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摘要
聚合物改性水泥基材料作为一种典型的有机-无机复合材料,具有强度高、韧性高、粘结性能好、耐久性好等优点,在结构修补、防水、防腐、道路路面材料等领域得到广泛应用和迅速发展。今后聚合物水泥基复合材料将会在目前的基础上得到更多应用,并在力求满足应用性能需求和降低成本的推动下得到相应发展。目前聚合物水泥基复合材料虽然得到了广泛应用,但还存在一定的问题,如聚合物水泥基复合材料采用单一聚合物改性,整体性能还存在一定的不足,故今后复合改性方法将逐步得到更为广泛的应用。多种方式复合改性可以弥补聚合物单一改性的不足,如利用矿物掺合料、外加剂、纤维及纳米四大类材料与聚合物复合改性水泥基材料,都是值得继续深入研究的发展方向,并且通过复合改性的方法将会使得聚合物水泥基材料的应用范围进一步扩展。基于以上问题,学者进一步研发了以上四大类外掺材料对聚合物水泥基材料性能的影响。研究结果表明:矿物掺合料改性聚合物水泥基材料可以取得更为良好的工作性能、力学性能及耐久性能,并且显著改善其微观结构。在聚合物水泥基材料中掺入各种外加剂,可以改善其工作性能,提高其强度,优化其孔隙结构;并且外加剂可以在一定程度上优化胶凝材料的组成和结构,使聚合物水泥基材料的耐久性有很大的提高。利用纤维的增强、增韧效应,可以克服单掺聚合物时水泥基材料的抗拉强度、抗裂性能差和易塑性干缩开裂等缺点,故采用纤维和聚合物复合改性水泥基材料具有优良的性能,是水泥基复合材料发展的前沿及重要方向之一。将纳米材料引入聚合物改性水泥基材料中,可以显著提高其早期水化速率,促进聚合物成膜,优化孔结构及改善界面过渡区结构,因而可进一步改善聚合物水泥基材料的强度及耐久性。本文对国内外研究矿物掺合料、外加剂、纤维和纳米四大类材料改性聚合物水泥基材料性能进行了综述,分析四大类材料现有研究中的不足,并提出了未来需要解决的问题,以期为聚合物水泥基材料在实际工程中的应用提供更多的可能性。
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单位土木工程学院; 兰州理工大学
