聚合物水泥混凝土介绍
聚合物水泥混凝土介绍
导读：早在1920年，国外曾以天然橡胶胶乳配制水泥砂浆，后逐步又用合成橡胶、合成树脂的各种乳液作为外加剂，对水泥砂浆及混凝土进行改性。1974年第六届国际水泥化学会…
早在1920年，国外曾以天然橡胶胶乳配制水泥砂浆，后逐步又用合成橡胶、合成树脂的各种乳液作为外加剂，对水泥砂浆及混凝土进行改性。1974年第六届国际水泥化学会议首次讨论了关于聚合物水泥的化学作用过程。1981年在日本召开的第三届聚合物水泥的国际会议上将聚合物水泥列为独立研究方向。
我国采用聚合物研制化学注浆材料始于20世纪50年代，当时开发的品种有甲凝、丙凝、酚醛树脂、环氧树脂，以及不饱和聚酯等，并于60年代在水电、交通、煤炭、建筑等方面进行工程实践，取得了成功。70年代我国开发聚合物水泥材料无论从品种上、还是数量上均有大幅度提高，相继有聚乙烯醇缩甲醛（107胶）、聚醋酸乙烯乳液（白乳胶）、氯丁橡胶、丙烯酸醋等问世。随着我国高分子化学工业的发展，80年代末期至90年代初期，我国在聚合物水泥方面的研究和实践有更大发展，聚合物混凝土及聚合物水泥砂浆在建筑工程中被大量采用，并获得优异效果。
聚合物加入混凝土或砂浆中，其形成的弹性网膜将混凝土、砂浆中的孔隙结构填塞，并经化学作用加大了聚合物同水泥水化产物的粘结强度，从而有效地对混凝土和砂浆进行改性。不仅增加了混凝土和砂浆的抗压强度，还使抗拉强度和抗弯强度获得较大提高，增强混凝土和砂浆的密实度，减少了裂缝，因而使抗渗性获显著提高，且增加了适应变形的能力，适用于地下建（构）筑物防水，以及游泳池、水泥库、化粪池等防水工程。如直接接触饮用水，例如贮水池，应选用符合要求的聚合物。从发展前景以及提高防水工程质量的角度来看，其潜能和作用不可低估。
1．材料要求
（1）水泥
按本章17-1-1-2节的要求选用水泥。
（2）聚合物
用于水泥材料的聚合物分为三类：
1）水溶性聚合物分散体，包括：橡胶胶乳——天然橡胶胶乳、合成橡胶胶乳；树脂乳液——热塑性及热固性树脂乳液、沥青质乳液；混合分散体——混合橡胶、混合乳胶。
2）水溶性聚合物，包括：纤维素衍生物——甲基纤维素；聚乙烯醇；聚丙烯酸盐——聚丙烯酸钙；糠醇。
3）液体聚合物，包括：不饱和聚醋；环氧树脂。
本章介绍用于混凝土和砂浆的聚合物有：聚丙烯酸乙酯、醋酸乙烯—乙烯的共聚物（EVA）、甲基硅醇钠、高沸硅醇钠、阳离子氯丁胶乳，以及丙烯酸酯等。
对聚合物的质量要求是：掺入水泥混凝土或砂浆中的聚合物不应影响水泥水化过程或对水泥水化产物有不良作用，且聚合物本身不会被水解或破坏；聚合物应对钢筋无锈蚀作用。聚合物质量指标见表17-13。
聚合物质量指标表17-13
（3）砂、石子
应符合本章17-1-1-2节相关内容的要求。
（4）水
符合国家标准的饮用水。
（5）主要助剂
1）稳定剂为避免聚合物乳液与水泥水化产物中大量多价金属离子作用而致破乳、凝聚，以及在搅拌过程中聚合物乳液产生析出及凝聚，必须加入稳定剂，从而改善聚合物乳液对水泥水化生成物的化学稳定性以及对搅拌剪切力的
机械稳定性，使聚合物与水泥有效地混合均匀，并紧密粘附成稳定的聚合物水泥多相体。
稳定剂多采用表面活性剂，其种类及掺量对效果有直接影响，所以应根据聚合物品种选择适宜的稳定剂及掺量。常用的稳定剂有：OP型乳化剂、均染剂102、农乳600等。
2）消泡剂为避免因聚合物乳液中乳化剂、稳定剂的表面活化影响而在拌合时产生的大量气泡，必须加入适量的消泡剂，从而消除气泡，降低拌合物的孔隙率，减小对强度的影响。
3）抗水剂当选用耐水性较差的聚合物、乳化剂、稳定剂时，应加入适量的抗水剂。
4）促凝剂为避免由于聚合物掺量较多而延缓聚合物水泥混凝土的凝结，须加入一定量的促凝剂，以促使其凝结。
2．配合比的选择
使聚合物水泥混凝土呈现最佳力学状态的主要因素是聚合物的品种、性能、掺量，及其相应的助剂。聚合物掺量过小，则对混凝土性能的改善也小；聚合物掺量加大，则混凝土各项强度亦随之提高，但当掺量增大超过一定范围时，则混凝土强度、粘结性、干缩等性能反而向劣质转化，所以，聚合物应有其最佳掺量。因此，在选择配合比时，应着重考虑“聚灰比”（聚合物和水泥在整个固体中的重量比），其次再选定混凝土的其他组分。通常聚灰比在
5%~20%的范围内选用，其他组分可同于普通混凝土。参考配合比见表17-14。
聚合物水泥混凝土参考配合比表17-14
注：1．聚合物为聚丙烯酸乙酯。
2．水灰比为聚合物分散体中的用水量和加水量之和对水泥重量之比。
3．配制要点
（1）在满足对聚合物水泥混凝土使用功能要求的前提下，通过配合比选择及试验，确定聚合物及其助剂的最小掺量，以降低混凝土造价。现提供不同种聚合物混凝土选用不同的聚灰比的强度特性，见表17-15。
聚合物水泥混凝土的强度特性表17-15
注：表中数据引自建材院水泥所、建材部技术情报标准研究所，“聚合物混凝土的发展现状与动向”（1982）。
（2）按选定的配合比准确称量备好原材料。
（3）将聚合物乳胶置于容器中，加入稳定剂、消泡剂以及一定量的水，混合搅拌均匀制成聚合物乳液备用。
（4）将水泥和砂投入搅拌机中干拌均匀，再加入石子、水、聚合物乳液共同搅拌均匀制成聚合物水泥混凝土。
4、施工注意事项
（1）浇筑混凝土的垫层应洁净、无尘土等杂物；若浇筑混凝土的基层为旧有混凝土或砂浆层，则应除去其表面上的杂物及油污，露出坚实洁净的面层，用水冲刷一遍，表面不得有积水。
（2）基层若有裂缝或管道穿过，应沿裂缝或管道周围剔成V形凹槽，并用高等级砂浆填实抹平。如基层有渗漏水，应先行堵漏。
（3）控制水灰比，掌握施工和易性。拌合和浇筑过程中如出现拌合物趋于黏稠而影响施工和易性时，注意不得任意加水，以防影响质量，应补加适量备
用乳液，再行搅拌均匀供施工使用。
（4）根据所选聚合物的性能以及工程量的大小，掌握拌合量及浇筑时间。
当所选胶乳凝聚较快时，则应掌握浇筑速度，且应用多少拌多少，随拌随用。
（5）施工温度：冬季以+5℃以上为宜；夏季以+35℃以下为宜。
（6）混凝土浇筑完毕在硬化之前，不得直接浇水养护，露天作业应避免遭受雨淋。这是防止胶乳析出的白色脆性聚合物膜被水冲掉，从而会使聚合物混
凝土质量下降。
（7）聚合物水泥混凝土的养护方法不同于普通防水混凝土，通常采取干湿交替的方法进行养护。混凝土硬化后的7d以内，应保持湿润养护，这是为了在
