什么是聚合物水泥混凝土
聚合物混凝土

聚合物混凝土是由混凝土和高分子聚合物材料有效结合而制成的有机无机复合材料。
聚合物混凝上可分为三大类,即聚合物浸渍混凝土、聚合物水泥混凝土以及树脂混凝土。
从微观的角度看,由于普通混凝土属于多孔结构物质,其内部分布着大量的毛细孔隙及细微裂缝,这些孔隙与裂缝是混凝土的薄弱环节,将导致混凝土拉伸、弯曲强度较低,而且混凝土的抗渗、抗冻融、耐腐蚀性能也与其密实度即孔隙状况密切相天。
而聚合物混凝土则可比较有效地克眼普通混凝土的上述缺陷。
聚合物浸渍混凝土是将已经成型、硬化的混凝土,经干燥和真空处理后,浸渍在高分子聚合物的液态单体中,然后用辐射、加热或化学方法,使渗入到混凝土内部孔隙中的单体聚合,生成坚硬的玻璃状聚合物,并与混凝土基体紧密结合。
形成低孔隙率、高密实度、高强度、高抗渗性、耐腐蚀、耐磨并抗冻融的复合材料。
聚合物浸渍混凝土性能优良,但价格较高,阻碍了其更为广泛的直用。
树脂混凝土是用液态聚合物代替水泥作为胶结材料.和普通混凝土用的粗、细集料混合而成的复合材料。
作为胶黏剂的聚合物通常用热固性树脂、(如不饱和聚酯树脂、环氧树脂、丙烯酸环氧、聚氮基甲酸酯及酚醛树脂等)、焦油改性树脂(如焦油环氧树脂、焦油尿醛树脂等)、沥青及其改性物(如沥青、环氧沥青、橡胶沥青等)以及乙烯单体等。
这些液态胶结料聚合物中还需加入一定量的外加剂,以使液态树脂转化为固态并改善施工性能。
树脂混凝土通常还加入水泥、石英粉、滑石粉、碳酸争与粉等作为填料以增加强度。
树脂混凝土具有优异的抗渗、抗冻、耐腐蚀性能,强度、抗冲击、耐磨性能也很好,可用于建筑物的地下、屋面防水层及预埋锚栓、修补混凝土裂缝等场合,树脂混凝土目前价格也较贵。
故也限制了其更广泛的应用。
聚合物水泥混凝土是在普通混凝土拌合物中加入聚合物,以聚合物与水泥共同作胶结材料,将粗、细骨料黏合为一体而成的复合材料。
聚合物水泥混凝土比普通混凝土有较高的密实度和强度,其抗渗、耐腐蚀及耐磨性能也有相应的提高。
聚合物水泥混凝土的研究现状

聚合物水泥混凝土的研究现状摘要:普通混凝土是一种典型的脆性材料,存在着材质不均匀、拉压比小、干缩明显、耐久性不强的缺点。
聚合物可以明显改善混凝土的力学性能、柔韧性和耐久性等。
本文介绍了聚合物混凝土的研究现状,阐述了聚合物对混凝土的改性机理,列举了聚合物混凝土目前存在的问题,并对聚合混凝土的发展进行了总结和展望。
关键词:聚合物;聚合物混凝土;改性机理引言普通的水泥混凝土属于脆性材料,孔隙多而且不规则,内部结构不均匀、干缩变形大。
这极大地影响了水泥混凝土的抗渗、抗冻、抗碳化等耐久性。
人们在使用混凝土的过程中对其进行了诸多改良,进而出现了钢筋混凝土、纤维混凝土和聚合物混凝土等。
聚合物混凝土是指在混凝土搅拌过程中将高分子聚合物掺入到水泥混凝土中而形成的一种有机复合材料。
与普通混凝土相比,聚合物混凝土具有抗渗性及抗冻性突出、耐磨、抗冲击、干缩较小、后期强度强度高、浇筑时流动性好、成品表面光滑、与普通水泥混凝土粘结强度高等优点。
1 国内外研究现状聚合物混凝土作为一种性能优良的复合材料,得到了世界各国的重视,得以快速发展。
1923 年英国工程师Cressons首创用天然橡胶乳液改善水泥混凝土路面的使用性能。
1924年英国工程师Lefebure用聚合物改善水泥混凝土的使用性能。
1930 年后随着塑料在水泥混凝土中的应用,人们开始注重人工聚合物对水泥混凝土性能的改进作用,从此开启了聚合物水泥基复合材料的研究时代。
美国、苏联、德国、日本等国家从1950年开始便对聚合物混凝土进行了广泛而系统的试验研究。
目前德国已经将聚合物混凝土普遍应用于工业建筑、建筑装饰、建筑结构修复、电力设备基础、混凝土制品等方面。
1970年以后聚合物改性混凝土在日本已经成为重要的建筑材料。
建筑装饰、混凝土防护、混凝土修复、混凝土构件预制等领域均已大面积采用聚合物改性混凝土。
目前日本已经制订了聚合物混凝土的相关标准。
1980年之前由于化工行业一直比较薄弱,我国从1980年后才对聚合物混凝土的力学性能、耐久性进行大规模的试验研究,但是对聚合物混凝土的改性机理的研究不多。
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。
混凝土防水剂种类

