
水泥凝結固化過程中,內部會產生許多空腔成為水泥基體的薄弱部位。加入聚氧化乙烯PEO后,水泥凝結固化的同時,PEO遇水溶解為水溶液,并聚集于富水區域(即空腔中),隨著干燥過程的進行,水溶液再次脫水,PEO在空腔四周形成了一層連續的薄膜,加強了這些薄弱部位。此時PEO薄膜即能起到疏水作用,又不會堵塞毛細管,使材料具有良好的疏水性和透氣性。
PEO是一類玻璃化溫度低于30℃的熱塑性樹脂,屬于低抗壓強度的材料。一般來說,在剛性水泥基質中加入(柔性)聚合物必然會降低抗壓強度,但由于干粉砂漿混合料加水攪拌時,聚合物顆粒自行分散使砂漿組分單獨流動,同時對空氣產生誘導效應,賦予砂漿可壓縮性,不僅改善了砂漿的施工和易性,還降低了水泥基體的含氣量,使空隙率下降。因砂漿的抗壓強度主要取決于體系的空隙率,空隙率降低必然會提高抗壓強度;柔性聚合物的加入提高了剛性水泥基體的變形能力,且聚合物用量越大,賦予材料的變形能力也越大,吸收應力的能力也就越大,可有效防止微裂縫在水泥基體內部出現,使抗彎強度和粘結強度大大提高; PEO改善砂漿的防水性,主要歸因于砂漿中的微觀空隙被聚合物填充或被連續的聚合物膜封閉。
PEO改性水泥砂漿的抗彎強度、抗壓強度、粘結強度通常大大超過未改性砂漿,尤其是抗彎強度和粘結的提高更加顯著;吸水率和滲水量隨聚合物-水泥比率的增加而減少;干縮值隨聚合物-水泥比率的增加而增加,在聚合物-水泥達到一定比率時,幾乎恒定或達到最大值。不同材料不同用量,一般在千分之一至千分之三。
例:水泥混合物含有主成分水泥100,羥乙基纖維素0.2~2.0,高分子量聚氧化乙烯0.01~0.2和減水劑(如磺化的密胺-醛樹脂、三嗪型化合物和木質素磺鹽等)0.2~20份。該水泥混合物在不增加水成分的情況下明顯地增加流動性,而且很容易用泵輸送。因此,將水泥600、河沙1200、水306、羥乙基纖維素2.4、PEO-80.2g和Pozzolith(混凝土拌合料的塑化劑) NL4000 24mL混合捏和可制得新鮮水泥混合物。該混合物含6.3%帶入的空氣,流動值為197mm(JIR R5201)。