此期间使水泥得以充分水化，水泥强度尽快增长，形成混凝土的刚性骨架；7d
以后，应转入自然条件下养护，混凝土在大气环境中自然干燥，以有利于聚合
物胶乳脱水固化，使聚合物形成的点、网、膜胶联于水泥混凝土的刚性骨架之
中紧密粘固，并将混凝土内部毛细孔道填塞。
高性能聚合物水泥混凝土(砂浆)的研究
摘要:高性能聚合物水泥混凝土(砂浆)的研究
1 引言
民用及水工建筑物在建设和使用过程中经常遇到混凝土质量问题，如蜂窝麻面、空洞、大面积损坏等，为恢复其使用功能，需进行修补。一般的修补方法是采用普通混凝土或砂浆作为修补材料，但普通混凝土粘结强度低，将其用于混凝土修补，容易造成界面粘结不牢、开裂而导致混凝土再度损坏等质量问题，近年来民用建筑已很少应用，仅用于水工建筑坝体的大体积混凝土修补。目前一般使用环氧树脂混凝土或砂浆作为修补材料，也有采用特殊骨料拌制的混凝土作为修补材料，如岩滩水电站溢流坝面修补材料采用的就是铁刚砂、石料拌制的抗压强度高达100MPa的高强混凝土。这两种混凝土修补材料均具有抗
压强度高的特点，环氧树脂混凝土还具有粘接强度高的特点，但也存在材料成本高、不宜
大量使用等缺点，而且在拌制环氧树脂混凝土时需要使用大量对人体危害极大的有毒助剂
；此外这两种材料自身强度过高(环氧树脂混凝土强度在60MPa以上)，与修补基面混凝土强度(一般约为30MPa)相差太大，在外界条件(如温差、湿度)发生较大变化的情况下，尤其在北方寒冷干燥气候，存在二者由于受力变形不一致而遭受破坏的隐患。因此，研制低成本、高性能、使用可靠方便的混凝土修补材料，已成为科研人员亟需攻克的难题。
2 新型修补材料的配方特点
为解决上述难题，我们通过广泛地收资及研究，参考了国内外众多的配方，经过试验筛取、组合，得出一种新型的高性能混凝土及砂浆配合比。该种材料由普通砂石料、525＃优质水泥、高分子聚合物、水泥塑化剂、增强剂、调凝剂、改性剂、膨胀剂、优质活性混
合材等组成，各原材料的性能特点分述如下
：
(1)优质水泥采用铁铝酸盐525＃水泥，该种水泥具有快凝快硬，水化时能快速产生大量的铁凝胶体的特点，因而混凝土收缩小、表面坚硬、早期强度高，抗腐蚀、抗冲刷性能优良。铁铝酸盐水泥与柳州普通水泥各项物理性能指标比较见表1。
(2)高分子聚合物采用可溶性高粘型聚合物粉料，粘度高达10000P
a
。s，该剂有极好的保水粘聚性，以适当掺量加入混凝土中可成倍提高混凝土的粘结强度。
(3)助剂
：
选入的助剂有塑化剂、增强剂、调凝剂、改性剂等，其中塑化剂可调整混凝
土拌合物的粘度，使其有较好的施工性能
；
增强剂可与混凝土内部的高聚物形成网络状结
构，提高混凝土的韧性及强度
；调凝剂则可任意调整混凝土凝结时间
；
改性剂可改变混凝土
内部水化产物Ca(OH)
2
的结晶度，使其以小分子形态出现，从而提高混凝土的密实度和强度。
(4)优质活性混合材
：
由硅灰、沸石粉、优质粉煤灰和膨胀剂以合适的比例混合而成，将其加入混凝土中可大大提高混凝土的密实度、强度及抗收缩性能。
3 新型修补材料的作用机理
一般来说，混凝土修补材料应具有如下基本性能
：
对老混凝土基面有足够高的粘结强度、较高的抗裂性和抗渗能力、优良的耐久及抗冻融性能。新型修补材料的成份以普通砂石、水泥为主，辅以少量有机高分子聚合物及助剂，通过大大改善混凝土的施工性能来保证混凝土具有正常的使用功能。当进行混凝土拌制时，聚合物分子与水泥颗粒间仅发生化学吸附作用，聚合物分子吸水而增稠提高材料的吸附粘结力，同时各种助剂的存在又使混凝土浆体具有较好的施工性能，如流动性和保水性等。在水泥凝结硬化过程中，水泥从聚合物中不断吸收水分而充分水化，同时聚合物粒子由于脱水而逐渐聚集，并在混凝土内部空间形成网络状骨架，加上活性混合材及塑化剂引入的封闭型微小气泡，有效封堵了混凝土内部的毛细管道，从而形成具有较高强度和密实度的带韧性的高性能混凝土。
4 新型修补材料的应用
4.1 一般建筑物混凝土修补
一般建筑物少量混凝土修补可使用高性能砂浆，砂浆配合比见表2。不需浇水润湿混凝土基面，砂浆可直接用于干净的光滑混凝土或破损混凝土基面，并能够和基层牢固粘结为一体，表面形成的一层致密坚固的砂浆层能够隔断水分的透过，有效的保护破损混凝土面。
4.2 大体积混凝土修补
大体积混凝土破损一般发生在水工建筑物过水部分，如溢流坝、泄洪道等。过水部分混凝土由于长期受水流、泥砂冲刷及气蚀作用，普通混凝土在此条件下极易被破坏。因此，要求修补材料具有粘结牢固、密实抗裂、耐冲刷等性能，针对这一特性组成修补材料配方，见表3。试验数据表明
：
新型修补材料粘结强度高、与基层混凝土变形协调能力好、抗冻融抗冲刷性能优良，且价格便宜，是目前较好的一种高性能混凝土修补材料。
4.3 用于建筑物饰面板粘贴
一般建筑物均进行外装饰，如贴瓷砖、大理石、花岗岩等，使用高性能砂浆作为胶粘剂，可以从根本上消除按传统普通水泥粘贴造成的工艺复杂，易变形脱落、污染饰面等弊病，并有效地解决墙体渗漏水的难题。
表2 新型砂浆配合比表
普通砂浆 1 1.5 5.2 ／／／80 1.0 1.2 0.3 10 ／35.0 180
环氧树脂砂浆／1～2 0～4 ／环氧树
指1
0.7 ／1
2.0～
5.0
6.0～
10
2.0～
5.0
0 ／
60～
80
10000～
20000
5 结语
新型修补材料根据混凝土修补的特点进行配方设计，选用耐腐蚀、耐磨损、高早强水泥及水溶性高分子聚合物组分，形成无机胶凝材料与有机高分子聚合物材料的完美结合，并使修补过的混凝土具有比原来更优异的性能。高性能修补混凝土成本不高，甚至可以代替普通混凝土而直接在工程中使用，使建筑物具有更优异的性能。事实上，国外发达国家已经在建筑上使用高性能混凝土或砂浆。
本试验结果表明:5%,10%,15%聚灰比的聚合物水泥混凝土其28
d抗压强度值分别是空白对比试样的1.04,1.06,1.12倍;抗折强
度值分别是空白对比试样的 1.02,1.04,1.10倍.抗压强度与抗折
强度比为9.14,9.13,9.10.因此得出:普通硅酸盐水泥混凝土中掺
入聚丙烯酸酯可以提高聚合物水泥混凝土的抗压强度和抗折强
度,改善聚合物水泥混凝土的性能,具有很好的发展及应用前景.