混凝土防水剂种类一、引言混凝土是一种常用的建筑材料,具有良好的强度和耐久性。
然而,由于混凝土的孔隙结构,它容易受到水的侵入和损害。
为了防止混凝土因水分侵入而受损,使用混凝土防水剂是一种有效的方法。
本文将介绍混凝土防水剂的种类,包括有机防水剂、无机防水剂和合成树脂防水剂。
二、有机防水剂1. 聚氨酯防水剂聚氨酯防水剂是一种常用的有机防水剂。
它具有良好的柔韧性和耐候性,能够有效地抵御水分的侵入。
聚氨酯防水剂可以通过涂刷、喷涂或浸渍等方式施工,形成一层致密的防水膜,防止水分渗透到混凝土内部。
2. 丙烯酸防水剂丙烯酸防水剂是另一种常见的有机防水剂。
它具有优异的抗渗透性和耐水性能,能够形成一层致密的防水层。
丙烯酸防水剂主要通过喷涂、涂刷或滚涂等方式施工,使混凝土表面形成一层坚韧的防水层。
3. 聚合物改性防水剂聚合物改性防水剂是一种基于聚合物的有机防水材料。
它通过将聚合物改性材料与水泥或混凝土掺混,提高混凝土的抗渗透性和耐久性。
聚合物改性防水剂可以增加混凝土的强度和柔韧性,提高其防水性能。
三、无机防水剂1. 硅酸盐防水剂硅酸盐防水剂是一种常用的无机防水剂。
它由硅酸盐水泥、硅酸盐粉料和外加剂等组成。
硅酸盐防水剂通过与混凝土化学反应,形成一层致密的硅酸盐凝胶,填充混凝土孔隙,从而达到防水的效果。
2. 硝硅酸盐防水剂硝硅酸盐防水剂是一种无机防水剂。
它由硝硅酸盐水泥、硝硅酸盐粉料和外加剂等组成。
硝硅酸盐防水剂能够与混凝土中的游离钙离子反应生成致密的硅酸盐凝胶,从而防止水分渗透到混凝土内部。
四、合成树脂防水剂1. 聚合物水泥混凝土防水剂聚合物水泥混凝土防水剂是一种合成树脂防水剂。
它通过将聚合物树脂与水泥、砂浆或混凝土掺混制成,提高混凝土的抗渗透性和耐久性。
聚合物水泥混凝土防水剂可以在施工过程中与混凝土层结合,形成一层致密的防水层。
2. 聚氨酯改性环氧树脂防水剂聚氨酯改性环氧树脂防水剂是一种合成树脂防水剂。
它由聚氨酯改性剂和环氧树脂等材料组成。
特种混凝土的施工及特点

