聚合物改性水泥砂漿作用機(jī)理有哪些？
聚合物膠液加入水泥砂漿中后，隨著水泥化吸收水分，失水后的聚合物顆粒逐漸聚集形成三維空中連續(xù)的網(wǎng)狀聚合物膜結(jié)構(gòu)。這種膜粘附于水泥水化產(chǎn)物，骨料表面，水泥石也穿過聚合物網(wǎng)孔形成了空間連續(xù)的網(wǎng)狀結(jié)構(gòu)，兩種網(wǎng)狀結(jié)構(gòu)互相穿透交結(jié)纏繞在一起，形成連續(xù)致密的基體結(jié)構(gòu)。這種結(jié)構(gòu)提高了界面過渡區(qū)的致密程度，改善了骨料與水泥水化產(chǎn)物的粘結(jié)，所以提高了水泥砂漿的強(qiáng)度。
這種結(jié)構(gòu)中聚合物網(wǎng)膜結(jié)構(gòu)穿透過水泥石中的氣孔、裂隙，減少并穿梭連接，形成一個具有彈性的“鉸”的結(jié)構(gòu)，即分散了應(yīng)力集中，又增加了抵抗變形能力。即使在應(yīng)力作用下產(chǎn)生裂隙，由于聚合物橫跨裂紋而抑制裂紋的發(fā)展，因而提高了硬化體的斷裂韌性、變形性和抗裂性。
這種結(jié)構(gòu)中聚合物填充、連接了水泥石中的孔洞、裂隙、減少了硬化體中孔隙率，從而提高了硬化體的抗?jié)B性、抗凍性、耐水性、耐溫性和耐腐蝕性等。
這種結(jié)構(gòu)不是物理的吸附、粘結(jié)，而且存在著化學(xué)鍵形式的化學(xué)作用。聚合物顆粒與水泥水化產(chǎn)物之間發(fā)生離子鍵型的化學(xué)結(jié)合，這種結(jié)合會影響聚合物成膜和水泥水化進(jìn)程。聚合物顆粒與水泥水化產(chǎn)物之間還可能存在氫鍵、范德華力的相互作用。這些化學(xué)鍵的作用，對硬化體結(jié)構(gòu)會產(chǎn)生有利的影響。
在聚合物摻量變化時，聚合物改性水泥砂漿表現(xiàn)不同的性能。當(dāng)聚合物摻量大低時，聚合物對水泥砂漿只起到塑化作用，而增強(qiáng)不明顯。當(dāng)聚合物摻量適中時，既增加了抗變形能力，增加了拉伸強(qiáng)度及粘結(jié)強(qiáng)度，又提高了抗?jié)B性，表現(xiàn)良好的抗裂性。當(dāng)聚合物摻量過大時，聚合物在水泥砂漿中占主導(dǎo)地，使水泥砂石連續(xù)相發(fā)生是中斷，聚合物膜因收縮過快而開裂。形成弱于水泥石的夾雜物，最終導(dǎo)致強(qiáng)度下降。