聚合物—水泥基复合材料相关术语的思考与商酌
聚合物—
水泥基复合材料是设法将聚合物掺入到水泥混凝土中而形成有机－
无机复合作用的一种新型材料。由于聚合物－水泥基复合材料结合
了普通混凝土和有机聚合物的各自优点，其性能较传统水泥基复合
材料有显著的改善和提高，是当前国内外大力研究和发展的新型混
凝土复合材料。由于这一材料介于聚合物、无机胶凝材料及混凝土
工艺学之间，导致目前使用的一些相关技术术语比较混乱。这一方
面不利于概念的理解和对这种材料的正确认识，另一方面也不利于
信息、学术交流和技术推广。因而对该领域使用的一些易引起混淆
的相关术语有必要进行讨论，以使概念和术语更趋科学和规范。
1目前各类文献的表述及我们的观点
1.1关于聚合物－水泥基复合材料的统称
将由水泥、聚合物（乳液或粉状物料）、集料（粗集料或细集料）、水混合并硬化后所形成的新材料，称为聚合物－水泥基复合材料，或聚合物－水泥混凝土。
文献［1］对聚合物－水泥基复合材料是这样描述的：水泥－聚合物复合材料，在国际上通常被称作聚合物混凝土，或混凝土—
聚合物复合材料。它是聚合物浸渍混凝土（PIC）、聚合物改性混凝土（PMC）或称聚合物水泥混凝土（PCC），以及聚合物胶结混凝土（PC）又称树脂混凝土三者之统称。可见，文献［1］称其为水
泥－聚合物复合材料。
文献［2］认为：聚合物混凝土是利用水泥混凝土的制造方法和施工技术与高分子材料有效结合而产生的一种新型材料的总称。它的确切名称是混凝土聚合物复合材料。在这里，这种材料被称为聚合物混凝土或混凝土聚合物复合材料。
文献［3］称其为聚合物水泥混凝土，文献［4］称其为聚合物混凝土，文献［5］称其为聚合物改性水泥混凝土。
1.2关于聚合物－水泥基复合材料的分类及术语
按照材料制备工艺我们将聚合物－水泥基复合材料归类如下：
第一类：聚合物浸渍混凝土（Polymer Impreg－nated Concrete）［PIC］。文献［１］、［2］、［4］、［5］中均称为
聚合物浸渍混凝土，在文献［3］中称为混凝土聚合物。
第二类：聚合物－水泥共混混凝土。文献［1］和文献［2］中称为聚合物改性混凝土（Polymer
ModifiedConcrete）（PMC）；在文献［3］、［5］中称为聚合物水泥混凝土；文献［6］称之为聚合物改性混凝土和改性水泥砂浆（Po lymer Modified Concrete and Mortar）。
第三类：聚合物－水泥特制混凝土。文献［1］中称为MDF（Macro Defect－free
Cement）水泥，并将其列入水泥－聚合物复合材料之中。
文献［3］的描述为：掺加聚合物的混凝土，当前可区分为聚合物水泥混凝土、聚合物混凝土和混凝土聚合物；文献［1］、［2］和［4］按照混凝土中胶结料的组成，将混凝土聚合物复合材料分为三种。
文献［1］中的聚合物混凝土（Polymer
Concrete）是一种完全不用水泥、全部以合成树脂为胶结材料，以砂、石为骨料的混凝土。文献［2］也称其为树脂混凝土。文献［3］称之为聚合物胶结混凝土或树脂混凝土（Resin
Concrete）。文献［5］将聚合物改性水泥混凝土按改性方法分为三种：聚合物浸渍混凝土，聚合物混凝土和聚合物水泥混凝土。
文献［1］中的MDF（Macro Defect－free Cement）是1981年英国人Birchall所研制开发的一种新材料，其主要组成为水泥、聚合物、塑化剂和水，但是具有与普通混凝土完全不
同的特殊的制作工艺。
2讨论与评述
2．1关于聚合物－水泥基复合材料统称的讨论
由1．1的描述可看出，各种文献对聚合物—
水泥基复合材料的统称有较大的差异。从其分类的内涵都相同这一点可以看出，它们指的均是同一事物。但是，这些统称中有些是不确切的。
为使讨论评述有据，先将有关文献对混凝土的定义作一复述。文献［4］的定义是：混凝土是由无机胶凝材料（如水泥、石灰、石膏等）和水或有机材料的浆状物如沥青、树脂等）与骨料按一定比例拌和，并在一定条件下硬化而成的人造石材。文献［7］的定义是：由胶结材（无机的、有机的或无机有机复合的）、颗粒状集料以及必要时加入化学外加剂和矿物掺和料合理组分的混合料，经硬化后形成具有堆聚结构的复合材料称为混凝土。广义的混凝土还包括无集料的混凝土，即水泥石。
尽管这两个文献的表述文字略有不同，但其内涵却是一样的，即包括三部分：
第一，组成材料是胶结材料、水、骨料（也可不包括骨料）和必要的外加剂；
第二，硬化，这意味着经过一定时间后的混合料而不是指新拌混合料：
第三，是一种复合材料。
按复合材料的定义和命名原则［８］：水泥在其中是作为连续相，或者是基体材料；聚合物是分散相，或者是加强材料。命名时加强材料在前，基体材料在后，中间加一联结符（斜杠或短横杠），后缀复合材料。则由聚合物、水泥、水和骨料为主要原料所形成的混合料经硬化后而成的复合材料，可称为聚合物－水泥基复合材料。文献［3］和文献［5］的统称没有强调复合材料。而文献［1］的水泥－聚合物复合材料、混凝土－聚合物复合材料，以及文献［2］的聚合物复合材料和文献［4］的聚合物混凝土都与复合材料的定义和命名原则不相符。
按照混凝土的定义，文献［5］的“聚合物改性水泥混凝土”按改性方法的三种之一“聚合物混凝土”是指完全没有水泥而全部以合成树脂为胶结料的复合材料，不应归属于聚合物－水泥基复合材料。
2．2关于分类的讨论
按照知识分类理论以及混凝土的定义，水泥混凝土（水泥基复合材料）、聚合物混凝土（聚合物基复合材料）、聚合物水泥混凝土（聚合物—
水泥基复合材料）三个概念应该是并列关系而并非属种关系。
2．3关于分类名称的讨论
第一种制备工艺（PIC制备工艺）∶将低黏度的单体、预聚体、聚合物等浸渍到已水化硬化的混凝土的孔隙和裂缝中，再经过聚合等步骤使水泥混凝土与聚合物成为一个整体。其制造过程分两大步：即首先将水泥和骨料（粗骨料或细骨料）制成水泥混凝土（水泥基复
各种聚合物改性剂介绍
我国从上世纪80 年代开始探索道路改性沥青。目前，所使用的改性沥青多为 聚合物改性沥青，改性剂主要有热塑性橡胶类苯乙烯丁二烯嵌段共聚物(SBS)、橡 胶类丁苯橡胶(SBR)、热塑性树脂类聚乙烯(PE)与乙烯-醋酸乙烯共聚物(EV A) 及 废旧橡胶粉等。 SBS 改性沥青以优良的高、低温性能和回弹性能，应用最为普遍，但改性成 本也较高，一般只应用于高等级公路建设，限制了其应用范围。同时，由于SBS 改性沥青是通过搅拌、剪切等物理方法将SBS 分散于沥青中，SBS 与沥青之间并未发生明显的化学反应，仅仅是物理意义上的混溶，而SBS 与沥青之间的密度、 极性、分子量以及溶解度等参数的性质的差异又较大，使得绝大部分SBS 与沥青 热力学不相容，高温储存容易分层变质。需要对其进一步改性以提高相容性和储 存稳定性，这无疑又增加了工艺的复杂性。 SBR 能够改善沥青的高、低温性能，并以其较为突出的低温延展性在寒区公 路应用最为广泛。而利用废旧橡胶粉改性沥青还可以减少固体废弃物的污染，有 利于环境保护和资源节约型社会的建设。 改性沥青用PE 一般是指低密度聚乙烯和线型低密度聚乙烯，其改性沥青具有良好的高温稳定性，而且价格低廉，尤其是利用回收废旧塑料(农用地膜、食品袋等) 改性沥青不仅利于环保，减少“白色污染”，而且具有良好的社会效益和经济 效益。但PE 改性沥青的储存稳定性差，需要现配现用，并需要使用昂贵的大型细化分散设备将其送至施工现场，这就造成使用不便并增加额外投入，影响到聚乙 烯改性沥青的推广应用。 EV A 和沥青的溶解度参数非常接近，与沥青具有良好的相容性，能有效地改 善沥青的高温性能，在改善沥青低温性能方面优于PE。 在聚合物改性沥青中，改性剂如热塑性橡胶类SBS、橡胶类SBR、热塑性树 脂类PE、EV A 等都是石油化工产品，随着石油资源的逐渐耗尽，油价不断上涨，势必使得聚合物改性沥青的价格不断上涨，路面造价不断提高。因此，为降低工 程造价，寻找价格相对较低、改性效果较好的新型改性剂成为目前改性沥青的重 要研究方向。 相对于成本较高、改性工艺较为复杂的聚合物改性沥青，酸改性沥青具有价 格低廉、加工简单、沥青性能改善明显等优点，有着良好的应用前景。 酸改性方法在美国路易斯安娜州已经用了20 年左右来生产AC-30 和AC-40 沥青。在1992-1993 年，酸改性和酸加聚合物改性沥青在整个美国开始使用。美 国AMAP 在2004-2005 曾对改性沥青做过一项调查，其调查选项是多选，调查 结果显示：SBS 改性的为67％，SB 改性的为48％，SBR 胶乳改性的为39％，其他聚合物改性的为3％，化学改性的（含酸改性）为12％，18％是其他改性。而 其在2005-2006 的调查结果为：SBS 改性的为80％，SB 改性的为45％，SBR 胶乳改性的为45％，其他聚合物(EV A 等)改性的为19％，化学改性的为12％，酸2我国从上世纪80 年代开始探索道路改性沥青。目前，所使用的改性沥青多为 聚合物改性沥青，改性剂主要有热塑性橡胶类苯乙烯丁二烯嵌段共聚物(SBS)、橡 1改性的为16％，16％是其他改性。 在2004-2005的调查中，化学改性与酸改性是放在一起统计的，而在2005-2006 的调查中，化学改性与酸改性被分开统计，酸改性的比例增加为16％。由此可见，酸改性在美国沥青改性中的使用比例在逐渐提高。
