聚合物混凝土要点
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浸渍-- 浸渍就是将基材混凝土制品在常压或压力状态下浸渍在单体中， 直至浸透为止。
P241图3-5-2-1。
第二节 聚合物浸渍混凝土
4. 性能
抗压强度、抗拉强度、抗弯拉强度、弹性模量、冲击强度均提 高
徐变减少 抗冻性、耐硫酸盐性、耐酸性、耐碱性等性能均提高 延性降低 P243图3-5-2-2。 对于温度较敏感，随着温度的升高，抗压强度、弹性模量等均
对混凝土基本力学特性的改善．降低混凝土的刚性，提高其柔性，降 低抗压强度与抗拉强度的比值等通常是掺加聚合物。
第一节 概述
3. 发展历史
最初应用于混凝土的聚合物是天然的聚合物，如岩石中的地沥青，主要用来胶 结砖、防水坝体等。
在波特兰水泥混凝土中最早使用聚合物乳液是1909年美国的专利 (L.H.Backland)。
第五章 聚合物混凝土
第一节 概述
1. 定义
聚合物混凝土：用有机高分子材料来代替或改善水泥胶凝材料所得到 的高强、高质混凝土。
2. 使用聚合物混凝土的原因
普通混凝土属于多孔结构的不均质脆性材料，抗拉、抗折强度较低， 脆性大，柔性低，凝结硬化较缓慢，干缩量大以及抗化学腐蚀能力较 差。
长期以来，人们一直在寻找对普通水泥混凝土进行改良的途径，如改 善水泥的性质、添加纤维材料、添加外加剂等。
第二节 聚合物浸渍混凝土
3. 生产工艺
基体干燥--基体干燥是为了使聚合物能充分浸渍基体的孔隙，使基体 性能得到最大限度地改善，从而确保聚合物浸渍混凝土的强度和耐久 性。
真空处理--干燥的基材自然冷却到常温，在用单体浸渍前，先进行真 空处理，真空抽气的目的是将阻碍单体侵入的的空气从混凝土的孔隙 中排除，使单体易于浸入混凝土中，从而提高浸渍速度和浸渍率。
基体要求： ➢ 必须有适当的孔隙，能被浸渍液渗填； ➢ 有一定强度，能承受干燥、浸渍和聚合过程中的作用力，并不因搬动
而产生裂缝等缺陷； ➢ 化学成分不妨碍浸渍液的聚合； ➢ 材料结构尽可能均质。
第二节 聚合物浸渍混凝土
浸渍液--浸渍混凝土用的单体，即能起聚合反应而生成高分子化合物的简单
化合物。
第二节 聚合物浸渍混凝土
添加剂
✓ 稀释剂--对于环氧和聚酯类高粘度单体，加入适量苯乙烯作稀释剂，可以降低 粘度，提高浸渍渗透能力。
✓ 引发剂--采用热聚合时，应预先将引发剂混入单体中。引发剂在浸渍时被吸附 在基体表面，起激发聚合反应的作用。
✓ 交联剂--交联剂的作用是将线型聚合物转化成体型聚合物。 ✓ 促进剂--促进剂用来降低引发剂的正常分解温度，以促使单体在常温下聚合。
代，聚合物混凝土已经成为一种重要的建筑材料。
第一节 概述
4. 分类
聚合物浸渍混凝土：是将硬化了的普通水泥混凝土土，经干燥和真空处理 后浸渍在以树脂为原料的液态单体中，然后用加热或辐射的方法使渗入混 凝土孔隙内的单体产生聚合作用，把混凝土和聚合物结合成一体的一种新 型混凝土。
聚合物混凝土（亦称树脂混凝土）：是以合成树脂为胶结材料，以砂石为 骨料的混凝土。
1923年，英国人Cresson获得的专利中，天然胶乳被用作改性道路材料， 其 中水泥作为填料使用。
60年代以后，除将合成胶乳用于对水泥混凝土进行改性外，人们开始研究把 多种聚合物，例如聚苯乙烯、聚丙烯酸脂、聚氯乙烯等用于水泥砂浆及混凝土 改性。
1971年美国混凝土学会(ACI)成立了548聚合物混凝土委员会。 80年代至今，世界范围对这一领域研究开发的兴趣与日俱增。到20世纪90年
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。
第二节 聚合物浸渍混凝土
2.原材料
基体（或基材）、浸渍液、添加剂
基体--凡用无机胶凝材料与骨料经过凝结硬化组成的混凝土等混合材 料，经过成型成为构件都可以作为聚合物浸渍混凝土的基体。
