寧夏聚丙烯酰胺廠家 石嘴山聚丙烯酰胺、吳忠聚丙烯酰胺 固原PAM廠
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一、原理和用途
聚丙烯酰胺是一單體結(jié)構(gòu)，由過(guò)硫酸胺提供并被TEMED（N, N, N′, N′－四甲基乙二胺）所穩(wěn)定的自由基可以引發(fā)一個(gè)鏈?zhǔn)椒磻?yīng)，使丙烯酰胺單體聚合成長(zhǎng)鏈。同時(shí)雙功能基團(tuán)N,N′－亞甲基雙丙烯酰胺參與聚合反應(yīng)，使得鏈與鏈之間交聯(lián)成凝膠。聚丙烯酰胺凝膠與瓊脂糖凝膠相比，其制備和操作相對(duì)困難，需要在垂直電泳槽中進(jìn)行；但聚丙烯酰胺凝膠在分離小片段DNA分子時(shí)效果很好，其分辨率極高，相差1 bp的DNA片段都能分開，而且在一個(gè)標(biāo)準(zhǔn)點(diǎn)樣孔中可以容納相對(duì)大量的DNA。常用的聚丙烯酰胺凝膠有兩種：非變性聚丙烯酰胺凝膠和變性聚丙烯酰胺凝膠，前者用于分離和純化雙鏈DNA片段，后者用于分離和純化單鏈DNA片段。本實(shí)驗(yàn)僅僅介紹非變性聚丙烯酰胺凝膠電泳。該方法已廣泛用于動(dòng)、植物微衛(wèi)星DNA（short tandem repeat，STR）的檢測(cè)，以利于遺傳圖譜構(gòu)建、數(shù)量性狀基因定位、標(biāo)記輔助選擇、親子鑒定及生物多樣性研究等。
二、實(shí)驗(yàn)材料
分離純化的核酸(DNA或RNA)。
三、溶液與緩沖液
1. 10?/FONT>TBE 緩沖液
2. 30%丙烯酰胺凝膠溶液
3. 29 g丙烯酰胺 N,N′－亞甲基雙丙烯酰胺1 g 加水至100 mL，37℃溶解，置于棕色瓶中4℃保存。
4. 溴酚藍(lán)電泳加樣緩沖液。
5. 10% 過(guò)硫酸胺（APS）。
6. TEMED（N, N, N′, N′－ 四甲基乙二胺）。
7. DNA Marker。
8. 銀染溶液的組成：
（1） 固定液：10% 乙醇。
（2） 氧化液：1% 硝酸。
（3） 染色液：0.1% AgNO3
（4） 顯色液：2% NaCO3。無(wú)水碳酸鈉6 g，硫代硫酸鈉0.3 mg，溶于300 mL純水中，用時(shí)加入37%甲醛0.4 mL。
（5） 終止液：4% 醋酸
四、儀器設(shè)備及耗材
電泳儀，垂直電泳槽，脫色搖床，膠梳子，微波爐，電子天平，凝膠成像儀，離心管架，吸頭盒，10 mL 微量注射器，2 mL、10 mL,、100 mL移液器，10 mL、200 mL吸頭，1.5 mL離心管，膠帶紙等。
五、實(shí)驗(yàn)方法
1．聚丙烯酰胺凝膠的制備、點(diǎn)樣與電泳
（1） 電泳裝置的準(zhǔn)備：將聚丙烯酰胺垂直電泳槽中的凝膠玻璃板充分洗凈，涼干后小心裝入膠框，再裝在垂直電泳槽中，將螺絲擰緊，然后用1% 瓊脂糖凝膠封住膠框的下邊以防漏膠。
（2） 聚丙烯酰胺凝膠的制作：（8% PAGE）
30%丙烯酰胺 9.5 mL（避光4℃保存）
5?/SPAN>TBE 6 mL
加水至 30 mL
10% APS 210 mL
TEMED 18 mL
合計(jì) 30 mL
注意：根據(jù)垂直電泳槽的大小確定聚丙烯酰胺凝膠的體積。
（3） 灌膠、點(diǎn)樣：將膠混勻后快速倒入玻璃板夾層中，插入梳子，待膠凝固后（1 h以上），拔掉梳子，用水沖洗加樣孔，然后用移液器或吸水紙吸取水分（目的是防止電泳后帶不整齊），再點(diǎn)樣，并加DNA Marker。
