【正文】 碳化作用, 從而提高鋼筋混凝土結構的耐久性。( 2) 多種方式復合改性以多種聚合物復合, 包括乳液共混、水溶性聚合物共混、乳液與水溶性聚合物復合改性、乳液與超細礦物粉末摻合料、水玻璃復合材料、聚合物纖維等各種復合材料共同改性等。 用廢橡膠粉末用作聚合物砂漿和混凝土的填充材料。聚合物改性水泥復合材料的發(fā)展速度很快,目前研究主要表現在以下幾個方面。 隨著科學技術的發(fā)展, 人們對水泥聚合物復合材料的要求越來越高。目前，我國PMC的研究主要集中在聚合物共混物改性砂漿，聚合物化學組成對PMC 性能的影響，以及聚合物和外加劑共同改性的研究等。目前，在這一領域比較先進的國家有美國、日本、前蘇聯和德國等。20世紀80年代后，世界范圍對這一領域研究的興趣與日俱增，并取得了大量的研究成果。 本次課題通過在改善試塊機械性能的前提下，選取改性良好的試塊，從聚合物改性水泥基材料的微觀結構、聚合物對水泥水化的影響以及聚合物與無機膠凝相間的相互作用等方面進行了分析與討論，進而了解聚合物改性的機理。因此，可以將聚合物的這些優(yōu)點應用到水泥混凝土及砂漿中，從而形成了有機材料和無機材料相復合的邊緣學科―聚合物混凝土或砂漿復合材料。針對每組試樣中機械性能改善較好的一組進行深入分析，這樣便可在得出每種聚合物的最佳改性摻量的同時，得出相關的改性機理。為此，分別通過反光顯微鏡及SEM來觀測改性水泥漿體中孔洞及裂紋等的改善情況；通過XRD及IR分析以及凝結時間的測定等方法來了解聚合物的添加對水泥水化進程的影響，同時試圖了解聚合物是否參加了水泥水化反應；最后，通過SEM的背散射電子為信號得到原子襯度像來了解聚合物在水泥漿體中的分散情況。本文通過選取若干常見的聚合物添加到水泥中制成聚合物水泥凈漿，從而初步展開聚合物改性水泥基材料的性能和機理研究。用聚合物對水泥砂漿及混凝土等進行改性是一條有效途徑。 Properties and microstructure目錄第一章 緒論 1 引言 1 課題研究的目的與意義 1 研究的目的 1 研究的意義 2 聚合物改性水泥基材料研究進展與趨勢 2 聚合物水泥混合物結構形成過程相關理論 3第二章 聚合物改性水泥凈漿的制備及力學性能測試 5 實驗開展前的準備工作及實驗方案的確定 5 實驗原料與儀器 5 實驗步驟 6 結果與表象分析 7 聚合物改性水泥凈漿的制備及力學性能測試原理 7 PVA類型的選用及水灰比的選定 8 PVA聚合物凈漿的制備與抗折強度測試 9 EVA聚合物凈漿及普通水泥凈漿的拌制與強度測試 12 水性聚氨酯水泥漿體的拌制 14第三章 聚合物改性水泥凈漿中聚合物改性機理探討 16 相應實驗樣品的制備 16 試樣相關齡期吸水率及其飽和含水率分析 17 反光顯微鏡下觀察聚合物水泥基材料的微觀結構 21 紅外光譜分析 23 相關試樣的制備及紅外光譜儀的校正 23 聚合物在水泥水化過程中的行為 24 聚合物的加入對水泥水化進程的影響 25 XRD相關分析 27 XRD試樣的制備 27 XRD衍射實驗及數據的處理 27 聚合物的摻入對水泥水化熱釋放的影響 32 水泥水化熱相關概念及研究意義 32 EVA乳膠粉的摻入對水泥水化熱釋放規(guī)律的影響 33 PVA的摻入對水泥水化熱釋放規(guī)律的影響 34 摻加EVA的聚合物水泥試塊水養(yǎng)后水層及試塊表面析出物的分析 35 紅外光譜分析 36 化學分析 36 SEM對試樣的相關分析 36 利用SEM對試樣微觀結構進行觀測 37第四章 結論與心得 39 結論 39 心得 40參考文獻 41附錄A 43附錄B 47致 謝 53第一章 緒論 引言水泥混凝土作為當前用量最大的土木工程材料，在為城市建設發(fā)展做出巨大貢獻的同時，也暴露出其作為多孔結構非均質脆性材料的種種缺陷。 hydration process。 by IR analysis to understand the related behaviors of the polymer in the cement paste and calcium silicate hydrate gel (CSH) changes in the degree of polymerization situation。結果顯示，兩種水性聚合物的添加對水泥試樣抗折強度均有改善，而PVA則更加顯著；在聚合物漿體中的晶體更好的填充了水泥石中的孔洞及裂紋以改善其微結構；同時，EVA與水化產物發(fā)生反應，且反應生成的乙酸鹽又促進了水泥水化；PVA的加入則增加了CSH的聚合度；對于不同齡期聚合物水泥試樣的水化進程，EVA及PVA起著不同程度的影響。