水泥基材料界面改性剂、制备方法、集料、钢筋及其应用与流程

本发明涉及水泥基材料界面改性剂
技术领域：
，具体涉及一种水泥基材料界面改性剂、其制备方法、集料、钢筋、模板及其应用。
背景技术：
：现代生活中水泥的用途相当广泛，现在大量建筑都采用水泥配制的混凝土作为结构材料。从水泥混凝土微观结构中可以看出，各种水化物相的分布是不均匀的，其尺寸大小和形貌也是不一样的。在固相里，微观结构的不均匀性会对材料的强度和其他相关力学性能造成严重的损害，因为决定这些性能的是微观结构中最薄弱的地方，而不是微观结构的平均情况。现代混凝土理论把集料和水泥石之间的界面过渡区(itz，厚度约10～50微米)称为第三相，它具有结构疏松、高孔隙率、大晶体、大孔径、低硬度，且包含较多密实度较低的水化产物——氢氧化钙晶体(ch)和钙矾石晶体(aft)。特别是ch大晶体在界面区的取向优化生长，形成的层叠板状构造，其力学性能较水泥浆体力学性能差，属于混凝土的最薄弱环节。现有技术中改善界面的方法例如包括：1、调整配合比法：一是尽量降低水灰比，因为水灰比对界面过渡区的影响是比较大的；二是调整水泥用量，主要是降低用量，让集料间尽量靠近；由于受到流动性等方面的限制，用调整配合比的方法来改善界面是有限的；2、选择合适集料：包括集料与水泥的相容性，集料与水泥浆体的物理力学性质尽可能相近，在几何性质方面，粒径要小，表面形状要凹凸不平等等；这在实际生产中很难做到；3、水泥裹砂工艺：拌合前先在砂表面裹附一层水泥浆；——由于这一层薄的水泥浆，一定程度上避免的砂表面形成水囊，避免有大量氢氧化钙在集料界面富集和择优取向，形成比较致密的界面结构层。4、掺加聚合物：利用聚合物的填充、阻裂和粘结作用，改善界面性质，诸如此类。但是，就目前的这些改善界面区的资料研究结果看，这些改善方法与设想，只是在一定程度上使界面过渡区相对变薄，无法从根本上解决界面过渡区的上述现象。技术实现要素：有鉴于此，本发明的主要目的在于提供一种水泥基材料界面改性剂、其制备方法及其应用，以期至少部分地解决上述技术问题中的至少之一。为了实现上述目的，作为本发明的第一个方面，提供了一种水泥基材料界面改性剂，所述水泥基材料界面改性剂是一种能够在施加对象表面形成反氢键能的化合物或组合物，即能够在施加对象表面形成排斥水分子的笼状疏水结构的化合物或组合物；其中，所述施加对象为集料、模板和/或钢筋。作为本发明的第二个方面，还提供了一种水泥基材料界面改性剂的制造方法，包括：按照如上所述的配比称量各组分并将其混合，由此得到本发明的水泥基材料界面改性剂。作为本发明的第三个方面，还提供了一种水泥基材料界面改性剂在水泥混凝土结构中作为界面干扰抑制剂的应用；其中，所述水泥基材料界面改性剂事先作用于粗集料和/或细集料表面，给予一定的反应时间，并彻底干燥，然后再在配制混凝土时与其它混合料混合；或者，所述水泥基材料界面改性剂事先作用于钢筋表面或模板表面，给予一定的反应时间，并彻底干燥，然后再施加配制的混凝土混合料。作为本发明的第四个方面，还提供了一种混凝土用集料，所述混凝土用集料表面施加有如上所述的水泥基材料界面改性剂。作为本发明的第五个方面，还提供了一种混凝土用钢筋，所述混凝土用钢筋表面施加有如上所述的水泥基材料界面改性剂。作为本发明的第六个方面，还提供了一种水泥制品模具，所述水泥制品模具表面施加有如上所述的水泥基材料界面改性剂。作为本发明的第七个方面，还提供了一种水泥混凝土结构的制造方法，包括如下步骤：将本发明的水泥基材料界面改性剂事先作用于集料/钢筋/模板表面，并给予一定的反应时间，并彻底干燥，即形成具有表面干扰效应的集料/钢筋/模板；将这些具有表面干扰效应的集料掺配到水泥混合料中，或在这些钢筋/模板上浇筑水泥混合料。作为本发明的第八个方面，还提供了一种混凝土结构的修复方法，包括如下步骤：将损坏的混凝土结构的混凝土或砂浆表面打磨露新，并清扫干净；然后将水泥基材料界面改性剂均匀涂刷在界面上，晾干，至少经过12h的键合充分反应时间，形成具备了界面干扰效应的混凝土表面；进行水泥砂浆、聚合物砂浆、水泥混凝土和/或聚合物混凝土的修补。