（4） 電泳：向膠槽中倒入電泳緩沖液（0.5?/SPAN>TBE），200 V～300 V電泳至溴酚藍(lán)電泳加樣緩沖液適當(dāng)位置時(shí)（電泳3 h左右），停止電泳。
（5） 回收垂直電泳槽中的電泳緩沖液，卸下玻璃板，將其置于染色缸內(nèi)，用薄鋼勺或刀片小心地將上面的玻璃板從一角撬起，將上面的玻璃板平穩(wěn)的拿開。有時(shí)候凝膠仍附著在下面的玻璃板上，可連同玻璃板進(jìn)行染色，很快凝膠即從玻璃板上脫落。
2．聚丙烯酰胺凝膠中DNA的染色
常用的染色方法兩種，一種為溴化乙錠染色法，另一種為硝酸銀溶液染色法本實(shí)驗(yàn)介紹常規(guī)的硝酸銀溶液染色法。
(1) 將染缸中的凝膠，先用蒸餾水沖洗一遍。
(2) 固定：加入10%乙醇固定10 min，棄去固定液。
(3) 氧化：加入1%硝酸，3 min，棄去氧化液。用水漂洗2次，每次10 s。
(4) 染色：加入0.1% AgNO3，放在脫色搖床上15～30 min后，將硝酸銀倒掉，用水沖洗15 s。
(5) 顯色：用2% NaCO3顯色，待條帶清晰后將溶液倒掉，然后加入4% 的乙酸溶液停止顯色?；厥找宜崛芤捍笥?。膠浸泡水中至照相。
Native-PAGE原理
非變性聚丙烯酰胺凝膠電泳(Native-PAGE)是在不加入SDS 疏基乙醇等變性劑的條件下，對(duì)保持活性的蛋白質(zhì)進(jìn)行聚丙烯酰胺凝膠電泳，常用于同工酶的鑒定和提純。未加SDS的天然聚丙烯酰胺凝膠電泳可以使生物大分子在電泳過(guò)程中保持其天然的形狀和電荷，它們的分離是依據(jù)其電泳遷移率的不同和凝膠的分子篩作用，因而可以得到較高的分辨率，尤其是在電泳分離后仍能保持蛋白質(zhì)和酶等生物大分子的生物活性，對(duì)于生物大分子的鑒定有重要意義，其方法是在凝膠上進(jìn)行兩份相同樣品的電泳，電泳后將凝膠切成兩半，一半用于活性染色，對(duì)某個(gè)特定的生物大分子進(jìn)行鑒定，另一半用于所有樣品的染色，以分析樣品中各種生物大分子的種類和含量。
Native-PAGE實(shí)驗(yàn)方法
非變性聚丙烯酰胺凝膠和變性sds-page電泳在操作上基本上是相同的，只是非變性聚丙烯酰胺凝膠的配制和電泳緩沖液中不能含有變性劑如SDS等。
一般蛋白進(jìn)行非變性凝膠電泳要先分清是堿性還是酸性蛋白。分離堿性蛋白時(shí)候，要利用低pH凝膠系統(tǒng)，分離酸性蛋白時(shí)候，要利用高pH凝膠系統(tǒng)。酸性蛋白通常在非變性凝膠電泳中采用的pH是8.8的緩沖系統(tǒng)，蛋白會(huì)帶負(fù)電荷，蛋白會(huì)相陽(yáng)極移動(dòng)；而堿性蛋白通常電泳是在微酸性環(huán)境下進(jìn)行，蛋白帶正電荷，這時(shí)候需要將陰極和陽(yáng)極倒置才可以電泳。分離酸性蛋白
工作液配制
1. 40%膠貯液(Acr:Bis=29：1）；
2. 4×分離膠Buf(1.5 M Tris-HCl，pH 8.8)：18.2 g Trisbase 溶于80ml 水，用濃HCl調(diào)pH 8.8，加水定容到100ml，4℃ 貯存
3. 4×堆積膠Buf(0.5 M Tris-HCl，pH 6.8)：6 g Trisbase 溶于80ml 水，用濃HCl調(diào)pH 6.8，加水定容到100ml，4℃ 貯存；
4. 10×電泳Buf（pH8.8 Tris-Gly）:??30.3 g Trisbase， 144 g 甘氨酸，加水定容到1L，4℃ 貯存；) ；
5. 2×溴酚藍(lán)上樣Buf:1.25ml pH6.8, 0.5M Tris-Cl，3.0ml甘油，0.2ml 0.5% 溴酚藍(lán)，5.5ml dH2O； -20℃貯存；