关于新标准《普通混凝土拌合物性能试验方法标准》gbt50080-206培训试题3月答案
关于新标准《普通混凝土拌合物性能试验方法标准》 GB/T50080-2016培训试题 姓名：单位：分数： 填空题（每空4分，共100分） 1.坍落度筒提离时间应控制在（ 3-7s ）；从开始装料到提坍落度筒的整个过程应连续进行，并应在（ 150s ）内完成。 2.混凝土拌合物坍落度值测量应精确至（ 1mm ），结果应修约至（ 5mm ）。 3.混凝土扩展度试验中应使用钢尺测量混凝土拌合物展开扩展面的（最大直径）以及与其呈（垂直方向）的直径。 4.当扩展度两直径之差小于（ 50mm ）时，应取其算术平均值作为扩展度试验结果。 5.扩展度试验从开始装料到测得混凝土扩展度值得整个过程应连续进行，并应在 （ 4min ）内完成。 6.倒置坍落度筒排空试验，当倒置坍落度筒放于台架上时，其小口端距底板不应小于 （500mm ），且坍落度筒中轴线应垂直于底板。 7.凝结时间试验试验筛应为筛孔公称直径为5.00mm的（方孔筛）。 8. 凝结时间试验取样混凝土坍落度不大于（ 90mm ）宜用振动台振实砂浆，大于 （90mm ）宜用人工插捣，振实或插捣后，砂浆表面宜低于砂浆试样筒口 （ 10mm ），并应立即加盖。 9.泌水试验用电子天平最大量程为20Kg,感量不应大于( 1g )。 10.压力泌水试验，压力泌水仪安装完毕后应在（ 15s ）以内给混凝土拌合物试样加 压至（3.2MPa ），并应在（2s ）内打开泌水阀门。 11.表观密度试验用电子天平最大量程应为50kg,感量不应大于（10g ）。 12. 表观密度试验容量筒填满密实后，称取混凝土拌合物试样与容量筒总质量，精确至 （10g ）。 13.含气量试验两次测量结果大于（ 0.5% ）时，应重新试验。 14.均匀性试验砂浆密度法，从搅拌机口分别取先出机和最后出机的混凝土试样各一份，每份混凝土试样量不应少于（ 5L ）。砂浆拌合物振实或插捣密实后，称出砂浆与容 量筒总质量，精确至（ 1g ）。 15.均匀性试验混凝土稠度法，从搅拌机口分别取先出机和最后出机的混凝土试样各一份，每份混凝土试样量不应少于（ 10L ），混凝土稠度法主要测试先后出机混凝土拌合物（坍落度值之差）和（扩展度值之差）。
高分子聚合物改性概述
高分子聚合物改性概述 1概述 高分子聚合物作为20世纪发展起来的新材料，因其综合性能优越、成形工艺相对简便以及应用领域极其广泛，因而获得了较为快速的发展。 然而.高分子材料又有诸多需要克服的缺点。以塑料为例，有许多塑科品种性脆而不耐冲击，有些耐热性差而不能在高温下使用。还有一些新开发的耐高温聚合物又因为加工流动性差而难以成形。再以橡胶为例，提高强度、改善耐老化性能、改善耐油性等都是人们关注的问题，诸如此类的同题都要求对聚合物进行改性。用以强化或展现聚合物某些或某一特定性能为目标的工艺方法.通称为聚合物改性(poly-mermodification)。可以说，聚合物科学与工程这门学科就是在不断对聚合钧进行改性中发展起来的。聚合物改性使聚合物材料的性能大幅度提高，或者被赋予新的功能，进一步拓克了高分子聚合物的应用领域.大大提高了聚合物的工业应用价值。 聚合物的改性方法多种多样，总体上可划分为共混改性、填充改性及纤维增强复合改性、化学改性、表面改性及其他方法改性。 聚合物改性的目标如下。
1)功能性使某一聚合物具有特定的功能性，而成为功能高分子材料，如磁性高分子、导电高分子、含能高分子、医用高分子、高分子分离膜等。 2)高性能使聚合物的力学性能.如拉伸强度、弹性模量、抗蠕变、硬度和韧性等，获得全面或大部分提高。 3)耐久性使聚合物的某些性能，如耐热性、耐寒性、耐油性、耐药溶剂性、耐应力开裂性、耐气候性等，得到持久的提高或改善。而成为特种高分子材料。 4)加工性许多高性能聚合物，因其熔融温度高，熔体流动性差，难以成形加工，采用改性技术，可成功地解决这一难题。 5)经济性在不影响使用性能的前题下，采用较低廉的有机材料或无机材料，与聚合物共混或填充改性，可降低材料成本，增强产品竞争能力;另外采用共混或填充改性手段，还可提高某些一般聚合物的工程特性.如采用聚烯烃与PA、ABS、PC等共混，或玻璃纤维填充PA、PP、PC等就是典型的范例。 2共混改性 聚合物的共混改性的产生与发展，与冶金工业的发展颇有相似之处。尽管已经合成的裹台物达到了数千种之多，但能够有工业应用价值的只有几百种，而能够大规模工业生产的以及广泛应用的只有
什么是聚合物水泥混凝土
聚合物水泥混凝土介绍 早在1920年，国外曾以天然橡胶胶乳配制水泥砂浆，后逐步又用合成橡胶、合成树脂的各种乳液作为外加剂，对水泥砂浆及混凝土进行改性。1974年第六届国际水泥化学会议首次讨论了关于聚合物水泥的化学作用过程。1981年在日本召开的第三届聚合物水泥的国际会议上将聚合物水泥列为独立研究方向。 我国采用聚合物研制化学注浆材料始于20世纪50年代，当时开发的品种有甲凝、丙凝、酚醛树脂、环氧树脂，以及不饱和聚酯等，并于60年代在水电、交通、煤炭、建筑等方面进行工程实践，取得了成功。70年代我国开发聚合物水泥材料无论从品种上、还是数量上均有大幅度提高，相继有聚乙烯醇缩甲醛（107胶）、聚醋酸乙烯乳液（白乳胶）、氯丁橡胶、丙烯酸醋等问世。随着我国高分子化学工业的发展，80年代末期至90年代初期，我国在聚合物水泥方面的研究和实践有更大发展，聚合物混凝土及聚合物水泥砂浆在建筑工程中被大量采用，并获得优异效果。 聚合物加入混凝土或砂浆中，其形成的弹性网膜将混凝土、砂浆中的孔隙结构填塞，并经化学作用加大了聚合物同水泥水化产物的粘结强度，从而有效地对混凝土和砂浆进行改性。不仅增加了混凝土和砂浆的抗压强度，还使抗拉强度和抗弯强度获得较大提高，增强混凝土和砂浆的密实度，减少了裂缝，因而使抗渗性获显著提高，且增加了适应变形的能力，适用于地下建（构）筑物防水，以及游泳池、水泥库、化粪池等防水工程。如直接接触饮用水，例如贮水池，应选用符合要求的聚合物。从发展前景以及提高防水工程质量的角度来看，其潜能和作用不可低估。 1．材料要求 （1）水泥 按本章17-1-1-2节的要求选用水泥。 （2）聚合物 用于水泥材料的聚合物分为三类： 1）水溶性聚合物分散体，包括：橡胶胶乳——天然橡胶胶乳、合成橡胶胶乳；树脂乳液——热塑性及热固性树脂乳液、沥青质乳液；混合分散体——混合橡胶、混合乳胶。
影响水泥混凝土强度的因素
