水泥基材料聚合物改性机理研究的最新进展.pdf

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1、第30卷第4期硅酸盐通报Vol．30No．42011年8月BULLETINOFTHECHINESECERAMICSOCIETYAugust，2011水泥基材料聚合物改性机理研究的最新进展王茹，姚丽娟，王培铭(同济大学材料科学与工程学院先进土木工程材料教育部重点实验室，上海201804)摘要:本文介绍了近年来国内外在聚合物改善水泥基材料性能的机理探索方面的研究进展。从理论角度对水泥基材料聚合物改性的机理进行了归纳与总结，着重讨论了聚合物对水泥水化的影响，聚合物改性水泥基材料的微观结构，由此推出复合材料结构形成模型以及聚合物改性水泥基材料

2、的孔结构等几个方面。关键词:水泥基材料;聚合物;改性;机理;进展中图分类号:TU528文献标识码:A文章编号:1001-1625(2011)04-0818-04RecentResearchDevelopmentonMechanismofPolymerModificationtoCement-basedMaterialsWANGRu，YAOLi-juan，WANGPei-ming(KeyLaboratoryofAdvancedCivilEngineeringMaterialsofMinistryofEducation，SchoolofM

3、aterialsScienceandEngineering，TongjiUniversity，Shanghai201804，China)Abstract:Thedomesticandabroadresearchdevelopmentofmechanismforpolymer-modifiedcement-basedmaterialsinrecentyearsisintroducedinthispaper．Theconclusionofthemechanismforpolymer-modifiedcement-basedmaterial

4、sissummarizedfromatheoreticalviewpointandmainlydiscussedonseveralaspectssuchastheinfluenceofpolymeroncementhydration，themicroscopicstructureofpolymermodifiedcement-basedmaterialsandtheresultingcompositestructuremodel，andtheanalysisofporestructure．Keywords:cement-basedma

5、terials;polymer;modification;mechanism;development1引言水泥基材料是应用广泛的建筑材料，但其施工性能、力学性能和耐久性等方面存在局限性，不能满足某些实际应用的需要，人们经常加入聚合物改性。不同聚合物分子链的化学组成和结构不一样。用作改性水泥基材料的聚合物，其官能团一般有如下几种:-OH，-COOH，-SO3H，-CONH2，-COOR，-O-，-CNO，-ph，-N-等，不同基团由于其极性、亲水性、反应性、电性、分散性等不同，因而对水泥水化、凝结硬化有不同的影响;按状态可分为可再分散性

6、粉末、乳液、水溶性聚合物和液体聚合物四类。近年来，随着科学技术的发展和研究技术的增多，人们采用各种物理或化学的方法探测识别材料的组成和结构等信息。聚合物改性水泥基材料机理研究的角度和深度得到扩展。本文主要从聚合物对水泥水化的影响，聚合物改性水泥基材料的微观结构及复合材料结构形成模型，孔结构分析等方面综述了近几年国内外在该领域的研究进展。基金项目:国家科技支撑计划(2006BAJ05B03);教育部博士点基金(No．20060247023)作者简介:王茹(1975-)，女，博士，副教授，硕士生导师．主要从事聚合物水泥基复合材料的研究．E

7、-mai:ruwang@tongji．edu．cn第4期王茹等:水泥基材料聚合物改性机理研究的最新进展8192聚合物对水泥水化的影响聚合物对水泥基材料的改性作用，很可能与聚合物对水泥水化的影响有关。人们通过对聚合物改性水泥基材料的水化产物的定性和定量分析，推断聚合物对水泥水化的影响。［1，2］Silva等用软X射线透射显微镜研究了羟丙基甲基纤维素醚(HPMC)和乙烯-醋酸乙烯共聚物(EVA)乳液对纯硅酸三钙(C3S)和铝酸三钙(C3A)早期水化的影响，结果显示水化初期HPMC延缓了C3A的水化，但效-2+果不明显。而EVA在含有C3S

8、的碱性溶液中发生了水解，释放出的醋酸根离子CH3COO与Ca发生反应生成-了有机盐，改变了C-S-H的Ca/Si比，降低了Ca(OH)2的生成量，同时CH3COO插入C-S-H凝胶层，增大了层间距。此外，EVA颗粒吸附在