6. 10％APS；
7. 0.25％考馬斯亮藍(lán)染色液:Coomassie blue R-250 2.5g，甲醇450ml，HAc 100ml, dH2O 450ml；
8. 考馬斯亮藍(lán)脫色液: 100ml甲醇，100冰醋酸，800ml dH2O
電泳膠的配制及電泳條件（上槽電極為負(fù)，下槽電極為正
1. 堿性非變性膠 17%分離膠(10 ml) 4%堆積膠(5 ml)
2. 40%膠貯液(40%T,3.3%C） 4.25ml 0.5ml
3. 4×分離膠Buf(1.5 M Tris-HCl，pH 8.8) 2.5ml
4. 4×堆積膠Buf(0.5 M Tris-HCl，pH 6.8) 1.25ml
5. 水 3.2ml" E: Q"
6. 10％APS ??35 μl
7 k( q7. TEMED 15 μl/ V& S5 A$ x0 G4 `) z
8. 10×電泳Buf（pH8.8 Tris-Gly）:100ml稀釋到1L
電泳條件 :100V恒壓約20min，指示劑進(jìn)入濃縮膠；改換160V恒壓，當(dāng)指示劑移動(dòng)到膠板底部時(shí)，停止電泳，整個(gè)過(guò)程約80min。$ \, m p6 U' ^: }6 E( f: B; L
染色和脫色:取出膠板于0.25％考馬斯亮藍(lán)染色液中染色約30min，傾出染色液，加入考馬斯亮藍(lán)脫色液，緩慢搖動(dòng)，注意更換脫色液，直至膠板干凈清晰背景。也可以用銀染或者活性染色。. @; l( t5 m- F% W* f1 K
分離堿性蛋白
要用低pH凝膠系統(tǒng)，并使用以下緩沖液體系：' W/ m& }" h5 c% u5 v
1. 分離膠：0.06M KOH，0.376M Ac，pH4.3（7.7% T，2.67% C）；
2. 堆積膠：0.06M KOH，0.063M Ac，pH6.8（3.125% T，25% C）；
3. 電泳緩沖液：0.14M 2-丙氨酸，0.35M Ac，pH4.5
將正負(fù)電極倒置，用甲基綠（0.002%）為示蹤劑+ s' c# R% }- y Z g
實(shí)驗(yàn)操作同分離酸性蛋白。
回收 3 ?6 ~- C2 b2 |* U8 N: W; {
native-PAGE結(jié)束以后，采用電泳的方法進(jìn)行回收，方法如下：. `' Q2 x! m! s# u, }' N
電泳結(jié)束以后，切取部分染色，然后根據(jù)染色結(jié)果切取含有蛋白質(zhì)的膠帶裝入處理過(guò)的透析袋中，加入適量的緩沖液，最后把透析袋放入普通的核酸電泳槽中，并在電泳槽中加入適量的緩沖液（和透析袋中的緩沖液相同），低溫電泳2-3小時(shí)即可?；厥盏鞍姿玫木彌_液一般和電泳所用的緩沖液相同。
Native-PAGE注意事項(xiàng)
1. 非變性聚丙烯酰胺凝膠電泳的過(guò)程中，蛋白質(zhì)的遷移率不僅和蛋白質(zhì)的等電點(diǎn)有關(guān)，還和蛋白質(zhì)的分子量以及分子形狀有關(guān)，其中蛋白質(zhì)的等電點(diǎn)是最重要的影響因子，要根據(jù)蛋白質(zhì)的等電點(diǎn)來(lái)選擇對(duì)應(yīng)的電泳緩沖系統(tǒng)；% P: g) p: x8 B/ C; W7 q5 c
2. 非變性聚丙烯酰胺凝膠電泳的過(guò)程中，要注意電壓過(guò)高引起發(fā)熱而導(dǎo)致蛋白質(zhì)變性，所以最好在電泳槽外面放置冰塊以降低溫度；# o* x* Q2 @0 Z8 I; u6 i% Y