基于上述技术方案可知，本发明的界面改性剂相对于现有技术具有如下有益效果：(1)本发明的界面改性剂，通过调控集料界面区ch晶体和aft晶体的形貌、尺寸、发育时机等特性，能够改善水泥浆体的微观结构，增强水化产物之间的内聚力，减少浆体微观和宏观缺陷，提高水泥浆体的品质；(2)本发明的界面改性剂，作为一种界面干扰抑制剂，能够在水泥混凝土水化硬化过程中，附着在钢筋或模板表面，一方面干扰抑制大晶体(ch和aft)的发育生长，也就抑制了界面过渡区的形成；另一方面在界面控制效应下，改善化学结合键能，增强界面结合力；(3)本发明的界面改性剂，可以从根本上解决界面过渡区缺陷问题，可极大地提高水泥基复合材料的力学性能和耐久性能，这是混凝土理论的一个重大突破性发现，意义深远；(4)本发明的界面改性剂，应用领域极其广泛：只要是水泥混凝土结构，特别是对防腐防护有要求的混凝土结构，都可以采用本发明解决自身问题，一方面力学性能显著提高，另外也能大大提高混凝土结构自身的耐久性能；本发明可以重点应用在钢筋混凝土桥梁与建筑、水利水电及港口的混凝土结构、各类混凝土构造物等等方面。附图说明图1为未经干扰的普通粒料界面的微环境示意图；图2为干扰后的粒料界面的微环境示意图；图3为由本发明的水泥基材料界面改性剂形成的疏水“笼形”结构；图4为经本发明的水泥基材料界面改性剂处理的砂粒和普通砂粒在水中的情形对比照片。具体实施方式为使本发明的目的、技术方案和优点更加清楚明白，以下结合具体实施例，并参照附图，对本发明作进一步的详细说明。本发明公开了一种水泥基材料界面改性剂，尤其是水泥基复合材料的界面过渡区的干扰抑制剂，简称“界面干扰抑制剂”。这里所述的界面过渡区，主要是指细集料或粗集料与水泥石间的界面，同时也包括钢筋与水泥石间的界面、模板与水泥石间的界面等等。界面过渡区通常是如下形成的：当水泥分散到水中，液相很快为各种离子所饱和；在水泥水化的几分钟内，钙、硫酸盐、铝酸盐和氢氧根离子相互作用，首先生成钙矾石(三硫型水化硫铝酸钙针状晶体)；随后，大片板状的ch晶体和非常细小纤维状的水化硅酸钙开始填充原先被水和渐渐溶解的熟料所占据的空间；从水泥水化硬化过程中可以观察到：首先，新捣实的混凝土中，大颗粒骨料周围形成水膜，这导致大颗粒骨料周围的水灰比要高于远离的部位(即砂浆本体)。随后，由于高水灰比，这些粗骨料周边的结晶产物为较粗大的晶体，因而形成比水泥浆体或砂浆本体更多孔隙的骨架结构。板状的氢氧化钙晶体往往形成择优取向层，例如，c轴与骨料的表面垂直相交。最后，随着水化的发展，结晶差的c-s-h和二次生成的较小的钙矾石、氢氧化钙晶体开始填充在大的钙矾石和氢氧化钙晶体构成的骨架间隙里。本发明的发明人发现，界面干扰的机制在于根据界面区(itz)微环境生成条件与属性，在水泥水化反应早期，通过干扰粒料表面，尽可能地抑制大晶体优先生长和晶体着床发育，使水化物中更有利于c-s-h凝胶物质的生成。为此，一是通过改变粒料界面间键能的方法，采取无机物si-o键来增强c-s-h凝胶与集料表面的结合键能；二是利用改善粒料表面能的措施，采取如苯环类或烷链类等有机物，来抑制其大晶体的生长发育与着床效应，使ch晶体减少、变小，以及取向性消失，促使其均匀地分散于c-s-h凝胶之中，形成性能良好的网络结构。如图1所示为未经干扰的普通粒料界面微环境示意图，如图2所示为干扰后的粒料界面微环境情形示意图，由图上可看出，在干扰粒料界面区出现了“无水微环境”，界面区没有了宽裕的溶液环境，就抑制ch和aft大晶体的析出与聚集，也就等于抑制了或消除了itz区的发育条件。上述干扰机制是一个复杂的物理化学理论中弱相互作用过程。其基本原理可简述如下：水分子属于极性分子，通过氢键，使水分子间相互吸引，黏在一起。大多数非极性有机物质(或称无极分子)因为不是电子极化性的，无法形成氢键，就会与极性水分子产生相互排斥。由于有不被极化的非极性表面存在，会导致水分子彼此间以氢键相连，并更有秩序地排列，并被水分子完全包围时处于较高能级，形成如图3所示的“笼形结构”。这种非极性物质(或基团)与极性水分子相混合的液体(溶质与溶剂)中，两类不同物质间存在着一种特殊的弱相互作用，即：存在着同类相吸、异类相斥的现象，其根源在于水分子氢键。极性分子间、以及被极化的分子间，彼此以氢键相互作用，产生吸引力，发明人将这种吸引力称为“氢键能”；而对于不被极化的非极性化合物(基团)，与极性水分子间由于没有氢键作用，会产生排斥力，发明人将这种排斥力称为“反氢键能”。