聚合物改性水泥混凝土的机理是什么？

当聚合物均匀地分散于水泥混凝土中，形成水泥基的复合材料。随着水泥水化的进行，体系中的水不断地被消耗，乳液中的聚合物颗粒会逐渐相互融合连接。随着水分的不断减少，聚合物在水泥混凝土中形成互川网络结构。Ohama给出了这种结构形成过程的模型，并把这一结构形成过程分为三个阶段。

(1)乳液中的聚合物颗粒均匀分布在水泥浆体中，形成聚合物-水泥复合浆体。随着水泥的水化，水泥凝胶逐渐形成并且液相中的Ca(OH)2达到饱和状态，同时聚合物颗粒沉积在水泥凝胶（凝胶内包含未水化水泥）颗粒的表面，这一过程类似于水相中的Ca(OH)2与矿料表面的硅酸盐反应形成一层硅酸钙凝胶的过程。

(2)随着水泥石结构体系中水的减少和水泥凝胶结构的发展，聚合物逐渐被限制在毛细孔隙中。随着水化的进一步进行，聚合物颗粒絮凝在一起，水化凝胶的表面形成聚合物封层，同时聚合物封层也黏结在骨料颗粒的表面及水泥水化凝胶与水泥颗粒混合物的表面，因此可以认为混合物中的较大孔隙被有黏结性的聚合物填充。水泥浆体中孔隙的尺寸在10-1~102nm之间，而聚合物颗粒尺寸一般在50~500nm之间，故这种认为聚合物颗粒主要填充在水泥浆体孔隙中的理论是可以接受的。

(3)由于水化过程的不断进行，凝聚在一起的聚合物颗粒之间的水分逐渐被全部吸收到水化结构的化学结合水中去，最终聚合物颗粒连接在一起形成交联的空间网状结构。这种空间网状结构把水泥水化产物连接在一起，改善了水泥石的结构形态。

因此聚合物可使水泥石的水化作用更趋完善，改善胶凝材料与集料的界面效果，增大了其黏结力。在混凝土中的聚合物与水泥凝胶形成了相互贯穿的网络，有利于应力的分散和转移，阻止和减弱了裂纹的增长。水灰比的减少和聚合物形成的保护层大大降低了水泥石中孔隙率，提高了多孔混凝土的强度与耐久性。