聚合物水泥混凝土

聚合物水泥混凝土

引言：聚合物水泥混凝土，是在普通水泥混凝土拌和物中，再加入一种聚合物，以聚合物与水泥共同作胶结料黏结骨料配制而成。由于聚合物混凝土配制工艺比较简单，利用现有普通混凝土的生产设备即能生产，因而成本较低，实际应用较广。

将聚合物搅拌在混凝土中，聚合物在混凝土内形成膜状体，填充水泥水化产物和骨料之间的空隙，与水泥水化产物结成一体，起到增强同骨料黏结的作用。聚合物混凝土与普通混凝土相比具有无与伦比的特点：不但提高了普通混凝土的密实度和强度，而且显著地增加抗拉、抗弯强度，不同程度地改善了耐化学腐蚀性能和减少收缩变形等。

配制聚合物水泥混凝土时，可使用与普通水泥混凝土一样的设备。聚合物水泥混凝土应在拌和后1h内进行施工与使用。养护时，应先湿养护，待水泥水化后，再进行干养护，以使聚合物成膜。

1．原材料组成

聚合物水泥混凝土主要由胶凝材料、骨料和水及助剂等组成。

(1)胶凝材料

①水泥。对水泥的要求同普通水泥混凝土。除普通硅酸盐水泥外，尚可使用各种硅酸盐水泥、高铝水泥(矾土水泥)、快硬水泥等。

②聚合物。与水泥掺和使用的聚合物可分为以下三类：

a．分散体乳胶类，如橡胶乳胶、树脂乳液和混合分散体； b．水溶性聚合物，如甲基纤维素(Mc)、聚乙烯醇、聚丙烯酸盐——聚丙烯酸钙和糠醇；

c．液体聚合物，如不饱和聚酯和环氧树脂等。

必须选用与水泥水化适应性好的有机高分子材料。因此，聚合物必须具备下列要求：①对水泥凝结硬化和胶结性能无不良影响；

②在水泥碱性介质中，不被水解或破坏；③对钢筋无锈蚀作用。

(2)骨料使用与普通水泥混凝土相同的粗骨料和细骨料，有时也可使用轻骨料。当用于防腐目的时，应使用硅质碎石和碎砂。

(3)拌和水与普通水泥混凝土用水相同。

(4)主要助剂

①稳定剂。加入稳定剂是为了保证聚合物与水泥混合均匀，并能有效地结合起来。常用的稳定剂有OP型乳化剂、均染剂102、农乳600 等。

②消泡剂。将胶乳与水泥拌和时，由于浮液中的乳化剂和稳定剂等表面活性剂的影响，通常会产生许多小泡，如不把这些小泡消除，势必会增加混凝土的孔隙率，使强度明显下降。因此，必须添加适量的消泡剂。常用的消泡剂有：a．醇类，有异丁烯醇、3辛醇等；b．磷酸酯类，有磷酸三丁酯等；c．有机硅类，有二烷基聚硅氧烷等。 2．聚合物水泥混凝土的应用

聚合物水泥混凝土在基组织结构内具有耐化学侵蚀性的聚

合物连续薄膜，一般抵抗各种化合物侵蚀的能力比普通水泥混凝土要强。一般主要用于以下诸方面。

(1)路面材料用于地面、路面、桥面等，具有较好的耐腐蚀性能，强度高，不易产生弯曲变形。

(2)防蚀材料和内衬材料接触化学物质的槽、罐、池等部位衬里或砌体，尤其是易洒落化学物质的楼地面更为适宜。

(3)其他用途用于喷射混凝土和新旧混凝土接头。聚合物水泥混凝土的具体使用范围，见表7— 1。

表7—1 聚合物水泥混凝土的使用范围

用途使用范围

公路及地面

材料一般房屋、仓库、办公室、商店、厕所、体育馆、工厂等的地板，

通道，楼梯，站台，公路等

防水材料

混凝土屋面板、砂浆及混凝土块墙、水箱、

游泳池、化粪池、水

泥库等

黏结材料

混凝土面板、墙板，卜黏结其他面板、墙板

及绝缘材料等用的

黏结材料，老混凝土与砂浆的胶结、修补裂缝

等

防腐材料

废液沟、化工厂地面、耐酸瓷砖的填缝材料、

化粪池、机器基

础、化学实验室及药品仓库地板

罩面材料

船舶的内外窗面，桥面，火车、货车的地板，

天桥的桥面等

3．配制方法

配制聚合物水泥混凝土时，可使用与普通混凝土一样的设备。聚合物水泥混凝土应在拌和后1h内浇筑完毕。配制方法有以下三种。

(1)配制工艺与普通水泥混凝土相似，只是在加水搅拌混凝土时，掺入一定量的聚合物分散体及辅助材料。

(2)可采用单体直接加入，然后聚合的办法制得。

(3)采用聚合物粉末直接掺入水泥的方法来配制聚合物水泥混凝土。在混凝土成型和初始硬化后，加热混凝土，使聚合物溶化，这样，聚合物便浸入混凝土的孔隙中，待冷却和聚合物凝固后即可。这种聚合物水泥混凝土的抗水性能好。

4．基层处理

打底砂浆或混凝土的基层处理，应按下列顺序施工。

(1)边喷砂、边用钢丝刷刷去老砂浆或混凝土表面脆性的浮浆层或泥土等，用溶剂(汽油、酒精或丙酮)洗掉油污或润滑油迹。

(2)接打处的孔隙、裂缝等伤痕要进行V形开槽，用砂浆进行堵塞修补。对排水沟周围、管道贯通部位，也进行同样的处理。

(3)用水冲洗干净后，用棉纱擦去游离的水分。

5．施工要点(用于面层)

(1)涂一层厚度为7～10mm的聚合物水泥砂浆。当所需的厚度大于10mm时，可以涂2～3次。涂抹聚合物水泥砂浆时应注意以下几点。

①聚合物水泥砂浆不宜像普通水泥砂浆那样反复抹，以抹2～3遍为宜；

②在抹平时，抹子上往往会黏附一层聚合物薄膜，应边抹边用木片、棉纱等将其拭掉；

③当大面积涂抹时，每隔3～4m要留15mm宽的缝。

(2)施工后，必须注意养护。未硬化前，不能洒水，并应注意防雨。养护方法取决于聚合物种类，如耐水性很差的聚醋酸乙烯酯乳液，在水中养护强度将大大降低。