影响水泥混凝土强度的因素 商品混凝土是目前世界上用途最广、用量最大的建筑材料。它在建筑工程、公路工程、桥梁和隧道工程、水利及特种结构的建设领域中发挥着不可替代的作用。任何商品混凝土结构物主要都是用于承受荷载或抵抗各种作用力，强度是商品混凝土最重要的力学性能。通常用强度来评定和控制商品混凝土的质量以及评价各种因素影响程度的指标。本文就影响水泥商品混凝土强度的因素做简单的分析。 1、水泥对商品混凝土强度的影响 水泥商品混凝土中的活性成分，其强度大小直接影响着商品混凝土强度的高低。商品混凝土抗压强度与商品混凝土使用的水泥强度成正比，在配合比相同的情况下，所使用的水泥强度越高，制成的商品混凝土强度越高。水泥商品混凝土的影响取决于水泥的化学成分及细度。水泥强度主要来自于早期强度及后期强度，而且这些影响贯穿于商品混凝土中。用早期强度较高的水泥来制作商品混凝土，其强度增长较快，但在后期可能以较低的强度而告终。而无论通过改变成分、养护条件或者利用外加剂而比较缓慢地水化，都可使水泥产生较高的最终强度。 水泥细度对商品混凝土强度的影响也很大。随着细度增加，水化速率增大，就导致较高的强度增长率。但应避免细磨粉的含量。因为当颗粒很细时，间隙水可引起一些高W/C区域。 而水泥质量的波动对商品混凝土强度的影响,应引起注意。水泥厂生产的同一品种同一标号的水泥，不可避免地会在质量上有波动。水泥质量的波动，毫无疑问地在商品混凝土强度上反映出来。采用具有相同平均强度而离散系数小的水泥，可以降低商品混凝土的水泥用量。水泥质量波动大多是由于水泥细度和早期强度的差异引起的。而这些因素在早期的影响最大。随着时间的延长其影响就不再是最重要的了。即水泥质量波动引起的商品混凝土强度的标准离差，不随龄期
聚合物改性
主要复习题 1.在聚合物共混物中，控制分散相粒径的方法有哪些？答：P36 2.写出共混物熔体粘度与剪切速率的关系式，并画出共混物熔体的粘度与剪切 速率的关系曲线的三种基本类型。答：P23 3.聚合物共混物的形态与哪些因素有关？答：P15 4.PVC/ABS 共混体系的制品较纯PVC和纯ABS制品具有哪些优越性？P53 答：ABS为丙烯腈-丁二烯-苯乙烯共聚物，具有冲击性能较高、易于成型加工、手感良好以及易于电镀等特性。PVC则具有阻燃、耐腐蚀、价格低廉等特点。将PVC与ABS共混，可综合二者的优点。 5.简述共混物形态研究的染色法、刻蚀法及低温折断法三种制样方法。P9 6.PET、PC、ABS、PPO、POM、PPS、PES、PSF、PP、PE、BR、PMMA、CR、CPE分 别代表什么聚合物？ 答：PES--聚苯醚砜；PSF--聚砜；BR--1,2-聚丁二烯橡胶；PMMA--聚甲基丙烯酸甲酯；CR--氯丁橡胶。 7. PVC、CPE、MBS、NBR、SBS、TPU、ABS、EPDM、PC、PET分别 代表什么聚合物？ 8.鉴于PE对烃类溶剂的阻隔性差，为提高PE的阻隔性，可采用PE/PA共混的 方法，简述其阻隔原理。答：P59 9.简述在PP/PE共混体系中，PE使PP冲击性能得到提高的机理。答：P57 10.互穿聚合物网络（IPN）可分为哪几种类型？请简述之。答：P108 11.聚合物填充改性的主要填充剂品种有哪些？答：P78 12.什么是结晶性聚合物和非结晶性聚合物？指出PS, ABS, PC, PO, PA, PET, PSF, PAR, PBT, POM, PPS这些聚合物品种中哪些可归属于结晶性聚合物品种？ 13.如何区分两相共混物中不同相之间的相容性？ 14.工业上应用最广的硅橡胶为甲基硅橡胶，简述它的制备原理 并写出它的化学反应式。怎样解决甲基硅橡胶的力学性能较低和耐油性差的问题。
普通混凝土拌合物性能试验方法标准
普通混凝土拌合物性能试验方法标准—取样及试样的制备、稠度试验 １总则 １．０．１为进一步规范混凝土试验方法，提高混凝土试验精度和试验水平，并在检验或控制混凝土工程或预制混凝土构件的质量时，有一个统一的混凝土拌合物性能试验方法，制定 本标准。 １．０．２本标准适用于建筑工程中的普通混凝土拌合物性能试验，包括取样及试样制备、稠度试验、凝结时间试验、泌水与压力泌水试验、表观密度试验、含气量试验和配合比分析 试验。 １．０．３按本标准的试验方法所做的试验，试验报告应包括下列内容： １委托单位提供的内容： １）委托单位名称； ２）工程名称及施工部位； ３）要求检测的项目名称； ４）原材料的品种、规格和产地以及混凝土配合比； ５）要说明的其他内容。 ２检测单位提供的内容： １）试样编号； ２）试验日期及时间； ３）仪器设备的名称、型号及编号； ４）环境温度和湿度； ５）原材料的品种、规格、产地和混凝土配合比及其相应的试验编号； ６）搅拌方式； ７）混凝土强度等级； ８）检测结果；
２取样及试样的制备 ２．１取样 ２．１．１同一组混凝土拌合物的取样应从同一盘混凝土或同一车混凝土中取样。取样量应多于试验所需量的１．５倍；且宜不小于２０Ｌ。 ２．１．２混凝土拌合物的取样应具有代表性，宜采用多次采样的方法。一般在同一盘混凝土或同一车混凝土中的约１／４处、１／处和３／４处之间分别取样，从第一次取样到最后一次取样不宜超过１５ｍｉｎ，然后人工搅拌均匀。 ２．１．３从取样完毕到开始做各项性能试验不宜超过５ｍｉｎ。 ２．２试样的制备 ２．２．１在试验室制备混凝土拌合物时，拌合时试验室的温度应保持在２０±５℃，所用 材料的温度应与试验室温度保持一致。 注：需要模拟施工条件下所用的混凝土时，所用原材料的温度宜与工现场保持一致。 ２．２．２试验室拌合混凝土时，材料用量应以质量计。称量精度骨料为±１％；水、水泥、 掺合料、外加剂均为±０．５％。 ２．２．３混凝土拌合物的制备应符合《普通混凝土配合比设计规程》ＪＧＪ５５中的有关 规定。 ２．２．４从试样制备完毕到开始做各项性能试验不宜超过５ｍｉｎ。 2．3试验记录 ２．３．１取样记录应包括下列内容： １取样日期和时间； ２工程名称、结构部位； ３稠度试验 ３．１坍落度与坍落扩展度法 ３．１．１本方法适用于骨料最大粒径不大于４０ｍｍ、坍落度不小于１０ｍｍ的混凝土拌 合物稠度测定。
聚合物改性总结
零、绪论 聚合物改性的定义：通过物理和机械方法在高分子聚合物中加入无机或有机物质，或将不同类高分子聚合物共混，或用化学方法实现高聚物的共聚、接枝、嵌段、交联，或将上述方法联用，以达到使材料的成本下降，成型加工性能或最终使用性能得到改善，或使材料仅在表面以及电、磁、光、热、声、燃烧等方面赋予独特功能等效果，统称为聚合物改性。 聚合物改性的目的： 所谓的聚合物改性，突出在一个改字。改就是要扬长补短，要发扬和保留聚合物原有的优势，抑制和克服聚合物原有的缺点，并根据实际需要赋予聚合物新的性能。 聚合物改性的三个主要目的： ①克服聚合物原有的缺点，赋予聚合物某些高新的性能与功能 ②改善聚合物的加工工艺性能 ③降低材料的生产成本 总之，聚合物改性就是要在聚合物的使用性能、加工性能与生产成本三者之间寻求一个最佳的平衡点。 聚合物改性的意义： 1.新品种的开发越来越困难（已开发的品种数以万计，工业化的三百余种。资源限制、开发费用、环境污染） 2.使用性能的多样化、复杂化，要求材料有多种性能及功能，单一聚合物难以实现。 3.聚合物改性科学应运而生——获取新性能聚合物的简洁而有效的方法。 聚合物改性的主要方法： 共混改性；填充改性；纤维增强复合材料；化学改性；表面改性 聚合物改性发展概况 几个重要的里程碑事件： 1942年，采用机械熔融共混法将NBR掺和于PVC之中，制成了分散均匀的共混物。这是第一个实现了工业化生产的聚合物共混物。 1948年，HIPS 1948年，机械共混法ABS问世，聚合物共混工艺获得重大进展。 二者可称为高分子合金系统研究开发的起点。 1942年，制成了苯乙烯和丁二烯的互穿聚合物网络（IPN），商品名为“Styralloy”,首先使用了聚合物合金这一名称。1960年，建立了IPN的概念，开始了一类新型聚合物共混物的发展。IPN已成为共混与复合领域一个独立的重要分支。 1965年，Kato研究成功OsO4电镜染色技术，使得可用透射电镜直接观察到共混物的形态，这一实验技术大大促进了聚合物改性科学理论和实践的发展，堪称聚合物发展史上重要的里程碑。1965年，热塑弹性体SBS、SIS问世，并用相畴（domain）理论加以解释。制得了在室温下具有橡胶的高弹性，塑料加工温度下可进行加工的新型材料，聚合物改性理论也获得重要进展。 一、共混 1．共混改性：①化学共混、物理共混、物理化学共混 物理共混（blend）就是通常意义上的“混合”，简单的机械共混； 物理/化学共混（就是通常所称的反应共混）是在物理共混的过程中兼有化学反应，可附属于物理共混； 化学共混则包括了接枝、嵌段共聚及聚合物互穿网络（IPN）等，已超出通常意义上的“混合”的范畴，而应列入聚合物化学改性的领域了。 ②根据物料形态分类：熔融共混、溶液共混、乳液共混 熔融共混是将聚合物组分加热到熔融状态后进行共混。优点：①原料准备操作简单。②熔融时，扩散对流作用激化，强剪切分散作用，相畴较小。③强剪切及热的作用下，产生一定数量的接枝或嵌段共聚物，促进体系相容性。 溶液共混是将聚合物组分溶于溶剂后，进行共混。 乳液共混是将两种或两种以上的聚合物乳液进行共混的方法。