3. 蛋白質(zhì)的分子量較大，則電泳時(shí)間可以適當(dāng)延長(zhǎng)，以使目的蛋白質(zhì)有足夠的遷移率和其它的蛋白質(zhì)分開，反之亦然;) p* {* J0 p- ~9 x9 i+ l: a
4. 變性樣品的離子強(qiáng)度不能太高（I<0.1mM）。調(diào)整樣品的PH在4.0左右，這對(duì)于能否做好非變性樣品非常重要。上樣BUFFER 中沒(méi)有SDS之外，加入樣品后不能加熱。
Native-PAGE和SDS-PAGE的比較
3 A# l! ~7 `8 R7 M4 z) L' i
非變性凝膠電泳，也稱為天然凝膠電泳，與非變性凝膠電泳最大的區(qū)別就在于蛋白在電泳過(guò)程中和電泳后都不會(huì)變性。最主要的有以下幾點(diǎn)：
1. 凝膠的配置中非變性凝膠不能加入SDS，而變性凝膠的有SDS。
2. 電泳載樣緩沖液中非變性凝膠的不僅沒(méi)有SDS，也沒(méi)有巰基乙醇。
3. 在非變性凝膠中蛋白質(zhì)的分離取決于它所帶的電荷以及分子大小，不像SDS-PAGE電泳中蛋白質(zhì)分離只與其分子量有關(guān)。0 S" s; P% ~& P: |, Z. S& ?
4. 非變性凝膠電泳中，酸性蛋白和堿性蛋白的分離是完全不同的，不像SDS-PAGE中所有蛋白都朝正極泳動(dòng)。非變性凝膠電泳中堿性蛋白通常是在微酸性環(huán)境下進(jìn)行，蛋白帶正電荷，需要將陰極和陽(yáng)極倒置才可以電泳。0 o$ p3 K* X" Z- x0 F: R
5. 因?yàn)槭欠亲冃阅z電泳，所有的電泳時(shí)候電流不能太大，以免電泳時(shí)產(chǎn)生的熱量太多導(dǎo)致蛋白變性，而且步驟都要在0-4度的條件下進(jìn)行，這樣才可以保持蛋白質(zhì)的活性，也可以降低蛋白質(zhì)的水解作用。這點(diǎn)跟變性電泳也不一樣。% V8 l2 l( i4 q9 b4 w% Q4 P
所以與SDS-PAGE電泳相比，非變性凝膠大大降低了蛋白質(zhì)變性發(fā)生的機(jī)率
Native-PAGE常見問(wèn)題分析
0 G7 B% e7 k. p; I$ o$ Q. R4 Z
1. 非變性聚丙烯酰胺凝膠電泳時(shí)預(yù)電泳是怎么回事的？預(yù)電泳時(shí)要加6×DNA上樣緩沖液?jiǎn)?？電?－2小時(shí)再加結(jié)合反應(yīng)產(chǎn)物嗎？
預(yù)電泳是除去凝膠中沒(méi)有聚合的單體和雙體和聚合引發(fā)劑，提高分辨率，不加任何物質(zhì)，一般３０－６０分鐘后加樣電泳。; c. d6 L& c3 A% a- D" ]. V
2. 銀染的步驟是什么？銀染的關(guān)鍵因素是什么？
步驟是：
（1） 固定：10%冰乙酸30min。
（2）清洗：雙蒸水沖洗凝膠2次，每次1min。1 K" N/ m% Y7 o
（3）染色：染色液（1g硝酸銀，1.5mL37%甲醛，1L雙蒸水?，F(xiàn)配）染色30min。
（4） 清洗：迅速洗凝膠1次。
（5）顯影：30g碳酸鈉，1.5mL37%甲醛，200uL 10mg/L硫代硫酸鈉。顯影至清晰帶紋出現(xiàn)。
成功銀染的關(guān)鍵因素包括：$ S% ]0 ^' D0 d" r0 S* K1 y- z
（1）用超純水（比如，NANOpure或Milli-Q純化）或者是雙蒸水作銀染。2 T- a& G8 e- {8 c: S
（2）用提供的碳酸鈉或者ACS試劑級(jí)的碳酸鈉。! q+ L: w2 H; I5 S
