纳米碳酸钙是一种新型功能材料,具有尺寸效应、表面效应、晶核作用和界面效应等诸多特性。采用纳米碳酸钙对具有独特三维网络结构的环保型钙基地聚合物进行改性,进一步提升其力学性能,以期更好地应用于道路与建筑工程领域。本文通过改变纳米碳酸钙的混合方式、含量和分散时长等方式实现改性钙基地聚合物制备过程的调控,通过分析纳米碳酸钙对钙基地聚合物工作性能、抗压力学性能、劈裂抗拉力学性能和抗弯力学性能的影响规律,以及纳米碳酸钙的微观作用机制,最终得出纳米碳酸钙改性钙基地聚合物的最佳配合比和制备工艺。本文取得的主要研究成果如下:(1)纳米碳酸钙作为掺和料能有效改善钙基地聚合物净浆的流动性,在掺量为4%时效果最显著,但作为添加物时对钙基地聚合物的流动性具有一定的抑制作用。此外,纳米碳酸钙还能够减少钙基地聚合物的凝结时间,与基准组的凝结时间相比,纳米碳酸钙掺和量为6%时终凝时间减少39min,纳米碳酸钙添加量为4%时终凝时间减少55min。(2)纳米碳酸钙能提高钙基地聚合物的抗压强度,且在添加量为2%时效果最佳,其28d抗压强度较未添加纳米碳酸钙的试样高20%,在掺和量为2%时试样28d抗压强度比未掺纳米碳酸钙的试样高18%。经超声分散30min后,纳米碳酸钙用量明显减少,其中最佳掺和量由2%改变为1.5%,试样养护28d的抗压强度为60MPa;最佳添加量由2%改变为1%,对应试样28d抗压强度为63MPa。结合微观分析可知,纳米碳酸钙显著的填充效应能够增加材料的致密性,此外,纳米碳酸钙能够加速钙基地聚合物的聚合反应,促进无定型凝胶产物的生成,从而有效改善材料的力学性能。(3)纳米碳酸钙对钙基地聚合物的抗拉强度和抗弯强度均有提升作用,其添加量为1%时效果最佳,试样28d抗拉强度达5.2MPa,抗弯强度达6.78MPa。改性后的试样抗拉和抗弯强度的增长主要集中在0～7d,拟合后两种强度与养护龄期的关系满足对数函数关系。微观分析发现适量的纳米碳酸钙能增强凝胶间的联结程度,但含量过高时具有抑制作用且试样容易产生裂缝。添加量为1%时,试样拉压比最大;添加量为0.5%时,试样压折比最小。综合考虑纳米碳酸钙的最佳混合方式为经分散30min后,直接添加到钙基地聚合物中,且最佳添量为1%。