安徽建筑工業(yè)學院畢 業(yè) 論 文專 業(yè)無機非金屬材料工程班 級二 班課 題不同類型水性聚合物水泥凈漿的制備與研究摘要聚合物的加入對水泥基材料的相關性能改善有著重要作用，而對其改性機理的研究對聚合物水泥基材料的發(fā)展更是具有重要的指導意義。本次論文選用型號為“WWJF 8020”的聚乙烯醋酸乙烯酯（EVA乳膠粉）以及“0588”型的聚乙烯醇（PVA）對水泥凈漿進行改善，并通過反光顯微鏡及SEM觀察漿體中晶體的生長情況及微結構改善狀況；采用IR分析來了解聚合物在水泥漿體中的相關行為以及水化硅酸鈣凝膠（CSH）的聚合度變化情況；最后利用XRD分析得出各組試樣水化進程。關鍵詞：水性聚合物水泥漿體；水化進程；IR、XRD及SEM分析；性能與微觀結構Abstract The properties of cementbased materials is significantly improved by adding a number of , the research on polymer modified mechanism has very important guiding significance for the polymer cementbase materials development.The paper selects model WWJF 8020 polyethylene vinyl acetate (EVA latex powder) and 0588 type of polyvinyl alcohol (PVA) on the improvement of cement paste,and the later is better that EVA on the properties of flexural using reflective microscope and SEM to observe the growth of the crystal and microstructure。 Finally, XRD analysis of samples in each group obtained the hydration process.Research shows that the status of crystals which fill up the holes and cracks in polymermodified cement paste is better than in OPC sample. And in this status the microstructure of cement paste can be improved. The use of infrared analysis is aware of that EVA powder could react with cement hydration products and the product of calcium acetate promotes the process of cement hydration, while PVA increases the degree of polymerization of the CSH. Finally, XRD analysis shows that the EVA powder and PVA in different curing times could make different results in the process of hydration.Key words: waterbased polymer cement paste。 IR, XRD and SEM analysis。如在硬化過程中存在脆性大、拉壓強度比低、干縮變形大、粘結強度低及防滲耐蝕性差等缺陷，使其應用范圍受到了限制。大量試驗證明，普通水泥砂漿中引入聚合物乳液、可再分散聚合物粉末等聚合物基添加劑后，會引起水泥砂漿性能一系列的變化，諸如，抗折強度提高、抗壓強度降低、剛性減弱、柔性增強、抗?jié)B性及粘結強度提高等。在這里，聚合物改性機理從聚合物改性水泥基材料的微觀結構、聚合物對水泥水化的影響以及聚合物與無機膠凝相間的相互作用等方面進行了討論[2]。 