（3）在染色后，水清洗所用時(shí)間的長(zhǎng)短很重要，用不超過(guò)5-10秒的時(shí)間清洗膠，然后放入顯色溶液中，一般在水里浸一下就好。
（4）甲醛和硫代硫酸鈉（400ul/1ml）在使用前，及時(shí)加入到顯色液中。
（5） 在使用前及時(shí)配染色液。/ A# \' x, Y- c* D# O3 K6 R
3. 變性PAGE的上樣緩沖液配方？如何準(zhǔn)備上樣的蛋白？是將細(xì)胞用超聲破碎,還是用細(xì)胞裂解液,大多細(xì)胞裂解液中均含有SDS,不知有沒(méi)有用于非變性PAGE的裂解液.具有操作步驟是什么?3 i5 n2 J* f' o
非變性的PAGE buffer就是0.5xTBE,上樣緩沖液可以用普通的loading buffer，含有Tris,溴芬蘭以及甘油即可，甘油是主要的沉淀作用成分。都可以自己配。細(xì)胞超聲即可，超聲后離心取上清.也有配NATIVE-PAGE gel所用buffer為1*TBE,用的running buffer也是1*TBE。還有一點(diǎn)就是要在配gel時(shí)考慮能使蛋白多聚體穩(wěn)定的因素。
4. 做了naive---PAGE沒(méi)有條帶，蛋白質(zhì)是純品，分子量很大，怎么回事呢？
因?yàn)榉肿恿亢艽螅?%的膠濃度較合適。加樣時(shí)加個(gè)marker，可以檢測(cè)膠制備是否有問(wèn)題。銀染方法比較靈敏，如果蛋白是一種酶，且可使某種底物顯色的話，可以用活性染色試試，更靈敏。
本文所提出的高技術(shù)水泥基復(fù)合材料，應(yīng)用到聚丙烯酰胺。它采用的是水泥混凝土領(lǐng)域中的高新技術(shù)成果，囊括了水泥基材料的納米增強(qiáng)技術(shù)、纖維增強(qiáng)水泥基復(fù)合材料技術(shù)、高延性活性細(xì)?；炷良夹g(shù)、聚合物水泥基復(fù)合材料技術(shù)等。而在水泥混凝土領(lǐng)域中，應(yīng)用到以上部分技術(shù)的以MDF水泥、DSP材料和活性粉末混凝土（RPC）為最高端的代表。自二十世紀(jì)八十年代以來(lái)，不少發(fā)達(dá)國(guó)家的水泥與混凝土研究人員著眼于通過(guò)改變組成和采用新的成型工藝以及控制微觀結(jié)構(gòu)，以開發(fā)力學(xué)性能，從而有可能與鋁、鋼、纖維增強(qiáng)樹脂相媲美，且具有極好耐久性的高技術(shù)水泥基復(fù)合材料（High-tech Cement BasedComposite），MDF水泥、DSP材料和活性粉末混凝土（RPC）就是這時(shí)候開發(fā)成功的高新技術(shù)材料。相對(duì)于傳統(tǒng)水泥混凝土而言，它們都具有非常高的力學(xué)強(qiáng)度、致密性和抗腐蝕性能。1981年丹麥國(guó)家實(shí)驗(yàn)室的Bache第一次報(bào)道了DSP材料，他們采用活性高、平均粒徑小于0.1m的細(xì)小硅灰作填料，加入塑化劑，制備出抗壓強(qiáng)度達(dá)270MPa的DSP材料，并且據(jù)報(bào)道已應(yīng)用于制造管道內(nèi)襯、螺旋槳、螺釘、車輪、汽車車體[1-2]。RPC材料目前達(dá)到的抗壓強(qiáng)度為170～810MPa，抗彎強(qiáng)度為30～140MPa，斷裂能為1200～40000（J/m2），彈性模量為50～75Gpa；[3-4]適用于一些嚴(yán)酷環(huán)境，或者需要特長(zhǎng)使用壽命的結(jié)構(gòu)物建設(shè)，如核電站冷卻塔、人行橋（鋼管RPC）、輸送侵蝕性介質(zhì)的管道等。