据此原理，采用烷烃类非极性基团，并借助硅氧键，对集料表面进行修饰，使表面附着于表面势很小的碳氢化合物或碳氢链，就具备了对水分子的干扰效应。如果把这种具有表面干扰效应的粒料放进水环境中，就会使得水分子氢键无法与粒料表面产生相互作用，相互间形成反氢键能，而使其周边的水分子构成序列化“笼形结构”(如图3所示)。并且，如果具有干扰效应的粒料为细集料(砂子)，这些细集料在水中还会形成团簇效应(同类相吸)，彼此抱团在一起，把极性水分子整体排斥在外(异类相斥)，最终形成如图4所示较大的“笼形结构”。在水泥砂浆或混凝土环境中，由于集料表面的干扰效应，产生了对水分子的排斥作用，即反氢键能。在集料表面无法形成适合于大晶体发育生长的空间宽裕的溶液环境，同时会出现如图2所示的情形，使水泥颗粒更尽可能地靠近集料表面。这样，在集料表面就失去了宽裕的水溶液环境，水化早期的ch和aft大晶体就不会在界面处发育生长和大量聚集。从而实现了对itz区的干扰和抑制。由此，本发明人发现，可以基于水泥基复合材料结晶生长属性，在粒料表面通过接枝烷烃类非极性基团，形成低表面能，构成疏水力作用，使粒料表面产生干扰效应，在粒料界面区无法形成适合于大晶体发育生长的空间宽裕的溶液环境，抑制了ch和aft大晶体在界面处发育富集，从而达到干扰了itz区形成的目的。其中，所谓疏水力作用即在水化分子环境中，形成“氢键能”与“反氢键能”弱相互作用机制，它所起的作用是既阻隔了ch与aft生长发育的水化环境，又为水泥胶凝粒子基团水化反应提供了必要的聚合条件，使之在原子-分子层级上改变了水泥浆体-集料的结构界面特性，形成界面消失微晶粒子均匀分布的网格结构。因此，本发明人据此得到如下所述的水泥基材料界面改性剂，即一种界面改性剂，或称为“界面干扰抑制剂”，其事先作用在集料和/或钢筋、模板表面，在水泥混凝土或砂浆水化初期对集料和/或钢筋、模板表面大晶体生长发育时进行干扰，从而可以抑制界面过渡区的形成，并能增强界面化学结合键能，改善界面区的微观形貌、结构和性能。具体地，本发明的水泥基材料界面改性剂(界面改性剂、界面干扰抑制剂)是一种能够在施加对象表面形成反氢键能的化合物或组合物，即能够在施加对象表面形成排斥水分子的笼状疏水结构的化合物或组合物。优选地，该水泥基材料界面改性剂是一种化合物或组合物，包括：能够在施加对象表面接枝疏水性非极性基团的化合物；和/或能够对施加对象界面区的晶体进行二次化学反应的化合物；和/或能够对施加对象界面区的固相物的形貌、尺寸和结构等特征特性上进行改善的化合物；和/或能够降低施加对象的表面能的化合物；和/或能够使施加对象表面附近的水分子浓度降低的化合物。进一步优选地，该水泥基材料界面改性剂例如是一种组合物，包括如下质量配比的组分：活性纳米材料1～50％，优选为5～30％，进一步优选为20～30％；有机硅材料1～50％，优选为5～30％，进一步优选为10～20％；分散剂0.1～5％，优选为0.5～1％，进一步优选为0.5～0.8％；润湿剂0.1～5％，优选为0.5～1％，进一步优选为0.5～0.8％；丙三醇0.5～5％，优选为0.5～3％，进一步优选为2～2.5％；余量为水。但需要说明的是，本领域技术人员可以根据上述要达到的性能要求而设计出更多的配方，这里只是作为举例，而不用于限制本发明。在上述组合物中，该活性纳米材料例如选自纳米氧化铝、纳米氧化钛、纳米氧化硅、纳米氧化锌、纳米氧化锆、纳米氧化铈、纳米氧化镁、纳米硅酸盐、纳米铝酸盐、纳米碳酸盐中的至少之一；进一步优选为纳米氧化铝、纳米氧化钛、纳米氧化硅中的至少之一。这些纳米材料可以是市售，也可以是根据公知的方法自制。在上述组合物中，有机硅材料即有机硅化合物，例如硅烷/硅氧烷、聚硅醚、硅烷聚合物、硅烷乳液等，其中优选包括聚乙烯三乙氧基硅烷、甲基三乙氧基硅烷乳液、辛基三乙氧基硅烷乳液、异辛基硅烷、硅烷偶联剂、硅油、硅树脂等，以及甲基硅酸、甲基硅酸盐等中的至少之一。在上述组合物中，分散剂例如为无机分散剂、有机分散剂等之一。优选有机分散剂。分散剂具体例如为聚羧酸钠盐分散剂，其含有亲水基和亲油基，有利于粉料颗粒的分散性和稳定性。