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聚合物泥浆

来源:www.zzybnj.com发表时间:2018-08-09

聚合物泥浆的作用机理
   聚合物泥浆结构的形成过程十分复杂,包含了物理和化学2种作用方式,使得其改性原理较为繁杂。虽然关于聚合物砂浆改性机理的研究很多,但均处于探索阶段,现阶段主要是从2个方面对其改性机理进行研究:聚合物胶结作用的基本原理和聚合物与水泥相互作用机理。
   被普遍认可的2种聚合物胶结原理是吸附和扩散。吸附是指聚合物分子刚分散到砂浆中时,在范德华力、氢键和某些化学力作用下,与砂浆中的水泥颗粒和水化产物相互吸引靠近,产生一定的粘结力。随后,水泥水化产生阳离子(Ca2+,Mg2+,A13+),若聚合物中含有羟基(—OH)、羧基(—COOH)、碳碳双键(C=C)、胺基(—N—)、醚基(—O—)等官能团,这些阳离子和官能团可视为具有电子提供能力的Lewis碱和Lewis酸,聚合物与水泥浆在酸碱结合作用下相互粘结。扩散作用是指聚合物分子在热运动、电性能及物理搅拌作用下,其柔韧性链状结构相互交织、扩散,达到胶粘。
   随着聚合物水泥砂浆的推广应用,许多学者从微观结构方面对不同种类的聚合物改性作用进行研究,发现不同的聚合物改性机理存在许多差异。在众多学者研究的机理模型中,最著名的是日本教授大滨加严(Yoshihiko Ohama)的Ohama聚合物成网模型和Konietzko双重网模型。Ohama模型指出,形成聚合物砂浆结构的过程需经过3个阶段。第1阶段:在搅拌过程中聚合物颗粒均匀分散在水泥浆体中,伴随着水泥水化的进行,水泥凝胶逐渐形成,体系中的Ca(OH)2也达到了饱和状态,部分聚合物颗粒吸附在水泥凝胶与未水化的水泥颗粒表面。第2阶段:随着水化继续进行,水分不断减少,水泥凝胶出现孔隙结构,部分聚合物逐渐填充于毛细孔隙中,随着毛细孔中水分的减少,聚合物颗粒发生絮凝,在水泥水化凝胶产物及未水化水泥颗粒表面形成聚合物薄膜,并与骨料相粘结,而部分聚合物填充了水泥凝胶体系中的大孔隙。第3阶段:随着水化过程的推进,絮凝的聚合物颗粒最终形成连续的聚合物网结构。Konietzko指出,Ohama模型并不适用于解释所有的聚合物砂浆结构。Konietzko模型分为4个阶段,前3个阶段与Ohama模型基本一致,第4阶段为聚合物膜与水泥硬化浆体都形成空间连续的网状结构,相互交织形成双重网状结构并将集料包裹在中间。

  

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