由此可見，這類新型材料在特殊工程需要的高強(qiáng)復(fù)合材料方面將有比較廣闊的應(yīng)用潛力，目前已有少量進(jìn)入實(shí)際應(yīng)用階段。但是鑒于以上高技術(shù)材料實(shí)際應(yīng)用所需要的高額成本，使它們的工業(yè)化生產(chǎn)至今未能實(shí)現(xiàn)。本文所試驗(yàn)的高技術(shù)水泥基材料，融合了以上諸多高新技術(shù)，通過(guò)剔除粗骨料，優(yōu)化顆粒級(jí)配，同時(shí)經(jīng)過(guò)改進(jìn)水泥砂漿攪拌成型工藝和設(shè)備，使設(shè)備投資和生產(chǎn)成本可以大幅度下降[4-6]。
2.實(shí)驗(yàn)
2.1 原料與儀器
試驗(yàn)采用珠江水泥廠生產(chǎn)的普通42.5硅酸鹽水泥，化學(xué)成分見表1，物理性能見表2。
水溶性聚丙烯酰胺（聚丙烯酰胺－polyacry lamide）。由于聚丙烯酰胺分子鏈上含有酰胺基團(tuán)，如圖（1），其顯著特點(diǎn)就是親水性極高，能以任何比例溶于水中，而且聚丙烯酰胺水解放出的NH3還可與水泥漿中的鈣、鋁離子發(fā)生化學(xué)反應(yīng)，從而改善混凝土的性能。聚丙烯酰胺產(chǎn)品主要有3種存在形式：水溶液膠體、膠乳及干粉狀。干粉狀聚丙烯酰胺只要密封不受潮，可穩(wěn)定儲(chǔ)存兩年，與其他聚合物產(chǎn)品相比價(jià)
格便宜[3]，且聚丙烯酰胺干粉可直接與水泥和骨料一起干拌后加水拌和，使用方便，不需要特殊的設(shè)備。因此本文選用聚丙烯酰胺干粉作為混凝土的改性材料。硅灰（SiO2≥95%）為南韓進(jìn)口產(chǎn)品。
實(shí)驗(yàn)所用儀器設(shè)備：
紅外光譜分析儀IR（采用美國(guó)尼高力公司生產(chǎn)的Nexus Por Euro傅立葉紅外光譜儀）；環(huán)境掃描電鏡ESEM（采用德國(guó)里奧電鏡公司生產(chǎn)的環(huán)境掃描電鏡）；X射線衍射儀XRD（采用荷蘭PANalytical生產(chǎn)的X'Pert Pro X射線衍射儀）；三點(diǎn)抗彎試驗(yàn)機(jī)（采用DKZ-5000的抗折試驗(yàn)機(jī)）；300t抗壓實(shí)驗(yàn)機(jī)（采用濟(jì)南試驗(yàn)機(jī)廠生產(chǎn)的YE-5000A試驗(yàn)機(jī)）。
2.2 試樣的制備與測(cè)試
試樣規(guī)格為40mm×30mm×160mm的板狀，控制好試樣制備過(guò)程中各相關(guān)參數(shù)。稱取400g水泥，按照水灰比0.18～0.22確定加水量，按照不同的聚膠比P/B添加聚合物，采取盡可能大的剪切力，先充分干混，以使物料均勻?yàn)槟康?。待攪拌結(jié)束，將物料放入磨具中，用大型混凝土壓力機(jī)進(jìn)行加壓操作，在固定壓力值15MPa下保壓5分鐘，以防止受壓的試塊彈性恢復(fù)引起拉伸裂縫。常溫養(yǎng)護(hù)24h結(jié)束后，脫模，將試樣放置于60℃～80℃快速養(yǎng)護(hù)箱，養(yǎng)護(hù)48h后，取出常溫晾干后，采用陶瓷三點(diǎn)萬(wàn)能實(shí)驗(yàn)機(jī)進(jìn)行抗彎測(cè)試。
3.實(shí)驗(yàn)結(jié)果及討論
3.1 實(shí)驗(yàn)結(jié)果