在上述组合物中，润湿剂是能够降低表面能，使固体物料更易被水浸湿的表面活性剂，例如为阴离子型润湿剂、非离子型润湿剂等之一。阴离子型润湿剂如磺基琥珀算二异辛酯钠ot-75；非离子型润湿剂如烷基聚氧乙烯醚。在上述组合物中，还可以包括0.5～5％、优选为0.5～1％、进一步优选为0.5～0.8％的防腐剂。该防腐剂例如为酚类物质，如联苯酚、甲酚、二甲苯酚，或者异噻唑啉酮衍生物、苯并咪唑酯类等之一。其中优选异噻唑啉酮衍生物，如c-15杀菌防腐剂。在上述组合物中，还可以包括占整个水泥基材料界面改性剂组合物1～50wt％、优选为5～30％、进一步优选为20～30％的无机盐材料；和/或在上述组合物中，还可以包括占整个水泥基材料界面改性剂组合物1～50wt％、优选为5～30％、进一步优选为10～20％的有机氟材料；和/或在上述组合物中，还可以包括占整个水泥基材料界面改性剂组合物0.1～5wt％、优选为0.5～1％、进一步优选为0.5～0.8％的表面活性剂；和/或在上述组合物中，还可以包括占整个水泥基材料界面改性剂组合物0.5～5wt％、优选为0.5～3％、进一步优选为2～2.5％的乙醇。在上述组合物中，该无机盐材料例如选自硅酸盐、铝酸盐或碳酸盐等纳米盐类中的至少之一，优选硅酸盐材料。在上述组合物中，该有机氟材料例如为含氟烯烃材料的有机氟硅聚合物乳液等。在上述组合物中，该表面活性剂例如为阴离子表面活性剂、阳离子表面活性剂、两性离子表面活性剂、非离子表面活性剂等中的至少之一。经过广泛试验，本发明的水泥基材料界面改性剂通过调控集料界面区ch晶体和aft晶体的形貌、尺寸、发育时机等特性，可以改善水泥浆体微观结构，增强水化产物之间的内聚力，减少浆体微观和宏观缺陷，提高水泥浆体的品质。本发明还公开了一种水泥基材料界面改性剂的制造方法，包括：按照如上所述的配比称量各组分并将其混合，由此得到本发明的水泥基材料界面改性剂。作为优选，上述制备过程包括：先称取如上所述配比的活性纳米材料，然后与如上所述配比的表面活性剂、分散剂、润湿剂和定量水混合，并搅拌均匀；随后加入如上所述配比的乙醇，拌合均匀；再加入如上所述配比的有机硅材料和/或有机氟材料，拌合均匀；最后加入如上所述配比的丙三醇和/或防腐剂，拌合均匀，备用。本发明还公开了一种水泥基材料界面改性剂在水泥混凝土结构中作为界面干扰抑制剂的应用。在该应用中，该水泥基材料界面改性剂事先作用于粗集料和/或细集料表面，给予一定的反应时间，并彻底干燥，然后再在配制混凝土时与其它混合料混合；或者，该水泥基材料界面改性剂事先作用于钢筋表面或模板表面，给予一定的反应时间，并彻底干燥，然后再施加配制的混凝土混合料。经过广泛试验，本发明的水泥基材料界面改性剂适用于土木建筑工程中通常采用的几大水泥品种，即硅酸盐水泥、普通硅酸盐水泥、矿渣硅酸盐水泥、粉煤灰硅酸盐水泥、火山灰质硅酸盐水泥、复合硅酸盐水泥和白色硅酸盐水泥；也适用于各种等级的水泥，例如：32.5、32.5r、42.5、42.5r、52.5、52.5r、62.5、62.5r等。此外，本发明的水泥基材料界面改性剂适用于各种细集料，例如：天然砂、人工砂等；本发明的水泥基材料界面改性剂也适用于各种粗集料，例如：碎石、卵石等。本发明的水泥基材料界面改性剂适用于各种用水，例如：饮用水、河水、湖水、地下水等，但是本发明的水泥基材料界面改性剂不适用于盐碱含量较高的水，如海水等。本发明的水泥基材料界面改性剂适用于各种常用模板，包括：钢制、铝制、木质、塑料等材质模板等，以及覆膜清水模板、覆胶建筑模板等。本发明还公开了一种混凝土用集料，所述混凝土用集料表面施加有如上所述的水泥基材料界面改性剂。本发明还公开了一种混凝土用钢筋，所述混凝土用钢筋表面施加有如上所述的水泥基材料界面改性剂。本发明还公开了一种水泥制品模具，所述水泥制品模具表面施加有如上所述的水泥基材料界面改性剂。本发明还公开了一种水泥混凝土结构的制造方法，包括如下步骤：将本发明的界面干扰抑制剂事先作用于粗集料和/或细集料表面，并给予一定的反应时间，并彻底干燥，即形成具有表面干扰效应的集料(砂粒、石料等)；将这些干扰集料掺配到水泥混合料中。