特种混凝土的施工及特点特种混凝土的施工及特点随着建筑工程技术的发展,需要特种混凝土的特殊行业越来越多。
特殊混凝土在各项技术指标方面具有普通混凝土所不能达到的特点,并且专业特性覆盖面也日益广泛。
下面就比较常用的两类特种混凝土的应用及其特性予以简单的介绍,仅供读者参考.一、水玻璃耐酸混凝土1。
水玻璃耐酸混凝土是以水玻璃做胶结材料、氟硅酸钠做硬化剂,加之耐酸粉料和耐酸骨料或另掺外加剂按一定比例配合再经搅拌、成型、养护而成的一种特种混凝土。
该混凝土现在已经大量应用于化工、石油、冶金、机械、造纸、制糖等工业中的耐酸设备建筑工程中,在受酸腐蚀的设备基础、贮酸池、车间地坪、地沟及有气态酸腐蚀的烟囱衬里建筑中,用以制备耐酸胶泥砌筑耐酸砖、板材等。
2。
水玻璃混凝土在施工时要严格按确定的配合比进行计量,同时在搅拌过程中要使用强制式搅拌机进行拌合,禁止进行人工搅拌,每次拌量不宜太多.一般配制好的混凝土最好在30分钟(自加入水玻璃算起)内用完。
大面积的混凝土工程施工前应分格,浇筑完成后分格缝内可嵌入聚氯乙烯胶泥或沥青胶泥,保证混凝土的膨胀不受外界温度的影响。
关于水玻璃混凝土终凝时间较长、侧压力大,模板应支撑牢固、拼缝严密、表面平整,当池槽等底板与立壁同时施工时,浇注时宜设封底模板。
模板与混凝土接触面应涂以非碱性矿物油脱模剂,预埋件与钢筋必须除锈然后进行防腐。
水玻璃混凝土的坍落度,采用机械振捣时不大于1cm;人工捣固时为1~2cm。
水玻璃混凝土应在初凝前振捣密实。
混凝土应分层进行浇筑,采用插入式振捣器振捣时,每层浇注厚度不大于200mm,插点间距不应大于作用半径的1。
5倍,振动器应缓慢拔出,不得留有孔洞。
当采用平板振动器和人工捣实时,每层浇注厚度不宜大于100mm。
混凝土振捣密实,直至表面泌出浆液并排出大量气泡,然后在混凝土初凝前对表面进行一次抹平后压光。
当浇筑厚度大于上述规定时,应分层连续浇筑,上一层应在下一层初凝前完成。
聚合物水泥混凝土

聚合物水泥混凝土聚合物水泥混凝土,亦称聚合物改性混凝土,是在普通混凝土的拌合物中加入聚合物而制成的性能明显改善的复合材料。
聚合物的使用方法与混凝土外加剂一样,可将它们与水泥、骨料、水一起进行搅拌。
采用现有普通混凝土的设备,即能生产聚合物水泥混凝土。
一,聚合物水泥混凝土的原材料:1.聚合物:1.1聚合物水泥混凝土所用的聚合物总体可分三类:1.1.1聚合物水分散体,即乳胶,是应用最广泛的一种。
1.1.2水溶性聚合物,如纤维素衍生物、聚丙烯酸盐、糠醇等。
1.1.3液体聚合物,如不饱和聚酯、环氧树脂等。
1.2在水泥中掺加的聚合物与水泥具有良好的适应性,应满足:1.2.1水泥的凝结硬化和胶结性能无不良影响;1.2.2在水泥的碱性介质中不被水解或破坏;1.2.3对钢筋无锈蚀作用。
2.助剂:2.1稳定剂:水泥溶出的多价离子(指Ca"、AF+)等因素,往往使聚合物乳液产生破乳,出现凝聚现象,使聚合物乳液不能在水泥中均匀分散。
通常需加入适量稳定剂, 如0P型乳化剂、均染剂102、农乳600等。
2.2消泡剂:聚合物乳液和水泥拌合时,由于乳液中的乳化剂和稳定剂等表面活性剂的影响,通常在搅拌过程中产生许多小泡,凝结后混凝土的孔隙率增加,强度明显下降。
因此,必须添加适量的消泡剂。
消泡剂的选择应注意:①化学稳定性良好;②表面张力较消泡介质低;③不溶于被消泡介质中。
此外,消泡剂还应具有良好的分散性、破泡性、抑泡性及碱性。
常用的消泡剂有:①醇类消泡剂,如异丁烯醇、3-辛醇等;②脂肪酸酯类消泡剂,如甘油(三)硬脂酸异戊酯等;③磷酸酯类消泡剂,如磷酸三丁酯等;④有机硅类消泡剂,如二烷基聚硅氧烷等。
消泡剂的针对性非常强,必须认真试验选择。
工程实践证明,通常多种消泡剂复合使用,可达到较好的效果。
2.3抗水剂:对于耐水性较差的聚合物,如乳胶树脂及其乳化剂、稳定剂,使用时尚需加抗水剂。
2.4促凝剂:乳胶树脂等聚合物掺量较大时,会延缓聚合物水泥混凝土的凝结,可加入促凝剂促进水泥的凝结。
聚合物混凝土