我們對(duì)此種復(fù)合材料的最佳水灰比范圍以及添加聚丙烯酰胺后的最佳聚膠比范圍做了大量的對(duì)比性實(shí)驗(yàn)，從W/C為0.10~0.30，P/B為1.0％～4.0％都進(jìn)行了實(shí)驗(yàn)對(duì)比，然后根據(jù)聚合物聚丙烯酰胺的最佳摻量范圍進(jìn)行其他因素的配比調(diào)整。由圖2和圖3可以看出，復(fù)合材料的抗壓/抗彎強(qiáng)度曲線雖然存在著比較大的波動(dòng)，但明顯存在著一個(gè)最佳選取范圍，低于或超出這個(gè)范圍，強(qiáng)度都出現(xiàn)明顯的回落。
總體而言，水灰比在0.18~0.22之間時(shí)，復(fù)合材料能夠獲得最高的抗壓/抗彎強(qiáng)度[6]。由圖4和圖5可以看出，復(fù)合材料的聚合物聚丙烯酰胺摻量同樣存在一個(gè)最大值點(diǎn)，雖然抗壓和抗折的最大值出并不對(duì)應(yīng)著完全相同的P/B，但最大值基本對(duì)應(yīng)著3.0％的P/B，
此處附近得到的抗壓強(qiáng)度最大值為146.2MPa，抗折強(qiáng)度則到了33.1MPa。通過(guò)數(shù)值我們可以得到以下結(jié)論：當(dāng)W/C為0.21，P/B為3.0％時(shí)，試體抗彎強(qiáng)度達(dá)到33.1MPa，抗壓強(qiáng)度比未添加聚丙烯酰胺時(shí)的最大值211.2MPa有所下降，但整體壓、折強(qiáng)度值卻趨于穩(wěn)定。這就充分說(shuō)明，當(dāng)水膠比介于0.18~0.22之間，聚丙烯酰胺摻量在3.0％附近時(shí)，聚合物與水泥基材料各自的性能都得到了很好的發(fā)揮。
3.2微觀分析及機(jī)理研究
3.2.1聚丙烯酰胺摻入的SEM分析
圖（6）是摻入聚丙烯酰胺改性的水泥基復(fù)合材料界面過(guò)渡區(qū)的SEM照片。
由圖可以看出，聚丙烯酰胺改性的水化產(chǎn)物顯微結(jié)構(gòu)以凝膠狀物質(zhì)為主體，還有少量呈點(diǎn)分布的柱狀、微桿狀等形態(tài)存在的鈣礬石（AFt），基本上看不到氫氧化鈣CH的存在，其主要組成還是水化硅酸鈣C-S-H、鈣礬石AFt，此時(shí)基本上消除了集料-水泥石界面過(guò)渡區(qū)中的薄弱環(huán)節(jié)，裂縫和孔洞基本看不到。圖（7）是未摻入聚丙烯酰胺改性的水泥基復(fù)合材料界面過(guò)渡區(qū)的SEM照片，可以很明顯的看出一定量層狀Ca(OH)2，存在較大孔隙，結(jié)構(gòu)明顯疏松。這充分說(shuō)明，摻入聚合物聚丙烯酰胺之后，水化產(chǎn)物的形態(tài)在一定程度上被改善了，整個(gè)結(jié)構(gòu)趨于致密化，孔隙數(shù)量大幅度減少并且變得小而均勻，六方板狀的氫氧化鈣CH結(jié)晶完善度受到了極大抑制，基本上看不到完整六方板狀的結(jié)晶產(chǎn)物[7-8]?？梢娋郾０窊饺牒?，可改善水泥石-集料界面區(qū)Ca(OH)2結(jié)晶的數(shù)量、尺寸及空間分布排列狀況，從而導(dǎo)致界面粘結(jié)強(qiáng)度大幅提高[9]。
3.2.2XRD物相分析
通過(guò)XRD衍射測(cè)試如圖8，對(duì)各峰值進(jìn)行分析后，我們可以得到主要的化學(xué)組成為：α-SiO2，CaCO3，Ca(OH)2和Ca3SiO5。我們可以看出，α-SiO2具有最強(qiáng)的衍射峰，所占的衍射峰的數(shù)目也最多，這極有可能時(shí)因?yàn)榇罅考?xì)砂和石英粉加入的緣故。通過(guò)XRD衍射測(cè)試如圖8，對(duì)各峰值進(jìn)行分析后，我們可以得到主要的化學(xué)組成為：α-SiO2，CaCO3，Ca(OH)2和Ca3SiO5。我們可以看出，α-SiO2具有最強(qiáng)的衍射峰，所占的衍射峰的數(shù)目也最多，這極有可能時(shí)因?yàn)榇罅考?xì)砂和石英粉加入的緣故。