在该水泥混凝土(或砂浆)水化硬化过程中，附着在集料表面的干扰抑制剂，一方面干扰抑制大晶体(ch和aft)的发育生长，也就抑制了界面过渡区的形成；另一方面在界面控制效应下，改善结合键能，增强界面结合力。本发明还公开了一种水泥混凝土结构的制造方法，包括如下步骤：将本发明的水泥基材料界面改性剂事先作用于钢筋表面或模板表面，给予一定的反应时间，并彻底干燥，即形成了具有界面干扰效应的钢筋或模板；浇筑水泥混合料。在该水泥混凝土水化硬化过程中，附着在钢筋或模板表面的水泥基材料界面改性剂，一方面干扰抑制大晶体(ch和aft)的发育生长，也就抑制了界面过渡区的形成；另一方面在界面控制效应下，改善化学结合键能，增强界面结合力。本发明还公开了一种混凝土结构的修复方法，包括如下步骤：将损坏的混凝土结构的混凝土或砂浆表面打磨露新，并清扫干净；然后将水泥基材料界面改性剂均匀涂刷在界面上，晾干，至少经过12h的键合充分反应时间，形成具备了界面干扰效应的混凝土表面；进行水泥砂浆、聚合物砂浆、水泥混凝土和/或聚合物混凝土的修补。通过大量的试验，采用本发明的水泥基材料界面改性剂，通过调控集料界面区ch晶体和aft晶体的形貌、尺寸、发育时机等特性，能够改善水泥浆体微观结构，增强水化产物之间的内聚力，减少浆体微观和宏观缺陷，提高水泥浆体品质。为能进一步了解本发明技术方案的
发明内容、特点及功效，下文通过若干优选实施例来阐述说明。下述实施例中所采用的化学试剂均采用市售，例如纳米活性氧化物购自北京德科岛金科技有限公司，或者通过公知的方法自制。下列实施例中所采用的本发明的干扰砂浆与普通砂浆在终凝时间上进行对比观测，干扰砂浆比普通砂浆凝固时间滞后1～24h。其原理在于：由于砂粒表面具备了干扰效能，干扰抑制了早期界面区大晶体的发育生长，使得水化早期24h内的水泥水化凝固速度滞后一些。下列实施例中所采用的本发明的干扰砂浆与普通砂浆的吸水率对比试验是参照行业标准jgj/t70-20098建筑砂浆基本性能试验方法标准来执行的。表1砂浆试件吸水率表组别48h吸水率普通砂浆5％干扰砂浆1％实施例1和对比例1(水泥砂浆实施例)1、试验目的：制备两组砂浆试件，进行力学性能的对比试验。2、试验备料：p.o42.5普通硅酸盐水泥、河砂、饮用水，两种规格试模；3、配料比例：灰砂比1∶2，水灰比0.45。4、试验步骤：①采用本发明的界面干扰抑制剂，质量配比为：纳米氧化硅(活性纳米材料)50％；异辛基三乙氧基硅烷乳液(有机硅材料)20％；聚羧酸钠盐(有机分散剂)5％；磺基琥珀算二异辛酯钠ot-75(阴离子润湿剂)5％；c-15杀菌防腐剂(杀菌防腐剂)5％；丙三醇5％；余量为水。按定量与河砂混合均匀，充分反应，制成干扰砂。②制作70.7×70.7×70.7mm抗压强度砂浆试件，普通砂浆1组b0作为对比例1，干扰砂浆5组b1、b2、b3、b4、b5作为实施例1；③制作40×40×160mm抗折强度砂浆试件，普通砂浆1组d0作为对比例1，干扰砂浆1组d1作为实施例1；④试件脱模后，放入标准养生室进行养生28天；⑤分别对上述砂浆试件进行抗压强度试验和抗折强度试验，28天强度。5、试验结果：表270.7×70.7×70.7mm砂浆试件抗压强度试验类别28天抗压强度对比例1普通砂浆b020.4mpa实施例1干扰砂浆b134.1mpa表340×40×160mm砂浆试件抗折强度试验类别28天抗折强度对比例1普通砂浆d07.1mpa实施例1干扰砂浆d17.9mpa6、试验结论：由试验数据分析看，采用本发明制作的干扰砂试件(实施例1)与普通砂试件(对比例1)相比，其28天抗压强度提高了67％；其28天抗折强度提高了11％；由上述实施例试验结果看，本发明具备以下优势：采用本发明制备的干扰砂的砂浆试件，由于干扰砂表面具备了界面干扰效能，界面过渡区被抑制，因此也就能极大地提升砂浆试件的力学性能。实施例2配比和试验方法同实施例1，区别仅在于纳米氧化硅(活性纳米材料)用量占总量的30wt％。试验结果见表4。实施例3配比和试验方法同实施例1，区别仅在于异辛基三乙氧基硅烷乳液(有机硅材料)用量占总量的10wt％。试验结果见表4。实施例4配比和试验方法同实施例1，区别仅在于硅酸盐材料(无机盐材料)用量占总量的30wt％。试验结果见表4。实施例5配比和试验方法同实施例1，区别仅在于有机氟硅聚合物乳液(有机氟材料)用量占总量的10wt％。