海藻酸钠改性C-S-H基复合物

强韧模量协同提升

通过海藻酸钠嵌入C-S-H层间形成氢键与离子络合网络，同时构建有机塑性区缓解裂纹尖端应力，突破强度与韧性此消彼长的矛盾。

Chang, Gao · Zeng, Haoyu · Jie, Xu · Xu, Disheng · 马跃峰 · 佘伟 · 胡张莉 · 汤金辉 · 刘加平

Cement and Concrete Research 2025

具体参数

抗折强度提升倍数

{'zh': '1.9', 'en': '1.9'} ×

断裂功提升倍数

{'zh': '6.8', 'en': '6.8'} ×

弹性模量提升率

{'zh': '22.2', 'en': '22.2'} %

海藻酸钠掺量

{'zh': '8', 'en': '8'} wt%

技术优势

强度韧性同时提升

海藻酸钠嵌入C-S-H层间，形成氢键与离子络合杂化网络，同时建立有机塑性区缓解裂纹尖端应力，克服了强度与韧性间的固有矛盾。

弹性模量不降反升

通常增韧会牺牲刚度，但该复合材料弹性模量反而提高22.2%，实现强度-韧性-模量三者协同提升。

掺量低至8 wt%

仅添加约8 wt%的海藻酸钠即可获得显著增强效果，避免了高掺量对基体性能的稀释。

制备工艺简单

无需特殊设备或复杂反应，溶液混合与干燥即可制备，工艺上易于规模化和工程应用。

应用场景

• 水泥基复合材料：直接掺入水泥基配方，同时提升强度与韧性，替代传统增韧手段。
• 高韧性建筑材料：提高建筑材料的断裂功和抗冲击性，降低开裂风险，延长服役寿命。
• 有机-无机杂化材料：利用天然高分子插层C-S-H，构建有机-无机杂化网络，优化界面结合。
• 增韧高分子改性：海藻酸钠形成有机塑性区，钝化裂纹尖端，实现高效增韧。