆机械性能、耐水性能和抗氯离子渗透性能的影响,并以粒状的重质碳酸钙作为对比。结果表明,填料形态对乳液砂浆的机械强度的影响区别不大,但层状填料对环氧乳液砂浆抗氯离子渗透性能有更明显的改善作用。蒙脱土能显著降低砂浆的氯离子扩散系数,但导致强度有所下降。径厚比较小的层状填料在提升砂浆强度与耐水性方面优于径厚比较大的填料,而径厚比较大的填料则有突出的抗氯离子渗透性。选取常用于防腐涂料的片层状玻璃鳞片,研究了聚灰比(P/C)、玻璃鳞片粒径和玻璃鳞片含量对砂浆抗氯离子渗透性和力学性能的影响。结果表明,玻璃鳞片在改善改性砂浆的力学强度的同时显著提升环氧乳液砂浆抗氯离子渗透性。10%含量的120目玻璃鳞片使环氧乳液砂浆弯曲强度提升20.4%,吸水率降低39.8%,氯离子扩散系数降低48.2%。扫描电镜(SEM)分析证实了玻璃鳞片的改性效果。电化学实验的极化曲线与交流阻抗谱显示,添加玻璃鳞片后,乳液砂浆内钢筋的腐蚀电位增加,腐蚀电流密度降低,砂浆电阻与电荷转移电阻增大。适当的玻璃鳞片粒径、用量以及聚灰比,能明显地延长钢筋的腐蚀诱导期,显著提升耐腐蚀性能。采用偏高岭土改性环氧乳液砂浆,研究了偏高岭土的粒径(400目、1250目、3000目、6000目和12500目)以及含量对环氧乳液砂浆力学性能、吸水率和抗氯离子渗透性能的影响。同时,采用电化学方法探讨其对环氧乳液砂浆内钢筋的防腐保护作用。结果发现,偏高岭土能显著提升环氧乳液砂浆的力学性能,且含量越多,强度越高。偏高岭土片径较小,可能会影响其在水泥砂浆中的分散性,导致强度有所降低。偏高岭土显著降低了环氧乳液砂浆的吸水率和氯离子扩散系数,400目和1250目偏高岭土使吸水率分别降低了51.9%和51.7%;掺量越大,氯离子扩散系数越低,1250目的偏高岭土使氯离子扩散系数降低73.1%。偏高岭土使乳液砂浆内钢筋的腐蚀电位提高,腐蚀速率降低,砂浆电阻与电荷转移电阻增大,显著增强了对钢筋的保护作用。