试验结果见表4。表470.7×70.7×70.7mm砂浆试件抗压强度试验类别28天抗压强度实施例2配方b233.5mpa实施例3配方b325.2mpa实施例4配方b424.7mpa实施例5配方b523.5mpa由表4中试验数据分析看，采用本发明的实施例2(配方b2)、实施例3(配方b3)、实施例4(配方b4)、实施例5(配方b5)制作的干扰砂试件与普通砂试件相比，其28天抗压强度分别提高了64.2％、23.5％、21.1％和15.2％。实施例6及对比例2(水泥混凝土实施例)1、试验目的：制备干扰水泥混凝土试件，进行力学性能的对比试验。2、试验备料：p.o42.5普通硅酸盐水泥、河砂、饮用水、石料、试模；3、配料比例：灰砂比1∶2，水灰比0.45，石料5～10mm、10～20mm。4、试验步骤：①、采用本发明的水泥基材料界面改性剂，质量配比为：纳米氧化铝(活性纳米材料)50％；异辛基三乙氧基硅烷乳液(有机硅材料)20％；聚羧酸钠盐(有机分散剂)5％；水性润湿剂ot-75(阴离子润湿剂)5％；c-15杀菌防腐剂(防腐剂)5％；丙三醇5％；余量为水。按定量与河砂和石料混合均匀，充分反应，制成干扰砂和干扰石料。②、制作100×100×100mm混凝土抗压强度试件，普通混凝土1组作为对比例2，干扰混凝土21组作为实施例6；③、试件脱模后，放入标准养生室进行养生28天；④、分别对上述混凝土试件进行28天抗压强度试验。5、试验结果：表5100×100×100mm混凝土试件抗压强度6、试验结论：由表5中试验数据分析看，采用本发明制作的干扰混凝土试件(实施例6～26)与普通混凝土试件(对比例2)相比，其28天抗压强度得到了不同程度的提高，最大提升幅度达19.9％。由上述实施例试验结果看，本发明具备以下优势：采用本发明制备的干扰混凝土试件，由于干扰集料表面具备了界面干扰效能，界面过渡区被抑制，因此也就能极大地提升水泥混凝土试件的力学性能。实施例7配比和试验方法同实施例6，区别仅在于纳米氧化铝用量占总量的30％，聚乙烯三乙氧基硅烷用量占总量的20％，分散剂、润湿剂、防腐剂进行微调。试验结果见表5。实施例8配比和试验方法同实施例6，区别仅在于纳米氧化铝用量占总量的0.5％，聚乙烯三乙氧基硅烷用量占总量的20％，分散剂、润湿剂、防腐剂进行微调。试验结果见表5。实施例9配比和试验方法同实施例6，区别仅在于硅酸钠(硅酸盐材料)用量占总量的50％，聚乙烯三乙氧基硅烷用量占总量的20％，分散剂、润湿剂、防腐剂进行微调。试验结果见表5。实施例10配比和试验方法同实施例6，区别仅在于硅酸钠(硅酸盐材料)的用量占总量的30％，异辛基三乙氧基硅烷乳液的用量占总量的20％，分散剂、润湿剂、防腐剂进行微调。试验结果见表5。实施例11配比和试验方法同实施例6，区别仅在于硅酸钠(硅酸盐材料)的用量占总量的1％，异辛基三乙氧基硅烷乳液的用量占总量的20％，分散剂、润湿剂、防腐剂进行微调。试验结果见表5。实施例12配比和试验方法同实施例6，区别仅在于异辛基三乙氧基硅烷乳液的用量占总量的50％，纳米氧化铝的用量占总量的30％，分散剂、润湿剂、防腐剂进行微调。试验结果见表5。实施例13配比和试验方法同实施例6，区别仅在于异辛基三乙氧基硅烷乳液的用量占总量的1％，纳米氧化铝的用量占总量的30％，分散剂、润湿剂、防腐剂进行微调。试验结果见表5。实施例14配比和试验方法同实施例6，区别仅在于含氟烯烃材料的有机氟硅聚合物乳液的用量占总量的50％，纳米氧化铝的用量占总量的20％，异辛基三乙氧基硅烷乳液的用量占总量的10％，分散剂、润湿剂、防腐剂进行微调。试验结果见表5。实施例15配比和试验方法同实施例6，区别仅在于含氟烯烃材料的有机氟硅聚合物乳液的用量占总量的30％，纳米氧化铝的用量占总量的20％，异辛基三乙氧基硅烷乳液的用量占总量的10％，分散剂、润湿剂、防腐剂进行微调。试验结果见表5。实施例16配比和试验方法同实施例6，区别仅在于含氟烯烃材料的有机氟硅聚合物乳液的用量占总量的1％，纳米氧化铝的用量占总量的20％，异辛基三乙氧基硅烷乳液的用量占总量的10％，分散剂、润湿剂、防腐剂进行微调。试验结果见表5。实施例17配比和试验方法同实施例6，区别仅在于丙三醇的用量占总量的3％。