膠粉聚合物與水泥漿體的物理化學(xué)反應(yīng)

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這個過程比較復(fù)雜，國內(nèi)外干混砂漿學(xué)術(shù)界大致有兩種觀點(diǎn)。

其一：膠粉聚合物在水泥砂漿內(nèi)部形成連續(xù)性聚合物薄膜.且砂漿內(nèi)部部分孔隙被密封或覆蓋填充了，因此其抗?jié)B性提高。

具體作用機(jī)理：聚合物改性水泥砂漿的硬化過程分為三個階段.

第一個階段：在水泥砂漿攪拌過程中，乳液中的聚合物顆粒均勻分布在水泥砂漿中以布朗運(yùn)動的形式自由移動。隨著水分的蒸發(fā)，顆粒的移動自然受到了越來越多的限制，水與空氣的界面張力促使它們逐漸排列在一起，形成了聚合物水泥漿體。在這一體系中，水泥結(jié)合了聚合物分散體系中的水分，生成水化物。同時，聚合物顆粒沉積在水泥水化物的表面，這一過程類似于水相中的氫氧化鈣與礦料表面的硅酸鹽反應(yīng)，形成一層硅酸鈣凝膠的過程。

第二個階段：隨著水量的減少，水泥凝膠結(jié)構(gòu)在發(fā)展，聚合物逐漸被限制在毛細(xì)孔中，隨著水化反應(yīng)的進(jìn)一步進(jìn)行，毛細(xì)孔中的水分在減少，聚合物分散體失去水分而凝膠化，并進(jìn)一步干燥，在水泥水化物表面聚集，聚合物薄膜大致形成。

第三個階段：聚合物薄膜處于水泥水化物之間或水泥水化物與骨料之間，隨著水化過程的不斷進(jìn)行，水分的進(jìn)一步減少，最終聚合物薄膜形成連續(xù)的聚合物網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)，由于聚合物獨(dú)特的粘結(jié)性，聚合物網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)使得聚合物與水泥水化物粘結(jié)成包裹壯的堅硬固體。水泥水化物與聚合物薄膜相互滲透，因而改善了砂漿的結(jié)構(gòu)形態(tài)。

其二：膠粉聚合物與氫氧化鈣的相互作用會形成大的聚合體，從而會降低砂漿孔隙率。

具體作用機(jī)理：水泥與聚合物之間發(fā)生了化學(xué)反應(yīng)。聚合物在堿的水解作用下釋放出乙酸鹽基團(tuán)，該基團(tuán)與漿體內(nèi)的鈣離子發(fā)生反應(yīng)，生成有機(jī)鹽乙酸鈣和聚乙烯醇。乙酸鈣是一種強(qiáng)吸濕性的鹽，而聚乙烯醇則是水溶性的，因此，聚合物改性水泥砂漿浸泡在水中時，其性能會顯著降低。聚合物能消耗部分鈣離子，導(dǎo)致漿體內(nèi)的氫氧化鈣含量降低，并延緩水泥水化過程，其改性的水泥漿體中會形成棒狀鈣釩石晶體和hadley晶粒。聚合物顆粒的分散效果似的漿體中聚合物顆粒之間的平均自由程減小甚至消失，促使硬化漿體內(nèi)裂縫的傳遞更加復(fù)雜，抗折壓強(qiáng)度比增大，韌性提高。

可以認(rèn)為，膠粉聚合物與水泥漿體既有化學(xué)反應(yīng)，也存在物理作用，兩種反應(yīng)綜合作用的結(jié)果影響著水泥漿體的各種性能。

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