混凝土用淀粉基化学功能材料的研究进展和展望

李 彬, 王 玲

(中国建筑材料科学研究总院有限公司 绿色建筑材料国家重点实验室, 北京 100024)

淀粉普遍存在于植物的根、茎及果实中,是玉米、小麦、木薯等植物的主要成分[1-3].自然界中,淀粉作为除纤维素以外储量最大的碳水化合物,其分子结构主要有直链和支链.直链淀粉是脱水葡萄糖通过α-1,4糖苷键连接起来的线性分子链;支链淀粉中脱水葡萄糖除了通过α-1,4糖苷键连接起来外,还在分支位置通过α-1,6糖苷键连接[4-5].由于支链淀粉与直链淀粉的聚合度不同,用碘液可以对两者进行区分：支链淀粉遇碘液显紫红色,直链淀粉遇碘液则显深蓝色.不同来源的淀粉中直链淀粉和支链淀粉的比例有所不同.常见的玉米淀粉、木薯淀粉及马铃薯淀粉以支链淀粉为主,其含量为70%～83%[6-7].淀粉属于可再生材料,其原料来源丰富、价格低廉,对各种淀粉进行物理改性和化学改性后,可以制备出多种淀粉基新材料[8-10].

化学外加剂的出现和发展促进了混凝土性能的明显提升,如流动性改善、强度和耐久性提升等.由此,一系列通过外加剂改性研制得到的水泥基复合材料应运而生,如自密实混凝土(SCC)、高性能混凝土(HPC)和超高性能混凝土(UHPC)等.化学外加剂品种繁多,它们大多以石化产品为主要原料,通过溶液聚合、乳液聚合和本体聚合等方法制备得到.

随着社会经济的发展,资源和环境问题日益凸显,人类面临更加严峻的资源短缺问题.解决好资源问题才能实现人类社……