常用的浸渍液：常用的有甲基丙烯酸甲酯（MMA）、苯乙烯（S）、聚酯树
脂（P）、环氧树脂、丙烯酸甲酯（MA）等。
浸渍液的要求：
✓ 浸渍液要有适当的粘度，要有利于被基体吸收； ✓ 有较高的沸点和较低的蒸汽压力，以减少挥发损失； ✓ 聚合后能在基材内转化成固体聚合物； ✓ 聚合收缩率小，聚合后不因水分等作用而膨胀或软化； ✓ 聚合后与基材的粘结力好，能使两者形成整体； ✓ 聚合物的软化温度必须超过材料的使用温度； ✓ 要有较高的强度和较好的耐久、耐碱、耐热和耐老化性能。
降低。
第二节 聚合物浸渍混凝土
5. 应用
隧道衬砌、桥面板等。 用于制作聚合物浸渍钢纤维混凝土、聚合物
浸渍轻质混凝土。 用聚合物浸渍的方法改善混凝土板的抗磨性
能，用真空浸渍来处理混凝土表面裂缝。
第三节 聚合物混凝土
1. 原材料
聚合物：主要有热固性树脂、热塑性树脂、沥青类、焦油类以及乙烯类单 体。（P244表） 要求：应与骨料容易混合、牢固粘结，在室温或加热条件下可以固化，硬 化时间可以调整，而且强度高、耐水性好。
骨料：与普通混凝土骨料相同。 填料：为减少树脂的用量，改善树脂混凝土的工作性能，宜加入粒径很小
的惰性材料，如粉砂、硅石粉、碳酸钙、石灰石粉、粉煤灰、火山灰等。 外加剂：在配制树脂混凝土的过程中,需要添加适当的引发剂、促进剂或固
化剂。选择不同的外加剂和添加率,可控制树脂混凝土的硬化时间及性能。 常用的有苯二甲胺、乙二胺、多乙烯多胺。
聚合物水泥混凝土（也称聚合物改性混凝土）：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。
第二节 聚合物浸渍混凝土
1. 增强机理
聚合物填充了混凝土内的孔隙及水泥石、骨料中的 微裂缝以及水泥石与骨料界面处的裂缝。因此，浸 渍以后孔隙率大大下降、大孔显著减少。
聚合物胶结混凝土--配合比
Baidu Nhomakorabea
第三节 聚合物混凝土
2.生产工艺
（1）流程 P244图3-5-3-1。 （2）搅拌 树脂混凝土与水泥混凝土不同，树脂混凝土粘性较大，如不快速搅拌，
P241图3-5-2-1。
第二节 聚合物浸渍混凝土
4. 性能
抗压强度、抗拉强度、抗弯拉强度、弹性模量、冲击强度均提 高
徐变减少 抗冻性、耐硫酸盐性、耐酸性、耐碱性等性能均提高 延性降低 P243图3-5-2-2。 对于温度较敏感，随着温度的升高，抗压强度、弹性模量等均
对混凝土基本力学特性的改善．降低混凝土的刚性，提高其柔性，降 低抗压强度与抗拉强度的比值等通常是掺加聚合物。
第一节 概述
3. 发展历史
最初应用于混凝土的聚合物是天然的聚合物，如岩石中的地沥青，主要用来胶 结砖、防水坝体等。
在波特兰水泥混凝土中最早使用聚合物乳液是1909年美国的专利 (L.H.Backland)。
第五章 聚合物混凝土
第一节 概述
1. 定义
聚合物混凝土：用有机高分子材料来代替或改善水泥胶凝材料所得到 的高强、高质混凝土。
2. 使用聚合物混凝土的原因
普通混凝土属于多孔结构的不均质脆性材料，抗拉、抗折强度较低， 脆性大，柔性低，凝结硬化较缓慢，干缩量大以及抗化学腐蚀能力较 差。
长期以来，人们一直在寻找对普通水泥混凝土进行改良的途径，如改 善水泥的性质、添加纤维材料、添加外加剂等。
第二节 聚合物浸渍混凝土
3. 生产工艺
基体干燥--基体干燥是为了使聚合物能充分浸渍基体的孔隙，使基体 性能得到最大限度地改善，从而确保聚合物浸渍混凝土的强度和耐久 性。
真空处理--干燥的基材自然冷却到常温，在用单体浸渍前，先进行真 空处理，真空抽气的目的是将阻碍单体侵入的的空气从混凝土的孔隙 中排除，使单体易于浸入混凝土中，从而提高浸渍速度和浸渍率。
基体要求： ➢ 必须有适当的孔隙，能被浸渍液渗填； ➢ 有一定强度，能承受干燥、浸渍和聚合过程中的作用力，并不因搬动
而产生裂缝等缺陷； ➢ 化学成分不妨碍浸渍液的聚合； ➢ 材料结构尽可能均质。
