预拌砂浆
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保温常识
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胶粉聚合物与水泥浆体的物理化学反应
发布日期:2012-7-15

 

这个过程比较复杂,国内外干混砂浆学术界大致有两种观点。


其一:胶粉聚合物在水泥砂浆内部形成连续性聚合物薄膜.且砂浆内部部分孔隙被密封或覆盖填充了,因此其抗渗性提高。


具体作用机理:聚合物改性水泥砂浆的硬化过程分为三个阶段.
第一个阶段:在水泥砂浆搅拌过程中,乳液中的聚合物颗粒均匀分布在水泥砂浆中以布朗运动的形式自由移动。随着水分的蒸发,颗粒的移动自然受到了越来越多的限制,水与空气的界面张力促使它们逐渐排列在一起,形成了聚合物水泥浆体。在这一体系中,水泥结合了聚合物分散体系中的水分,生成水化物。同时,聚合物颗粒沉积在水泥水化物(包括未水化水泥颗粒)的表面,这一过程类似于水相中的氢氧化钙与矿料表面的硅酸盐反应,形成一层硅酸钙凝胶的过程。
第二个阶段:随着水量的减少,水泥凝胶结构在发展,聚合物逐渐被限制在毛细孔中,随着水化反应的进一步进行,毛细孔中的水分在减少,聚合物分散体失去水分而凝胶化,并进一步干燥,在水泥水化物(包括未水化水泥颗粒)表面聚集,聚合物薄膜大致形成。
第三个阶段:聚合物薄膜处于水泥水化物之间或水泥水化物与骨料之间,随着水化过程的不断进行,水分的进一步减少,最终聚合物薄膜形成连续的聚合物网络结构,由于聚合物独特的粘结性,聚合物网络结构使得聚合物与水泥水化物粘结成包裹壮的坚硬固体。水泥水化物与聚合物薄膜相互渗透,因而改善了砂浆的结构形态。


其二:胶粉聚合物与氢氧化钙的相互作用会形成大的聚合体,从而会降低砂浆孔隙率。
具体作用机理:水泥与聚合物之间发生了化学反应。聚合物在碱的水解作用下释放出乙酸盐基团,该基团与浆体内的钙离子发生反应,生成有机盐乙酸钙和聚乙烯醇(PVA)。乙酸钙是一种强吸湿性的盐,而聚乙烯醇则是水溶性的,因此,聚合物改性水泥砂浆浸泡在水中时,其性能会显著降低。聚合物能消耗部分钙离子,导致浆体内的氢氧化钙含量降低,并延缓水泥水化过程,其改性的水泥浆体中会形成棒状钙钒石晶体和hadley晶粒。聚合物颗粒的分散效果似的浆体中聚合物颗粒之间的平均自由程减小甚至消失,促使硬化浆体内裂缝的传递更加复杂,抗折压强度比增大,韧性提高。
可以认为,胶粉聚合物与水泥浆体既有化学反应,也存在物理作用,两种反应综合作用的结果影响着水泥浆体的各种性能。

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