通過(guò)XRD衍射測(cè)試如圖9，對(duì)各峰值進(jìn)行分析后，我們依然可以得到主要的化學(xué)組成為：α-SiO2，CaCO3，Ca(OH)2和Ca3SiO5。但是跟加入聚合物后的圖8相比，一個(gè)顯著的區(qū)別就是：未加聚合物的圖9中Ca(OH)2的衍射峰強(qiáng)，而圖8中卻明顯下降。這表明在聚合物聚丙烯酰胺加入之后，它與水泥的水化產(chǎn)物發(fā)生了物理和化學(xué)作用，消耗掉了一部分Ca(OH)2，所以使得其含量減少或者結(jié)晶性變?nèi)?。通過(guò)XRD衍射測(cè)試如圖9，對(duì)各峰值進(jìn)行分析后，我們依然可以得到主要的化學(xué)組成為：α-SiO2，CaCO3，Ca(OH)2和Ca3SiO5。但是跟加入聚合物后的圖8相比，一個(gè)顯著的區(qū)別就是：未加聚合物的圖9中Ca(OH)2的衍射峰強(qiáng)，而圖8中卻明顯下降。這表明在聚合物聚丙烯酰胺加入之后，它與水泥的水化產(chǎn)物發(fā)生了物理和化學(xué)作用，消耗掉了一部分Ca(OH)2，所以使得其含量減少或者結(jié)晶性變?nèi)酢?/p>
4. 結(jié)論
根據(jù)試驗(yàn)過(guò)程和試驗(yàn)結(jié)果分析，可以得到以下結(jié)論：根據(jù)試驗(yàn)過(guò)程和試驗(yàn)結(jié)果分析，可以得到以下結(jié)論：
(1) 就抗壓/抗彎強(qiáng)度而言，高技術(shù)水泥基復(fù)合材料存在著一個(gè)最佳水灰比范圍和聚合物摻量點(diǎn)，在本試驗(yàn)中，水灰比在0.18~0.22之間，聚丙烯酰胺在3.0％左右時(shí)，復(fù)合材料能夠獲得最高的抗壓/抗彎強(qiáng)度。(1) 就抗壓/抗彎強(qiáng)度而言，高技術(shù)水泥基復(fù)合材料存在著一個(gè)最佳水灰比范圍和聚合物摻量點(diǎn)，在本試驗(yàn)中，水灰比在0.18~0.22之間，聚丙烯酰胺在3.0％左右時(shí)，復(fù)合材料能夠獲得最高的抗壓/抗彎強(qiáng)度。
(2) SEM分析表明，摻入聚丙烯酰胺后，水泥石-集料界面區(qū)的Ca(OH)2結(jié)晶無(wú)論在數(shù)量、尺寸及空間分布排列狀況都得到了改善，從而使抗壓/抗彎強(qiáng)度大幅提高。(2) SEM分析表明，摻入聚丙烯酰胺后，水泥石-集料界面區(qū)的Ca(OH)2結(jié)晶無(wú)論在數(shù)量、尺寸及空間分布排列狀況都得到了改善，從而使抗壓/抗彎強(qiáng)度大幅提高。
(3) 紅外光譜分析和XRD物相分析一致(3) 紅外光譜分析和XRD物相分析一致地揭示了，聚丙烯酰胺改性水泥基復(fù)合材料的水化首先是水泥熟料礦物水化，同時(shí)聚丙烯酰胺的酰胺基水解轉(zhuǎn)化為含有羧基的聚合物，然后這些聚合物消耗體系中的Ca(OH)2，從而有效地減少了CH晶體在界面區(qū)的富集，改善了集料與水泥漿體的界面區(qū)結(jié)構(gòu)，極大的提高了界面區(qū)的密實(shí)度。
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