水泥自流平的粘結(jié)力是如何形成的？
信息來(lái)源：www.kexueyishu.cn 發(fā)布時(shí)間：2025.05.24
水泥自流平的粘結(jié)力形成是一個(gè)復(fù)雜的物理化學(xué)過(guò)程，涉及材料組成、水化反應(yīng)和微觀結(jié)構(gòu)的協(xié)同作用。其機(jī)理可分為以下幾方面：
### 1. **材料組成與水化反應(yīng)**
水泥自流平的主要成分包括硅酸鹽水泥、石膏、細(xì)骨料（如石英砂）及功能性添加劑（聚合物、減水劑等）。當(dāng)加水?dāng)嚢韬螅嘀械墓杷崛}（C3S）、硅酸二鈣（C2S）與水發(fā)生水化反應(yīng)，生成水化硅酸鈣凝膠（C-S-H）和氫氧化鈣（Ca(OH)?）。C-S-H凝膠是粘結(jié)力的來(lái)源，其微觀纖維狀結(jié)構(gòu)通過(guò)范德華力和化學(xué)鍵相互交織，形成三維網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)，包裹骨料并填充空隙，賦予材料整體性和機(jī)械強(qiáng)度。
### 2. **界面過(guò)渡區(qū)的優(yōu)化**
在水泥漿體與骨料接觸的界面處，會(huì)形成"界面過(guò)渡區(qū)（ITZ）"，其致密程度直接影響粘結(jié)性能。自流平材料通過(guò)優(yōu)化骨料級(jí)配（如細(xì)石英砂的合理配比）和添加超細(xì)礦物摻合料（如硅灰），可減少ITZ的孔隙率，增強(qiáng)骨料與漿體的機(jī)械咬合和化學(xué)結(jié)合。此外，聚合物添加劑（如可再分散乳膠粉）在界面處形成柔性薄膜，進(jìn)一步通過(guò)物理吸附和化學(xué)交聯(lián)提升界面粘結(jié)力。
### 3. **功能性添加劑的作用
- **減水劑**：通過(guò)分散水泥顆粒減少用水量，降低水膠比，從而提高硬化體的密實(shí)度；
- ****：補(bǔ)償收縮應(yīng)力，避免因干燥收縮導(dǎo)致的界面剝離；
- **纖維素醚**：保水增稠，延長(zhǎng)可操作時(shí)間，確保水化反應(yīng)充分進(jìn)行；
- **聚合物乳液**：在水泥基體中形成互穿網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)，增強(qiáng)對(duì)基層的浸潤(rùn)性和粘附力。
### 4. **流變學(xué)特性與施工工藝**
自流平漿體的高流動(dòng)性和低剪切屈服值使其能充分浸潤(rùn)基層表面，通過(guò)毛細(xì)作用滲入微孔結(jié)構(gòu)。施工前的基層處理（打磨、涂刷界面劑）可增大接觸面積并形成化學(xué)鍵合。在硬化過(guò)程中，材料與基層通過(guò)機(jī)械錨固（微觀咬合）、范德華力及化學(xué)鍵（如Ca2?與基層SiO?反應(yīng)生成C-S-H）實(shí)現(xiàn)多尺度結(jié)合。
### 5. **長(zhǎng)期性能發(fā)展**
28天后的二次水化反應(yīng)持續(xù)優(yōu)化微觀結(jié)構(gòu)，聚合物鏈段的重排進(jìn)一步密實(shí)界面區(qū)，使粘結(jié)強(qiáng)度隨時(shí)間增長(zhǎng)而提升。實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)顯示，水泥自流平與混凝土基層的粘結(jié)強(qiáng)度可達(dá)1.5MPa以上，界面破壞多發(fā)生于基層本體而非結(jié)合面。
