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综述与专论 韩文祥·EVA、PVA 改性水泥净浆的力学性能及机理研究（下）
图 17 空气养护 14 d 的试样 XRD 衍射谱图
图 19 三组试样空气养护 1 d、2 d 及 14 d 的水化进程情况
2.8 聚合物的掺入对水泥水化热释放的影响
硅酸盐水泥熟料矿物是在高温条件下反应形成的
不平衡产物，因此处于高能状态。水泥水化后，熟料
矿物即与水反应，达到了稳定的低能态，同时以热量
形式放出能量。换句话说，硅酸盐水泥熟料矿物的水
化反应是放热反应。
水泥的水化热对混凝土工艺具有多方面的意义。
水化热有时对工程不利，如大体积混凝土。但在其他
图 18 水中养护 14 d 的试样 XRD 衍射谱图 情况下却可能是有利的，如冬季混凝土施工时，由于
对于掺有 EVA 的试样而言，其水化 1 d 的数据展 气温太低而无法提供水化反应所需的活化能。可以用
各种熟料矿物水化时的总放热量及放热速率反映其反
示出 EVA 的加入促进了水泥水化的进程，同时结合
之前所做的凝结时间测定及水化热释放规律，在比较 应活性。正如下面将要叙述的，水化热的数据可以说
它们的时间差后可以认为，EVA 的加入在早期起到的 明水泥凝结和硬化的特征，同时预计水化温升的情况。
是延迟水化进程，即聚合物包覆与熟料周围阻止其与 Lerch 用导热量热计记录了水泥浆体在凝结和早
期硬化阶段的放热速率。图 20 是根据所得数据绘出的
水发生水化。之后起到的是促进水化进程，这可能是
之前水化产生的 Ca(OH) 2 与 EVA 反应后破坏了聚合 典型曲线图。一般而言，水泥加水拌合后，立即出现
物的包覆层，而反应的生成物乙酸钙又起到了促进水 快速放热期，即 A 峰的上升段，持续约几分钟。这可
能是铝酸盐和硫酸盐的溶解热。当铝酸盐的溶解度受
化的作用。而由空气中养护 14 d 的强度总和可以看
出，EVA 聚合物水泥浆体的水化进程仍高于 OPC 试 溶液中硫酸盐的影响而降低时，初始放热期很快结束，
块，而这可能是由于 EVA 良好的保水性。水中养护 即 A 峰的下降段。下一个放热周期主要是形成钙矾石
的放热过程，及 B 峰的上升段，对大多数水泥来说，
的 EVA 聚合物水泥浆体其水化程度较同养护制度下的
OPC 试样低。 大约要在水化 4~8 h 后才能达到第二个放热峰的峰顶，
最后，针对 PVA 聚合物水泥浆体的水化进程我们 如图 20 所示。
许多研究者认为，这一放热阶段中也包括了一部
可以看出，在 14 d 内，同种养护制度下的水化进程，
PVA 聚合物浆体的水化的最慢，这应该是 PVA 在水 分 C 3 S 的溶解热及 C—S—H 的形成热。正常凝结的水
泥浆体中的熟料表面生成了一层稳定的聚合物膜，使 泥在这一放热阶段开始前能保持可塑性 ；在到达峰值
得熟料无法正常与水接触从而进行水化。并且水中养 B 前会出现稠化和初凝，在峰值 B 点处达到终凝 [21] 。
护的 PVA 聚合物浆体的水化程度更加充分。为使上述 2.8.1 EVA 乳胶粉的掺入对水泥水化热释放
分析更加直观，特给出各组试样不同龄期强度总和曲 规律的影响
线如图 19 所示。 具体的原料用量及拌制过程如下 ：
OPC C:W=200:70
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2019 第 45 卷 ·11·