課題研究的目的與意義 研究的目的聚合物的添加對于水泥混凝土相關性能的改善有著顯著的效果，本次課題通過向水泥凈漿中添加不同類型、不同摻量的水性聚合物制備出多組聚合物凈漿試塊，之后從改善試塊機械性能為基準，這里采取測試試塊抗折強度。 研究的意義在水泥混凝土的改性道路上，人們開始注意到高分子材料的大分子鏈段的松弛運動，使其呈現出特有的韌性和彈、粘性。通過兩者的結合，研制出了一系列性能優(yōu)越的聚合物水泥砂漿與混凝土制品。 聚合物改性水泥基材料研究進展與趨勢聚合物改性水泥基材料自1923年問世以來，得到了迅速發(fā)展。在國外，聚合物改性混凝土(PMC)已應用到建筑領域的各個方面。我國PMC的研究從20世紀50年代開始，80年代正式應用。我國在PMC方面的研究開發(fā)雖然起步較晚，但正向世界先進水平邁進[1]。日本、美國、德國等工業(yè)發(fā)達國家對水泥聚合物復合材料做了大量的研究工作, 在新型水泥聚合物復合材料的研制中, 都確定了自己新的研究方向, 使其具有更優(yōu)良的動力學性能、良好的阻尼性能等。( 1) 廢物的利用把聚合物固體廢料用于砂漿的改性。 將回收的聚酯瓶子裂解后重新制成不飽和聚酯, 用于水泥砂漿和混凝土的改性等。( 3) 節(jié)能和環(huán)境友好聚合物改性復合材料如冷混合瀝青混凝土用于道路工程。( 4) 功能性聚合物改性復合材料如具有自修復功能的環(huán)氧樹脂改性砂漿, 產生裂縫的環(huán)氧樹脂改性砂漿經過一段時間后強度重新恢復。 聚合物水泥混合物結構形成過程相關理論在對聚合物改性膠結料的內部結構形成過程方面, 對不同的聚合物品種有著不同的解釋。Ohama認為, 聚合物改性砂漿結構模型的形成分為三個階段。在這一體系中, 隨著水泥的水化, 水泥凝膠逐漸形成, 并且液相中的Ca(OH)2 達到飽和狀態(tài)。這一過程類似于水相中的Ca (OH)2 與礦料表面的硅酸鹽反應形成一層硅酸鹽凝膠的過程。水泥水化凝膠( 包括未水化水泥顆粒) 的表面形成聚合物密封層, 聚合物密封層也粘結了骨料顆粒的表面及水泥水化凝膠與水泥顆粒混合物的表面。由于水泥漿體中孔隙的尺寸在幾個埃到幾千個埃之間,而聚合物顆粒尺寸一般在500～5000 埃之間, 所以這種認為聚合物顆粒主要填充在水泥漿體孔隙中的理論是可以接受的。第三階段: 由于水化過程的不斷進行, 凝聚在一起的聚合物顆粒之間的水分逐漸被全部吸收到水化過程的化學結合水中去, 最終聚合物顆粒完全融化在一起形成連續(xù)的聚合物網結構。但是Konietzko發(fā)現, 并不是所有的聚合物都能在水泥混凝土體系中形成Ohama的結構。第一階段是聚合物均勻分散在水泥混凝土體系中。第二階段由于體系中水分減少, 聚合物開始堆積在一起, 水泥進一步水化。這時聚合物就會產生一定的結構強度。最后這兩種結構相互交織形成雙重網狀結構一起把混凝土中的骨料包裹在中間, 這就是Konietzko 著名的雙重網結構。第二章 聚合物改性水泥凈漿的制備及力學性能測試 實驗開展前的準備工作及實驗方案的確定首先研究了同一水性聚合物不同摻量對凈漿性能的影響，找到相應規(guī)律，進而對另外兩種聚合物做了同樣的測試來尋找其對凈漿改性的影響規(guī)律。水泥凝結時間長短決定聚合物聚結程度，從而決定聚合物改性效果。 實驗原料與儀器 實驗試劑和原料名稱生產廠家EVA乳膠粉基準水泥去離子水皖維集團北京興發(fā)水泥有限公司安徽建筑工業(yè)學院化學實驗中心 所用實驗儀器的名稱、型號（規(guī)格）和生產廠家名稱型號（規(guī)格）數量生產廠家電子天平電熱干燥箱量筒燒杯金屬棒水泥凈漿攪拌機計時器新標準水泥標準稠度凝結時間測定儀100ml400mlNJ160AGB/T 13462001一臺一臺一支若干若干一臺一個一臺上海民橋精密科學儀器有限公司上海三發(fā)科學儀器有限公司無錫市錫儀建材儀器廠上海路達實驗儀器有限公司 實驗步驟 首先是進行水泥凈漿的試拌，為此需要確定拌制時的水灰比（w/c）。同時，進行一系列的凈漿試拌實驗，之后進行水泥凈漿試拌，結果顯示，普通水泥凈漿出現一定的泌水現象，但影響不大。在普通水泥凈漿及EEE15三組聚合物凈漿的拌制過程中，考慮到EVA具有一定的引氣作用，為此拌制時將攪拌機設置為“手動慢速”，攪拌時間為180s，在拌制100s后停機并用刮刀將未拌制到的及附于鍋壁和攪拌器上的漿體刮至鍋內再攪拌80s。 結果與表象分析 從上面的凝結時間中可以清楚的看出，EVA的摻入對水泥水化起到了顯著的緩凝作用