9.3聚合物水泥混凝土讲解

❖ 聚合物掺加量一般为水泥重量的 5～20%。 使用的聚合物一般为合成橡胶乳液，如氯丁 胶乳(CR)、丁苯胶乳(SBR)、丁腈胶乳 (NBR)；或热塑性树脂乳液，如聚丙烯酸酯 类乳液 (PAE)、聚乙酸乙烯乳液(PVAC)等。 此外环氧树脂及不饱和聚酯一类树脂也可应 用。
❖ 由于聚合物的引入，聚合物水泥混凝土改进 了普通混凝土的抗拉强度、耐磨、耐蚀、抗 渗、抗冲击等性能，并改善混凝土的和易性， 可应用于现场灌筑构筑物、路面及桥面修补， 混凝土储罐的耐蚀面层，新老混凝土的粘结 以及其他特殊用途的预制品。
（104MPa）
普通混凝土 聚合物浸渍 聚合物胶 聚合物水 混凝土 结混凝土 泥混凝土
28 ～ 35 100～150 40～ 150 28 ～ 56
2.1～2.5 8～11.5 7 ～ 14 4 ～ 6.5
Байду номын сангаас
——
——
8.5～ 21 10～12.5
2 ～ 2.5 3.5 ～ 4 0.7～3.5 1 ～ 1.5
国内发展现状
❖ 由于国内的聚合物混凝土起步较晚，所 以对其制备技术的研究还十分有限。但 是随着社会的发展，对混凝土的要求也 越来越高。因此：
研究聚合物水泥混凝土
十分必要
创新点与特色
❖ 采用多重复合技术，制备高性能聚合物 混凝土材料。
❖ 依据上述材料，优化设计了聚合物水泥 混合物制品。
❖ 研究了聚合物混凝土材料性能形成机理。
Equle Load Carrying Capacity
❖ Weight of beams(kg/linear m)
140
120
467
530
Damage Comparison
普 通 混 凝 土
聚 合 物 混 凝 土
聚合物混凝土和普通混合物的物理力 学性能比较表
性质
抗压强度 （MPa) 抗拉强度 （MPa） 断裂强度 （MPa) 弹性模量
❖ 聚合物胶结混凝土(PC) 以聚合物（或单体） 全部代替水泥，作为胶结材料的聚合物混凝 土。常用一种或几种有机物及其固化剂、天 然或人工集料（石英粉、辉绿岩粉等）混合、 成型、固化而成。聚合物在此种混凝土中的 含量为重量的8～25%。与水泥混凝土相比, 它具有快硬、高强和显著改善抗渗、耐蚀、 耐磨、抗冻融以及粘结等性能，可现场应用 于混凝土工程快速修补、地下管线工程快速 修建、隧道衬里等，也可在工厂预制。
地震来袭，房屋倒塌
人类的生命财产损失严重。
项目简介
世 界 地 震 分 布 图
普通混凝土抗拉、抗弯曲强度低，导 致墙体桥梁的断裂和倒塌。
聚合物混凝土
聚合物混凝土是设法将聚合物掺入混凝土而形 成混杂复合材料。由于少量聚合物的掺入，填 充了混凝土内部的孔隙和微裂缝，大大的提高 了混凝土的性能。例如: ①抗折强度和柔韧性提高。 ②内部孔结构有所改善，趋向连续密实。 ③建筑物耐久度大大提高。
❖ 聚合物浸渍混凝土的制备技术，还可推广到 不以水泥混凝土为基材和不以有机单体为浸 渍液的材料，例如聚合物浸渍石膏和硫磺浸 渍混凝土。
❖ 聚合物水泥混凝土 (PCC) 以聚合物(或单体) 和水泥共同作为胶凝材料的聚合物混凝土。 其制作工艺与普通混凝土相似，在加水搅拌 时掺入一定量的有机物及其辅助剂，经成型、 养护后，其中的水泥与聚合物同时固化而成。
9.3聚合物混凝土
❖ 以上所称混凝土也都包括砂浆在内。聚合物 混凝土与普通水泥混凝土相比，具有高强、 耐蚀、耐磨、粘结力强等优点。上述三种聚 合物混凝土的主要物理力学性能见表聚合物 混凝土和普通混凝土的物理力学性能比较
9.3聚合物混凝土
❖ 聚合物浸渍混凝土(PIC) 以已硬化的水泥混凝 土为基材,将聚合物填充其孔隙而成的一种混 凝土-聚合物复合材料,其中聚合物含量为复合 体重量的5～15%。其工艺为先将基材作不同 程度的干燥处理，然后在不同压力下浸泡在 以苯乙烯或甲基丙烯酸甲酯等有机单体为主 的浸渍液中,使之渗入基材孔隙,最后用加热、 辐射或化学等方法,使浸渍液在其中聚合固化。 在浸渍过程中,浸渍液深入基材内部并遍及全 体者，称完全浸渍工艺。一般应用于工厂预 制构件，各道工序在专门设备中进行。浸渍 液仅渗入基材表面层者，称表面浸渍工艺， 一般应用于路面、桥面等现场施工。
国外发展现状
❖ 20世纪40年代出现了聚合物混凝土。 ❖ 自六十年代迅速发展，主要有聚合物混
凝土和聚合物浸渍混凝土。 ❖ 80年代，英国生产出无宏观缺陷水泥，
具有超高的弹性，并以此制成了世界上 第一根水泥弹簧。
双组份聚合物混 凝土制品
❖ 国外科学 家制备出 强度高， 自重小的 聚合物混 凝土制品
9.3聚合物混凝土
❖ 颗粒型有机－无机复合材料的统称。这类材 料在近30年来有显著的发展。按其组成和制 作工艺,可分为:聚合物浸渍混凝土；聚合物水 泥混凝土，也称聚合物改性混凝土（polymer modified concrete，PMC）；聚合物胶结混 凝土（polymer concrete， PC），又称树脂 混凝土(resin concrete，RC)。
❖ 由于聚合物填充了水泥混凝土中的孔隙和微 裂缝，可提高它的密实度，增强水泥石与集 料间的粘结力，并缓和裂缝尖端的应力集中， 改变普通水泥混凝土的原有性能，使之具有 高强度、抗渗、抗冻、抗冲、耐磨、耐化学 腐蚀、抗 射线等显著优点。可作为高效能结
构材料应用于特种工程，例如腐蚀介质中的 管、桩、柱、地面砖、海洋构筑物和路面、 桥面板，以及水利工程中对抗冲、耐磨、抗 冻要求高的部位。也可应用于现场修补构筑 物的表面和缺陷，以提高其使用性能。