第二节 聚合物浸渍混凝土
浸渍液--浸渍混凝土用的单体，即能起聚合反应而生成高分子化合物的简单
化合物。
第二节 聚合物浸渍混凝土
添加剂
✓ 稀释剂--对于环氧和聚酯类高粘度单体，加入适量苯乙烯作稀释剂，可以降低 粘度，提高浸渍渗透能力。
✓ 引发剂--采用热聚合时，应预先将引发剂混入单体中。引发剂在浸渍时被吸附 在基体表面，起激发聚合反应的作用。
✓ 交联剂--交联剂的作用是将线型聚合物转化成体型聚合物。 ✓ 促进剂--促进剂用来降低引发剂的正常分解温度，以促使单体在常温下聚合。
代，聚合物混凝土已经成为一种重要的建筑材料。
第一节 概述
4. 分类
聚合物浸渍混凝土：是将硬化了的普通水泥混凝土土，经干燥和真空处理 后浸渍在以树脂为原料的液态单体中，然后用加热或辐射的方法使渗入混 凝土孔隙内的单体产生聚合作用，把混凝土和聚合物结合成一体的一种新 型混凝土。
聚合物混凝土（亦称树脂混凝土）：是以合成树脂为胶结材料，以砂石为 骨料的混凝土。
1923年，英国人Cresson获得的专利中，天然胶乳被用作改性道路材料， 其 中水泥作为填料使用。
60年代以后，除将合成胶乳用于对水泥混凝土进行改性外，人们开始研究把 多种聚合物，例如聚苯乙烯、聚丙烯酸脂、聚氯乙烯等用于水泥砂浆及混凝土 改性。
1971年美国混凝土学会(ACI)成立了548聚合物混凝土委员会。 80年代至今，世界范围对这一领域研究开发的兴趣与日俱增。到20世纪90年
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。
第二节 聚合物浸渍混凝土
2.原材料
基体（或基材）、浸渍液、添加剂
基体--凡用无机胶凝材料与骨料经过凝结硬化组成的混凝土等混合材 料，经过成型成为构件都可以作为聚合物浸渍混凝土的基体。
常用的浸渍液：常用的有甲基丙烯酸甲酯（MMA）、苯乙烯（S）、聚酯树
脂（P）、环氧树脂、丙烯酸甲酯（MA）等。
浸渍液的要求：
✓ 浸渍液要有适当的粘度，要有利于被基体吸收； ✓ 有较高的沸点和较低的蒸汽压力，以减少挥发损失； ✓ 聚合后能在基材内转化成固体聚合物； ✓ 聚合收缩率小，聚合后不因水分等作用而膨胀或软化； ✓ 聚合后与基材的粘结力好，能使两者形成整体； ✓ 聚合物的软化温度必须超过材料的使用温度； ✓ 要有较高的强度和较好的耐久、耐碱、耐热和耐老化性能。
降低。
第二节 聚合物浸渍混凝土
5. 应用
隧道衬砌、桥面板等。 用于制作聚合物浸渍钢纤维混凝土、聚合物
浸渍轻质混凝土。 用聚合物浸渍的方法改善混凝土板的抗磨性
能，用真空浸渍来处理混凝土表面裂缝。
第三节 聚合物混凝土
1. 原材料
聚合物：主要有热固性树脂、热塑性树脂、沥青类、焦油类以及乙烯类单 体。（P244表） 要求：应与骨料容易混合、牢固粘结，在室温或加热条件下可以固化，硬 化时间可以调整，而且强度高、耐水性好。
骨料：与普通混凝土骨料相同。 填料：为减少树脂的用量，改善树脂混凝土的工作性能，宜加入粒径很小
的惰性材料，如粉砂、硅石粉、碳酸钙、石灰石粉、粉煤灰、火山灰等。 外加剂：在配制树脂混凝土的过程中,需要添加适当的引发剂、促进剂或固
化剂。选择不同的外加剂和添加率,可控制树脂混凝土的硬化时间及性能。 常用的有苯二甲胺、乙二胺、多乙烯多胺。
聚合物水泥混凝土（也称聚合物改性混凝土）：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。
第二节 聚合物浸渍混凝土
1. 增强机理
聚合物填充了混凝土内的孔隙及水泥石、骨料中的 微裂缝以及水泥石与骨料界面处的裂缝。因此，浸 渍以后孔隙率大大下降、大孔显著减少。
聚合物胶结混凝土--配合比
Baidu Nhomakorabea
第三节 聚合物混凝土
2.生产工艺
（1）流程 P244图3-5-3-1。 （2）搅拌 树脂混凝土与水泥混凝土不同，树脂混凝土粘性较大，如不快速搅拌，