试验结果见表5。实施例18配比和试验方法同实施例6，区别仅在于丙三醇的用量占总量的0.5％。试验结果见表5。实施例19配比和试验方法同实施例6，区别仅在于乙醇的用量占总量的5％。试验结果见表5。实施例20配比和试验方法同实施例6，区别仅在于乙醇的用量占总量的3％。试验结果见表5。实施例21配比和试验方法同实施例6，区别仅在于乙醇的用量占总量的0.5％。试验结果见表5。实施例22配比和试验方法同实施例6，区别仅在于聚羧酸钠盐(有机分散剂)的用量占总量的1％，且配方中还包括表面活性剂，用量占总量的0.5％。试验结果见表5。实施例23配比和试验方法同实施例6，区别仅在于聚羧酸钠盐(有机分散剂)的用量占总量的1％，且配方中还包括表面活性剂，用量占总量的3％。试验结果见表5。实施例24配比和试验方法同实施例6，区别仅在于聚羧酸钠盐(有机分散剂)的用量占总量的1％，且配方中还包括表面活性剂，用量占总量的5％。试验结果见表5。实施例25配比和试验方法同实施例6，区别仅在于配方中还包括c-15杀菌防腐剂，用量占总量的0.5％。试验结果见表5。实施例26配比和试验方法同实施例6，区别仅在于配方中还包括c-15杀菌防腐剂，用量占总量的2％。试验结果见表5。实施例27配比和试验方法同实施例6，区别仅在于配方中水泥采用p.o32.5普通硅酸盐水泥。试验结果见表6。实施例28配比和试验方法同实施例6，区别仅在于配方中水泥采用p.o52.5普通硅酸盐水泥。试验结果见表6。实施例29配比和试验方法同实施例6，区别仅在于配方中水泥采用p.o62.5普通硅酸盐水泥。试验结果见表6。实施例30配比和试验方法同实施例6，区别仅在于配方中水泥采用32.5矿渣硅酸盐水泥。试验结果见表6。实施例31配比和试验方法同实施例6，区别仅在于配方中水泥采用42.5矿渣硅酸盐水泥。试验结果见表6。实施例32配比和试验方法同实施例6，区别仅在于配方中集料采用1∶1的卵石和碎石。试验结果见表6。实施例33配比和试验方法同实施例6，区别仅在于配方中集料采用机制砂。试验结果见表6。实施例34配比和试验方法同实施例6，区别仅在于配方中水泥采用p.o32.5r普通硅酸盐水泥。试验结果见表6。实施例35配比和试验方法同实施例6，区别仅在于配方中水泥采用ro42.5r普通硅酸盐水泥。试验结果见表6。实施例36配比和试验方法同实施例6，区别仅在于配方中水泥采用p.o52.5r普通硅酸盐水泥。试验结果见表6。实施例37配比和试验方法同实施例6，区别仅在于配方中水泥采用p.o62.5r普通硅酸盐水泥。试验结果见表6。实施例38配比和试验方法同实施例6，区别仅在于配方中水泥采用32.5复合硅酸盐水泥。试验结果见表6。实施例39配比和试验方法同实施例6，区别仅在于配方中水泥采用42.5复合硅酸盐水泥。试验结果见表6。实施例40配比和试验方法同实施例6，区别仅在于配方中水泥采用52.5复合硅酸盐水泥。试验结果见表6。实施例41配比和试验方法同实施例6，区别仅在于配方中水泥采用42.5硅酸盐水泥。试验结果见表6。实施例42配比和试验方法同实施例6，区别仅在于配方中水泥采用52.5硅酸盐水泥。试验结果见表6。实施例43配比和试验方法同实施例6，区别仅在于配方中水泥采用62.5硅酸盐水泥。试验结果见表6。实施例44配比和试验方法同实施例6，区别仅在于配方中水泥采用32.5粉煤灰硅酸盐水泥。试验结果见表6。实施例45配比和试验方法同实施例6，区别仅在于配方中水泥采用42.5粉煤灰硅酸盐水泥。试验结果见表6。实施例46配比和试验方法同实施例6，区别仅在于配方中水泥采用52.5粉煤灰硅酸盐水泥。试验结果见表6。实施例47配比和试验方法同实施例6，区别仅在于配方中水泥采用32.5火山灰质硅酸盐水泥。试验结果见表6。实施例48配比和试验方法同实施例6，区别仅在于配方中水泥采用42.5火山灰质硅酸盐水泥。试验结果见表6。实施例49配比和试验方法同实施例6，区别仅在于配方中水泥采用52.5火山灰质硅酸盐水泥。试验结果见表6。实施例51配比和试验方法同实施例6，区别仅在于配方中水泥采用32.5白色硅酸盐水泥。试验结果见表6。实施例52配比和试验方法同实施例6，区别仅在于配方中水泥采用42.5白色硅酸盐水泥。