特点及用途
聚合物水泥混凝土与普通混凝土相比,具有抗拉、抗折强度高,延性、粘结性和抗渗、抗冲击、 耐磨性好等特点,但是耐热、耐火、耐候性较差。主要用于铺设无缝地面,也常用于修补混凝土 路面和机场跑道面层、防水层等。
树脂混凝土具有硬化快,强度高,耐磨、耐腐蚀等优点,但成本较高。主要用于工程修补材料或 制作耐酸储槽、铁路轨枕、核废料容器和人造大理石等。
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树脂混凝土指完全以液体树脂为胶凝材料的混凝土。所用的骨料与普通混凝土相同。常用的树脂 有不饱和聚酯树脂、酚醛树脂和环氧树脂等。
3.聚合物浸渍混凝土
聚合物浸渍混凝土是将有机物单体渗入混凝土中,然后用加热或放射线照射的方法使其聚合,使 混凝土与聚合物形成一个整体。有机单体可用甲基丙烯酸甲酯、苯乙烯、乙烯、丙烯晴、聚酯一 苯乙烯等。此外,还要加入催化剂和交联剂等。该混凝土的制作工艺通常是在混凝土制品成型、 养护完毕后,先干燥至恒重并在真空罐内抽真空,然后使单体浸入混凝土中,浸渍后需在80℃湿 热条件下养护或用放射线照射使单体聚合。
聚合物浸渍混凝土是将有机物单体渗入混凝土中,然后用加热或放射线照射的方法使其聚合,使 混凝土与聚合物形成一个整体。有机单体可用甲基丙烯酸甲酯、苯乙烯、乙烯、丙烯晴、聚酯一 苯乙烯等。此外,还要加入催化剂和交联剂等。该混凝土的制作工艺通常是在混凝土制品成型、 养护完毕后,先干燥至恒重并在真空罐内抽真空,然后使单体浸入混凝土中,浸渍后需在80℃湿 热条件下养护或用放射线照射使单体聚合。
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。
聚合物水泥混凝土

引言:聚合物水泥混凝土是一种结合了聚合物和水泥的新型混凝土材料。
它具有优异的性能,在工程领域得到了广泛的应用。
本文将对聚合物水泥混凝土的性能、制备方法、应用领域等方面进行详细的阐述。
概述:聚合物水泥混凝土是一种由聚合物与水泥混合而成的复合材料。
相比传统的水泥混凝土,聚合物水泥混凝土具有更优异的力学性能和耐久性。
它可以通过调整材料配比来实现不同的性能要求,因此在各个工程领域都有广泛的应用前景。
正文内容:一、聚合物水泥混凝土的性能1.强度和耐久性2.抗裂性能3.抗渗透性4.抗冻性5.可塑性和施工性二、聚合物水泥混凝土的制备方法1.原材料选择和配比设计2.混合工艺3.养护处理4.检测和质量控制5.环境友好性考虑三、聚合物水泥混凝土的应用领域1.桥梁2.防护墙3.修复和加固4.地下工程5.绿色建筑四、聚合物水泥混凝土的优势与挑战1.优势a.强度和耐久性优异b.质量控制容易c.施工性能好d.环境友好2.挑战a.成本较高b.技术要求较高c.市场普及度较低d.建筑师和工程师对材料的了解不足五、聚合物水泥混凝土的未来发展1.物性研究与优化2.新型聚合物的应用3.工程实践的推广4.市场培育与推动5.应用领域的拓展与创新总结:聚合物水泥混凝土作为一种新型混凝土材料,在力学性能、耐久性、施工性等方面具有明显的优势。
随着技术的不断进步和应用的不断推广,聚合物水泥混凝土将会在各个工程领域发挥重要的作用。
要推动聚合物水泥混凝土的市场普及和应用拓展,需要解决成本、技术、市场和知识推广等方面的挑战。
在未来的发展中,应加强物性研究与优化,引进新型聚合物的应用,推广工程实践,培育市场需求,拓展应用领域,进一步推动聚合物水泥混凝土的发展与应用。
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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。
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),与修补剂;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10000Pa。
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。