普通混凝土拌合物性能试验方法标准 50080-2016
混凝土拌合物性能试验 6普通混凝土拌合物性能试验方法标准（GB/T50080-2016） 6.1目的要求及适用范围为规范和统一普通混凝土拌合物性能试验方法，提高实验技术水平，保证混凝土拌合物性能，满足预制混凝土构件和现浇混凝土工程的质量要求。本细则适用于普通混凝土拌合物性能的试验 6.2混凝土拌合物的取样及试样制备 6.2.1同一组混凝土拌合物的取样，应在同一盘混凝土或同一车混凝土中取样。取样量应多于试验所需量的1.5倍，且不易小于20L。 6.2.2混凝土拌合物的取样应具有代表性，宜采用多次采样的方法。宜在同一盘混凝土或同一车混凝土中的约1/4处、1/2处和3/4处之间分别取样，并搅拌均匀；从第一次取样到最后一次取样时间间隔不宜超过15min。宜在取样后5min内开始各项性能试验。 6.2.3试验室制备混凝土拌合物的搅拌，应符合下列规定： 1)混凝土拌合物应采用搅拌机搅拌，搅拌前应将搅拌机冲洗干净，并预拌少量同种混凝土拌合物或水胶比相同的砂浆，搅拌机内壁挂浆后将剩余料卸出； 2)称好的粗骨料、细骨料、胶凝材料和水应依次加入搅拌机，难溶和不溶的粉状外加剂宜与胶凝材料同时加入搅拌机，液体和可溶外加剂宜与拌合水同时加入搅拌机； 3)混凝土拌合物宜搅拌2min以上，直至搅拌均匀； 4)混凝土拌合物一次搅拌量不宜少于搅拌机公称容量的1/4，不应大于搅拌机公称容量，且不应少于20L。 6.2.4试验室拌制混凝土时，材料用量以质量计，骨料的称量精度应为±0.5%；水泥、掺合料、水、外加剂的称量精度均应为±0.2%。 6.2.5取样应记录下列内容并写入试验或检测报告 1）取样日期、时间和取样人； 2）工程名称、结构部位； 3）混凝土加水时间和搅拌时间； 4）混凝土标记； 5）取样方法；拌合物性能试验 6）取样编号； 7）试样数量； 8）环境温度及取样的天气情况； 9）取样混凝土的温度。 6.2.6在试验室制备混凝土拌合物时，除本章第6.2.5条规定的内容之外，尚应记录下列内容并写入试验或检测报告： 1）试验环境温度； 2）试验环境湿度； 3）各种原材料品种、规格、产地及性能指标； 4）混凝土配合比和每盘混凝土的材料用量。 6.3混凝土拌合物的和易性 6.3.1表示混凝土拌合物的施工操作难易程度和抵抗离析作用的性质称为和易性。和易性是由流动性、粘聚性、保水性等性能组成的一个总的概念。 6.3.2流动性：流动性也称稠度，是指混凝土拌合物在本身自重或施工机械振捣作用下，能产生流动并且均匀密实的填满模板在各个角落的性能。流动性好，则操作方便，易于振捣、成型。
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。
附录D 水泥混凝土抗压强度评定
附录D 水泥混凝土抗压强度评定 D.0.1 评定水泥混凝土的抗压强度，应以标准养生28d 龄期的试件为准。试件为边长150mm 的立方体。试件3 件为1 组，制取组数应符合下列规定： 1) 不同强度等级及不同配合比的混凝土应在浇筑地点或拌和地点分别随机制取试件。 2) 浇筑一般体积的结构物(如基础、墩台等)时，每一单元结构物应制取2 组。 3) 连续浇筑大体积结构时，每80~200m3 或每一工作班应制取2 组。 4)上部结构，主要构件长16m 以下应制取1 组，16~30m 制取2 组，31~50m 制取3 组，50m 以上者不少于5 组。小型构件 每批或每工作班至少应制取2 组。 5) 每根钻孔桩至少应制取2 组；桩长20m 以上者不少于3 组；桩径大、浇筑时间很长时，不少于4 组。如换工作班时， 每工作班应制取2 组。 6) 构筑物(小桥涵、挡土墙)每座、每处或每工作班制取不少于2 组。当原材料和配合比相同、并由同一拌和站拌制时， 可几座或几处合并制取2 组。 7) 应根据施工需要，另制取几组与结构物同条件养生的试件，作为拆模、吊装、张拉预应力\承受荷载等施工阶段的强 度依据。 D.0.2 水泥混凝土抗压强度的合格标准 1) 试件≥10 组时，应以数理统计方法按下述条件评定： Rn-K l S n≥0.9R R min≥K2R 式中：n—同批混凝土试件组数； R n—同批n 组试件强度的平均值(MPa)； S n—同批n 组试件强度的标准差(MPa)， R—混凝土设计强度等级(MPa)； R min—n 组试件中强度最低一组的值(MPa)： K1、K2—合格判定系数，见附表D。 附表D K1、K2 的值 n 10~14 15~24 ≥25 K1 1.70 1.65 1.60 K2 0.9 0.85 D.0.2.2 试件<10 组时，可用非统计方法按下述条件进行评定： R n≥1.15R R min≥0.95R D.0.3 实测项目中，水泥混凝土抗压强度评为不合格时相应分项工程为不合格。
普通混凝土拌合物性能试验要点
普通混凝土拌合物性能试验 一、目的要求及适用范围 检验混凝土拌合物的各种性能及质量和流变特征，要求统一遵循混凝土拌合物性能试验方法，从而对工业与民用建筑和一般构筑物中所适用普通混凝土 拌合物的基本性能进行检验。 二、拌合物取样及试样制备 1.混凝土拌合物试验用料取样应根据不同要求，从同一盘搅拌或同一车运送的混凝土中取 出；或在试验室用机械或人工拌制。 2.混凝土工程施工中取样进行混凝土拌合物性能试验时，其取样方法和原则应按 GB50204-2002《混凝土结构工程施工质量验收规范》及其他有关规定执行。 3.在试验室拌制混凝土拌合物进行试验时，混凝土拌合物的拌合方法按下列方法步骤进行：（1）试验室温度应保持在（20±5）℃，并使混凝土拌合物避免遭受阳光直射和风吹（当需 要模拟施工所用的混凝土时，试验室和原材料的质量、规格和温度条件应与施工现场相同）。（2）所用材料应符合有关技术要求。在拌合前，材料的温度应保持与试验室温度相同。 （3）各种材料应拌合均匀。水泥如有结块而又必须使用时，应过0.90mm方孔筛，并记录筛余物。 （4）在决定用水量时，应扣除原材料的含水量，并相应增加其各种材料的用水量。 （5）拌制混凝土的材料用量以重量计。称量精确度：骨料为± 1.0%；水、水泥和外加剂为 ±0.5%。 （6）掺外加剂时，掺入方法应按照有关规定。 （7）拌制混凝土所用的各种用具（入搅拌机、拌合铁板和铁铲、抹刀等），应预先用水湿润，使用完毕后必须清晰安静，上面不得有混凝土残渣。 （8）使用搅拌机半只混凝土时，应在拌合前预拌适量的砂浆进行刷膛（所用砂浆或混凝土 配合比应与正式拌合的混凝土配合比相同），使搅拌机内壁粘附一层砂浆，以避免正式拌合 时水泥砂浆的损失。机内多余的砂浆或混凝土倒在铁板上，使拌合铁板也粘附薄层砂浆。 （9）设备：1）搅拌机：容积30～100L，转速为18～22r/min。）磅秤：称量100kg，感量50g；台磅：称量10kg，感量5g；天平：称量1kg，感量0.5g（称量外加剂用）。3）铁板：拌合用铁板，尺寸不宜小于 1.5m*2.0m，厚度3～5mm。4）铁铲、抹刀、坍落度筒、刮尺、 容器等。 （10）操作步骤 1）人工拌合法：将称好的砂料、水泥放在铁板上，用铁铲将水泥和砂料翻拌均匀，容后加 入称好的粗骨料（石子），再将全部拌合均匀。将拌合均匀的拌合物堆成圆锥形，在中心作 一个凹坑，将称量好的水（约一半）倒入凹坑中，勿使水溢出，小心拌合均匀。再将材料堆 成圆锥形作一凹坑，倒入剩余的水，继续拌合。每翻一次，用铁铲在全部拌合物面上压切一 次，翻拌一版不少于6次。拌合时间（从加水算起）随拌合物体积不同，宜接如下规定控制：拌合物体积在30L以下时，拌合4～5min;体积在30～50L时，拌合5～9min;体积超过50L 时，拌合9～12min。混凝土拌合物体积超过50L时，应特别注意拌合物的均匀性。 2）机械拌合法：按照所需数量，称取各种材料，分别按石、水泥、砂依次装入料斗，开动 机器徐徐将定量的水加入，继续搅拌2～3min（或根据不同情况，按规定进行搅拌），将混凝土拌合物倾倒在铁板上，再经人工翻拌两次，使拌合物均匀一致后用做实验。 4.混凝土拌合物取样后应立即进行试验。试验前混凝土拌合物应经人工略加翻拌，以保证质量均匀。 三、混凝土拌合物的和易性