试验结果见表6。实施例53配比和试验方法同实施例6，区别仅在于配方中水泥采用52.5白色硅酸盐水泥。试验结果见表6。表6100×100×100mm混凝土试件抗压强度实施例54配方和试验方法同实施例6，区别仅在于模板。事先采用本发明的界面改性剂对模板(包括钢制、铝制、木质、木质封膜等)表面进行处理，待一定时间的反应干燥后，使模板表面具备界面干扰效能；然后实施干扰混凝土浇筑，拆模后的构件混凝土表面发青黑色、致密亮泽、抗渗耐久。实施例55配方和试验方法同实施例6，区别仅在于钢筋采用本发明的界面改性剂进行处理，使钢筋表面具备界面干扰效能。钢筋的界面过渡区被干扰抑制，钢筋界面区不再有大晶体发育生长，水泥浆体对钢筋的粘结力(握裹力)得到明显提高。实施例56配方和试验方法同实施例1，区别仅在于对采用本发明的干扰砂浆与普通砂浆进行收缩率试验。试验结果是，由于砂粒的界面过渡区被干扰抑制，使得干扰砂浆的收缩率明显低于普通砂浆的收缩率。实施例57配方和试验方法同实施例6，区别仅在于对采用本发明的干扰混凝土与普通混凝土(对比例2)进行收缩率试验。试验结果是，由于集料的界面过渡区被干扰抑制，使得干扰混凝土的收缩率明显低于普通混凝土的收缩率。实施例58配方和试验方法同实施例6，区别仅在于考查的是采用本发明的干扰混凝土与普通混凝土(对比例2)在终凝时间上的对比，观测结果是：干扰混凝土比普通混凝土凝固时间滞后1～24h。其原理在于：干扰抑制了集料界面过渡区ch和aft大晶体的早期发育生长，无法形成界面区大晶体框架结构，使得水化早期24h内的混凝土凝固速度滞后。实施例59采用本发明的界面改性剂，用于提高聚合物砂浆的力学性能。1、试验目的：制备两组聚合物砂浆试件，进行力学性能的对比试验。2、试验备料：p.o42.5普通硅酸盐水泥、河砂、饮用水，试模；3、配料比例：灰砂比1∶2，水灰比0.45，聚合物掺量20％。4、试验步骤：①、采用本发明如下配比的界面干扰抑制剂，质量配比为：纳米氧化硅(活性纳米材料)30％；异辛基三乙氧基硅烷乳液(有机硅材料)20％；聚羧酸钠盐(有机分散剂)0.5％；磺基琥珀算二异辛酯钠ot-75(阴离子润湿剂)0.5％；c-15杀菌防腐剂(杀菌防腐剂)0.5％；丙三醇1％；余量为水；按定量与河砂混合均匀，充分反应，制成干扰砂。②、制作40×40×160mm砂浆试件，普通砂浆1组，聚合物砂浆1组，聚合物干扰砂浆1组；③、试件脱模后，放入标准养生室进行养生56天；④、分别对上述砂浆试件进行抗压、抗折和劈裂强度试验，56天强度。5、试验结果：6、试验结论：由试验数据分析看：采用本发明制作的聚合物干扰砂浆试件与聚合物砂浆试件相比，其56天抗折强度提高了9.2％；其56天抗压强度提高了18.5％；其56天劈裂强度提高了18.8％。采用本发明制作的聚合物干扰砂浆试件与普通砂浆试件相比，其56天抗折强度提高了80.3％；其56天抗压强度提高了24.9％；其56天劈裂强度提高了107.9％；由此实施例试验结果看，本发明具备以下优势：采用本发明制备的干扰砂的聚合物砂浆试件，由于干扰砂表面具备了界面干扰效能，界面过渡区被抑制，因此也就能极大地提升聚合物砂浆试件的力学性能。实施例60配比和试验方法同实施例1，区别仅在于采用本发明制备不同水灰比的干扰砂浆试件，目的在于测试水灰比对干扰砂浆试件抗压强度的影响程度。水灰比参考值为：0.45、0.50、0.55、0.60，干扰砂浆试件养生7周后的抗压强度试验结果为：水灰比增加约11.4％，而干扰砂浆抗压强度才下降5％；而普通混凝土的经验数据是：水灰比每增加1％，强度将下降5％。分析看来，对于具备了界面干扰效能的水泥基材料，相对于普通混凝土，水灰比对强度的影响降低了11倍以上，几乎可以忽略不计。由此可以这样认为：在干扰机制作用下，水灰比仅仅是反映混凝土工作性要求的一个指标了。以上所述的具体实施例，对本发明的目的、技术方案和有益效果进行了进一步详细说明，应理解的是，以上所述仅为本发明的具体实施例而已，并不用于限制本发明，凡在本发明的精神和原则之内，所做的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。当前第1页12