水泥自流平的粘结力是如何形成的？
2025/5/24 11:01:01
水泥自流平的粘结力形成是一个复杂的物理化学过程，涉及材料组成、水化反应和微观结构的协同作用。其机理可分为以下几方面：
### 1. **材料组成与水化反应**
水泥自流平的主要成分包括硅酸盐水泥、石膏、细骨料（如石英砂）及功能性添加剂（聚合物、减水剂等）。当加水搅拌后，水泥中的硅酸三钙（C3S）、硅酸二钙（C2S）与水发生水化反应，生成水化硅酸钙凝胶（C-S-H）和氢氧化钙（Ca(OH)₂）。C-S-H凝胶是粘结力的来源，其微观纤维状结构通过范德华力和化学键相互交织，形成三维网络结构，包裹骨料并填充空隙，赋予材料整体性和机械强度。
### 2. **界面过渡区的优化**
在水泥浆体与骨料接触的界面处，会形成"界面过渡区（ITZ）"，其致密程度直接影响粘结性能。自流平材料通过优化骨料级配（如细石英砂的合理配比）和添加超细矿物掺合料（如硅灰），可减少ITZ的孔隙率，增强骨料与浆体的机械咬合和化学结合。此外，聚合物添加剂（如可再分散乳胶粉）在界面处形成柔性薄膜，进一步通过物理吸附和化学交联提升界面粘结力。
### 3. **功能性添加剂的作用
- **减水剂**：通过分散水泥颗粒减少用水量，降低水胶比，从而提高硬化体的密实度；
- ****：补偿收缩应力，避免因干燥收缩导致的界面剥离；
- **纤维素醚**：保水增稠，延长可操作时间，确保水化反应充分进行；
- **聚合物乳液**：在水泥基体中形成互穿网络结构，增强对基层的浸润性和粘附力。
### 4. **流变学特性与施工工艺**
自流平浆体的高流动性和低剪切屈服值使其能充分浸润基层表面，通过毛细作用渗入微孔结构。施工前的基层处理（打磨、涂刷界面剂）可增大接触面积并形成化学键合。在硬化过程中，材料与基层通过机械锚固（微观咬合）、范德华力及化学键（如Ca²⁺与基层SiO₂反应生成C-S-H）实现多尺度结合。
### 5. **长期性能发展**
28天后的二次水化反应持续优化微观结构，聚合物链段的重排进一步密实界面区，使粘结强度随时间增长而提升。实验数据显示，水泥自流平与混凝土基层的粘结强度可达1.5MPa以上，界面破坏多发生于基层本体而非结合面。