水泥混凝土抗压强度评定
水泥混凝土抗压强度评定 E.0.1评定水泥混凝土的抗压强度，应以标准养护28d 龄期的试件为准。试件为边长15cm的立方体。试件3件为1组，制取组数应符合下列规定: E.0.1.1不同强度等级及不同配合比的混凝土应在浇筑地点或拌和地点分别随机制取试件。 E.0.1.2 浇筑一般体积的结构物(如基础、墩台等)时，每一单元结构物应制取2组。 E.0.1.3连续浇筑大体积结构时，每80一200m3或每一工作班应制取2组。 E.0.1.4 上部构造，主要构件长16m以下应制取1组，16一30m制取2组，31一50m制取3组，50m以上者不少于5组。小型构件每批或每工作班至少应制取2组。 E.0.1.5 每根钻孔桩至少应取2组;桩长20m以上者不少于3组；桩径大、浇筑时间很长时，不少于4组。如换工作班时，每工作班都应制取试件2组。 E.1.1.6 构筑物(小桥涵、挡土墙)每座、每处或每工作班制取不少于2组。当原材料和配合比相同、并由同一拌和站拌制时，可几座或几处合制取2组。 E.0.1.7 应根据施工需要，另制取几组与结构物同条件养护的试件，作为拆模、吊装、张拉预应力、承受荷载等施工阶段的强度依据； E.0.2 水泥混凝土强度的合格标准；
E.0.2.1试件≥10组时，应以数理统计方法按下述条件评定； R n-K1S n≥0.9R R min≥K2R 式中:n－同批混凝土试件组数； R n－同批几组试件强度的平均值(MPa); S n－同批几组试件强度的标准差(MPa)，当Sn<0.06R时，取Sn=0.06R； R－混凝土设计强度(MPa)； R min－n组试件中强度最低一组的值(MPa)； K1、K2--合格判定系数，见附表4。 附 表4 E.0.2.2 试件少于10组时，可用非统计方法按下述条件进行评定: R n≥1.15R R min≥0.95R
普通混凝土拌合物
4.3 普通混凝土拌合物 各材料按一定比例配合，经搅拌均匀后的混合物称为拌合物。 1. 和易性的含义 （1）和易性：又称工作性，是指混凝土拌合物易于施工操作（搅拌、运输、浇筑、捣实）并能获得质量均匀、成型密实的混凝土的性能。包括流动性、粘聚性和保水性。 （2）流动性：指拌合物在自重或施工机械振动作用下，能产生流动并均匀密实的填满模具的性质。流动性大小反映了拌合物的稀稠，又称稠度。 （3）粘聚性：指拌合物的各组成材料具有一定的粘聚力，不致产生分层和离析现象。 （4）保水性：拌合物保持水分，不致产生泌水的性能。拌合物发生泌水现象会影响混凝土的密实性，降低强度。 2. 和易性的测定： 通常测定流动性（稠度）为主。稠度可采用坍落度与坍落扩展度法和维勃稠度法测定。 （1）坍落度与坍落扩展度法：适用于骨料最大粒径不大于40mm 、坍落度值大于10mm 的塑性和流动性混凝土拌合物 稠度测定。 方法是将拌合物按规定的试验方法装入坍落度筒内，提起坍落度筒后拌合物因自重而向下坍落，下落的尺寸即为该混凝土拌合物的坍落度值，以毫米为单位，用T 表示，如图 4.5所示。当坍落度大于220mm 时还应测定其坍落扩展度。 可分四级，坍落度值小于10mm 的干硬性混凝土拌合物应采用维勃稠度法测定。混凝土按坍落度的分级 T 0 低塑性混凝 土 10～40 T 2 流动性混凝 土 100～150 T 1 塑性混凝土 50～90 T 3 大流动性混凝土 ＞160 （2）维勃稠度法 适用于骨料最大粒径不大于40mm ，维勃稠度中5～30s 之间的混凝土稠度的测定，如图4.6所示。 3. 影响和易性是主要因素 （1）水泥品种：一般采用火山灰水泥、矿渣水泥时，拌合物的坍落度较普通水泥小。 （2）骨料的种类、粗细程度及颗粒级配：加卵石比加碎石的流动性好；采用最大粒径大的级配良好的砂石，拌合物是流动性好。 （3）水灰比：水灰比愈小，水泥浆愈稠；水泥浆与骨料用量比一定时，水灰比愈小，流动性愈小；水灰比过大，会造成粘聚性和保水性不良，产生流浆、离析现象；水灰比一定，增加水泥浆数量，流动性增大，但水泥浆过多，不经济。 （4）浆骨比：即水泥浆与骨料的数量比。水泥浆是影响拌合物稠度的主要因素。 （5）砂率：即砂的质量占砂石总质量的百分率，其对拌合物的和易性有很大影响。
聚合物共混改性(小字)
1.试述聚合物共混改性的目的：获得预期性能的共混物。 2.试述共混改性的方法：1.熔融共混；2.溶液共混； 3.乳液共混； 4.釜内共混。 1、共混物形态的三种基本类型(1)均相体系 (2)两相体系①海—岛结构 ②海—海结构 答：其一是均相体系；其二被称为“海-岛结构”,这是一种两相体系,且一相为连续相,一相为分散相,分散相分散在连续相中,就好像海岛分散在大海中一样；其三被称为“海-海结构”,也是两相体系,但两相皆为连续相,相互贯穿。 2.均相体系的判定：如果一种共混物具有类似于均相材料所具有的性能,该共混物就可以认为是具有均相结构的共混物.在大多数情况下,可以用玻璃化转变温度(Tg)作为判定的标准.如果两种聚合物共混后, 形成的共混物具有单一的Tg,则就可以认为该共混物为均相体系. 3、简述分布混合与分散混合的概念 分布混合:又称分配混合，是混合体系在应变作用下置换流动单元位置而实现的. 分散混合：既增加分散相空间分布的随机性,又减小分散相粒径,改变分散相粒径分布过程. 4 P17— 18 , 一个分散相大粒子(大液滴)分裂成两个较小较小的粒子再进一步分裂。展示的分散过程是逐步进行的重复破裂过程。 (大液滴)先变为细流线,细流线再在瞬间破裂成细小的粒。其展示的分散过程是在瞬间完成的。 5、影响共混过程的5答：a. 调控共混温度,改变剪 ,使We 值增大,进而使形变增大； ,使We 值增大,易于变形.液滴的变形到达,使We 值增大,进而使液滴(分散相)的形变增大； σ下降,使We 值增大,进而使液滴的形变增大； 的影响； ⑥熔体弹性； ⑦液滴破碎的判据：τ(19λ+16)/16(λ+1) > σ/R ,式中τ为剪切应力. ⑧流动场形式的影响 （2）双小球模型： ①剪切应力、分散相内力：增大剪切应力或降低分散相内力有利于分散相颗粒的破碎分散； ②粒径大的分散相颗粒易破碎分散,发生分散相粒径的自动均化过程； ③在分散相的破碎分散过程中,分散相颗粒会发生伸长变形和转动.当伸长变形的分散相颗粒转动到剪切应力平行的方向时,就难以进一步破碎了。 7、采用哪些方法,可以对聚合物熔体黏度进行调控 P35—37 答：①调节共混温度; ②调节剪切应力; ③用助剂进行调节; ④改变相对分子质量. 8、简述总体均匀性与分散度概念 总体均匀性：分散相颗粒在连续相中分布的均匀性,即分散相浓度的起伏大小。 分散度：分散相颗粒的破碎程度；用分散相平均粒径表征。 9、简述影响分散相粒径的因素 P54 答：熔体黏度与组分配比是影响分散相粒径的重要因素；共混过程中共混体系所受到的外力作用(通常是剪切应力),对分散相粒径也有重要影响；两相之间界面张力对分散相物料的分散过程产生影响,进而影响分散相粒径。 10、简述聚合物表面张力的影响因素 （1）温度 表面张力的本质是分子间相互作用。由于分子间力随温度升高而下降，且与温度呈线性关系。聚合物的表面张力也随温度升高而下降，且与温度呈线性关系。 （2）聚合物物态 结晶性聚合物发生结晶或熔融时，密度发生变化。根据Macled 方程，密度变化会引起表面张力变化，密度增大，表面张力也增大；因而，结晶性聚合物发生相变时，表面张力会发生相应的变化。结晶体的密度高于熔体的密度，相应的，结晶体的表面张力高于熔体的表面张力。这种变化，会使表面张力与温度的线性关系受到影响。 （3）相对分子质量 ；分子量大，表面张力也大。 （4）内聚能密度及溶解度参数 内聚能密度 2i ii C δ=；表面张力和内聚能密度都与分子间相互作用有关,两者彼此有关联; 溶解度参数 14.043 .0m V K δφσ =；表面张力随溶解度参数的增大而增大。 11、简述共混体系界面张力、界面层厚度与相容性的关系 答：溶解度参数接近的体系，或者B 参数较小的体系，相容性相应的较好，界面张力较低，界面层厚度也较厚。 12、共混体系的相容剂有哪些类型？ 两类，非反应性共聚物,反应性共聚物。 13、试述影响共混体系熔融流变性能的因素 答：因素主要有：剪切速率、温度、粘弹性、共混物组分含量、第三组分（调节剂）。 答：(1)玻璃纤维的直径的影响：用于PA 增强的玻璃纤维直径在10—20μm 左右； (2)玻纤长度的影响；(3)玻璃纤维表面处理的影响；(4)玻纤含量的影响 16、表面处理作用机理 答：(1)提高碳纤维的表面能(实质是提高碳纤维表面的含氧量),减少纤维与基体、树脂表面能之差值,以达到改善基体与纤维间的浸润性,实现纤维与基体间的有关粘结； (2)通过一定处理后,可在碳纤维表面形成大量可与基体形成化学键及氢键或范德华力结合的活性基团,可明显提高CFRP 层间剪切强度； (3)改善碳纤维表面物理状态,及增加表面粗糙或在纤维表面生成凹凸结构,以通过机械契合或者说“锚固效应”达到好的界面性能 17、如何提高极性尼龙和非极性聚烯烃弹体的相容性？给出至少3种表征PA/POE 共混物相容性的方法。 答：(1)添加相容剂,作用机理是富集在两相界面处,改善两相之间的界面结合。 (2)固体物性表征：热分析法(DSC)、膨胀计法、动态力学分析法(DM)。热力学表征：熔点降低法,吸附探针法和反气相色谱法等. 18、试述聚合物表面改性的必要性及其意义。 答：表面改性技术是采用化学的、物理的方法改变材料或工件表面的化学成分或组织结构以提高机器零件或材料性能的一类热处理技术。它包括化学热处理(渗氮、渗碳、渗金属等);表面涂层(低压等离子喷涂、低压电弧喷涂、激光重熔复合等门薄膜镀层(物理气相沉积、化学气相沉积等)和非金属涂层技术等。这些用以强化零件或材料表面的技术，赋予零件耐高 温、防腐蚀、耐磨损、抗疲劳、防辐射、导电、导磁等各种新的特性。使原来在高速、高温、高压、重载、腐蚀介质环境下工作的零件，提高了可靠性、延长了使用寿命，具有很大的经济意义和推广价值。 1.试述聚合物共混改性的目的：获得预期性能的共混物。 2.试述共混改性的方法：1.熔融共混；2.溶液共混； 3.乳液共混； 4.釜内共混。 1、共混物形态的三种基本类型(1)均相体系 (2)两相体系①海—岛结构 ②海—海结构 答：其一是均相体系；其二被称为“海-岛结构”,这是一种两相体系,且一相为连续相,一相为分散相,分散相分散在连续相中,就好像海岛分散在大海中一样；其三被称为“海-海结构”,也是两相体系,但两相皆为连续相,相互贯穿。 2.均相体系的判定:如果一种共混物具有类似于均相材料所具有的性能,该共混物就可以认为是具有均相结构的共混物.在大多数情况下,可以用玻璃化转变温度(Tg)作为判定的标准 .如果两种聚合物共混后,形成的共混物具有单一的Tg,则就可以认为该共混物为均相体系。 3、简述分布混合与分散混合的概念 分布混合:又称分配混合，是混合体系在应变作用下置换流动单元位置而实现的. 分散混合：既增加分散相空间分布的随机性,又减小分散相粒径,改变分散相粒径分布过程. 4 P17—18 ,一个分散相大粒子(大液滴)分裂成两个较小较小的粒子再进一步分裂。展示的分散过程是逐步进行的重复破裂过程。 (大液滴)先变为细流线,细流线再在瞬间破裂成细小的粒。其展示的分散过程是在瞬间完成的。 5、影响共混过程的5 答：a. 调控共混温度,改变剪,使We 值增大,进而使形变增大； ,使We 值增大,易于变形.液滴的变形到达,使We 值增大,进而使液滴(分散相)的形变增大； σ下降,使We 值增大,进而使液滴的形变增大； 的影响； ⑥熔体弹性； ⑦液滴破碎的判据：τ(19λ+16)/16(λ+1) > σ/R ,式中τ为剪切应力. ⑧流动场形式的影响 （2）双小球模型： ①剪切应力、分散相内力：增大剪切应力或降低分散相内力有利于分散相颗粒的破碎分散； ②粒径大的分散相颗粒易破碎分散,发生分散相粒径的自动均化过程； ③在分散相的破碎分散过程中,分散相颗粒会发生伸长变形和转动.当伸长变形的分散相颗粒转动到剪切应力平行的方向时,就难以进一步破碎了。 7、采用哪些方法,可以对聚合物熔体黏度进行调控 P35—37 答：①调节共混温度; ②调节剪切应力; ③用助剂进行调节; ④改变相对分子质量. 8、简述总体均匀性与分散度概念 总体均匀性：分散相颗粒在连续相中分布的均匀性,即分散相浓度的起伏大小。 分散度：分散相颗粒的破碎程度；用分散相平均粒径表征。 9、简述影响分散相粒径的因素 P54 答：熔体黏度与组分配比是影响分散相粒径的重要因素；共混过程中共混体系所受到的外力作用(通常是剪切应力),对分散相粒径也有重要影响；两相之间界面张力对分散相物料的分散过程产生影响,进而影响分散相粒径。 10、简述聚合物表面张力的影响因素 （1）温度 表面张力的本质是分子间相互作用。由于分子间力随温度升高而下降，且与温度呈线性关系。聚合物的表面张力也随温度升高而下降，且与温度呈线性关系。 （2）聚合物物态 结晶性聚合物发生结晶或熔融时，密度发生变化。根据Macled 方程，密度变化会引起表面张力变化，密度增大，表面张力也增大；因而，结晶性聚合物发生相变时，表面张力会发生相应的变化。结晶体的密度高于熔体的密度，相应的，结晶体的表面张力高于熔体的表面张力。这种变化，会使表面张力与温度的线性关系受到影响。 （3）相对分子质量 ；分子量大，表面张力也大。 （4）内聚能密度及溶解度参数 内聚能密度 2i ii C δ=；表面张力和内聚能密度都与分子间相互作用有关,两者彼此有关联; 溶解度参数 14.043.0m V K δφσ=；表面张力随溶解度参数的增大而增大。 11、简述共混体系界面张力、界面层厚度与相容性的关系 答：溶解度参数接近的体系，或者B 参数较小的体系，相容性相应的较好，界面张力较低，界面层厚度也较厚。 12、共混体系的相容剂有哪些类型？ 两类，非反应性共聚物,反应性共聚物。 13、试述影响共混体系熔融流变性能的因素 答：因素主要有：剪切速率、温度、粘弹性、共混物组分含量、第三组分（调节剂）。 答：(1)玻璃纤维的直径的影响：用于PA 增强的玻璃纤维直径在10—20μm 左右； (2)玻纤长度的影响；(3)玻璃纤维表面处理的影响；(4)玻纤含量的影响 16、表面处理作用机理 答：(1)提高碳纤维的表面能(实质是提高碳纤维表面的含氧量),减少纤维与基体、树脂表面能之差值,以达到改善基体与纤维间的浸润性,实现纤维与基体间的有关粘结； (2)通过一定处理后,可在碳纤维表面形成大量可与基体形成化学键及氢键或范德华力结合的活性基团,可明显提高CFRP 层间剪切强度； (3)改善碳纤维表面物理状态,及增加表面粗糙或在纤维表面生成凹凸结构,以通过机械契合或者说“锚固效应”达到好的界面性能 17、如何提高极性尼龙和非极性聚烯烃弹体的相容性？给出至少3种表征PA/POE 共混物相容性的方法。 答：(1)添加相容剂,作用机理是富集在两相界面处,改善两相之间的界面结合。 (2)固体物性表征：热分析法(DSC)、膨胀计法、动态力学分析法(DM)。热力学表征：熔点降低法,吸附探针法和反气相色谱法等. 18、试述聚合物表面改性的必要性及其意义。 答：表面改性技术是采用化学的、物理的方法改变材料或工件表面的化学成分或组织结构以提高机器零件或材料性能的一类热处理技术。它包括化学热处理(渗氮、渗碳、渗金属等);表面涂层(低压等离子喷涂、低压电弧喷涂、激光重熔复合等门薄膜镀层(物理气相沉积、化学气相沉积等)和非金属涂层技术等。这些用以强化零件或材料表面的技术，赋予零件耐高温、防腐蚀、耐磨损、抗疲劳、防辐射、导电、导磁等各种新的特性。使原来在高速、高温、高压、重载、腐蚀介质环境下工作的零件，提高了可靠性、延长了使用寿命，具有很大的经济意义和推广价值。