探究聚合物对水泥基复合材料性能影响的研究

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1、河北理工大学硕士学位论文聚合物对水泥基复合材料性能影响的研究姓名：高丽花申请学位级别：硕士专业：化学工艺指导教师：郎建峰20050301摘要通过研究不同性质和结构的聚合物对水泥基复合材毕{的抗压、抗折强度∞影响，宏观和微观试验结果表明：聚合物水泥砂浆共混体系的性能较普通水泥砂浆玎明显的改善，聚合物改性水泥砂浆的抗压强度随聚狄比的增高丽急剧降低，其抗折强度则缓慢升高。玻璃化温度升高，材料的力学性能提高，当达到一定玻璃化温度时，力学性能丌始降低，即玻璃化温度存在一个最大值。碱性聚合物政性水泥砂浆的力学性能较高，而且含有大量的反应活性基团(-CO

2、O一，--COOR，一OH)的聚合物刘‘力学性能有较大的改善作用。由红外光潜分析州‘知，聚合物参与水泥水化，并且形成较强的化学键。通过¨捕l也镜观察呵知，普通水泥砂浆内部存在着大量的孔隙和毛细孔道，水泥浆体4：督实。聚合物乳液改性水泥砂浆中，聚合物填充在水泥浆体较大的空隙，}，，并H在水泥颗粒表面形成了具有粘接性的聚合物膜，把水和水泥包裹起来，提高了粒子洲的粘结强度，从而改善砂浆的性能。通过XRD分析可知，在水化初期，聚合物延缓了水泥水化，使抗压强度降低。随着水化的进行，Ca(OH)2、C．S—H和钙矾石的量不断增加．形成强弱不等的接触点，

3、将各颗粒初步连接成网，随肴接触点数目的增加，网状结构不断增强，使净浆的结构趋于致密，使得抗折强度相应提高。综上所述，具有大量反应活性基团(--C00‘，一COOR，一OH)的，为碱性的，玻璃化温度为1．7V的聚合物改性水泥基复合材料具有最佳的力学性能。本文的创新之处在于，从聚合物官能团、玻璃化温度、pH值等主要结构与性质的共性特征上寻找聚合物影响水泥基复合材料性能的共性规律；i，』‘为合理选择及合成复合材料中的聚合物提供理论依据，从而为提高复合材料的耐久性及降低成本提供指导方向。图8表14参70关键词：水泥基复合材料，聚合物改性水泥砂浆，力

4、学性能，微观结构分类号：TQl72．79河北理i。人学硕十学位论文AbstractTheinfluenceofpolymersofdifferentpropertiesandstructuresonthecompressivestrengthandbendingstrengthofpolymercement—basedcompositewasstudiedTheresultofmacro-andmicro—examinationisstatedthatthepropertiesofpolymermodifiedmortarswereobvi

5、ouslybetterthanthatofunmodifiedmortars．Anincreasingpolymer—eelnentratioleadstOrapiddecreaseofthecompressivestrengthandaslowincreaseof、thebendingstrengthofthemodifiedmortars．Themechanicscapabilityofmaterialisstrengthenwiththeglasstemperatureraised．Whentheglasstemperaturerea

6、chthehightesttemperature，thenthemechanicscapabilitybegintodecrease，Themechanicscapabilityofalkalinepolymersmodifiedcementmortarsishigherthantheothers’．Andpolymerspossessedalotol、reactionfunctiongroups(--COO‘，一COOR，一OHlhavebiggerreformingeffectingonthemechanicscapability．In

7、fraredspectroscopyobservationsshowthatpolymersparticipatedinthecementhydrationandtherewaschemicalreactionbetweenpolymersandhydrationproductinthecement．SEMobservationsshoWthattherearealotofholesandstomasinthePorlantcement．Andcementmortarisnotdense．Polymerfillsinthebigholesa

8、ndformsthepolymerfilmwithfeltingproperties，whichpackageswaterandcement．Soit’Sfeltingstren