聚合物浸渍混凝土热聚合工艺及性质
聚合物混凝土
② 在抹平时抹子上往往会粘附一层聚合物薄膜，应边抹边将 其擦拭掉；
③ 如大面积涂抹时每隔3-4m要留设宽15渍液生成的玻璃状聚合物耐热温度应超过基材的使 用温度； （4）经加热处理后浸渍液能在基材内聚合，并与基材能较 好地粘结在一起。 （5）聚合物应具有较高的强度，较好的耐水、耐碱性能； （6）聚合物浸入混凝土孔隙后其收缩率小，聚合后不因水 分等作用而软化或膨润。
3、添加剂 PIC中常用的添加剂有阻聚剂（苯醌等）、引发剂（过氧化 物、偶氮化合物等）、促进剂（二甲基苯胺）、交联剂（苯 乙烯等）和稀释剂（同交联剂）。
1、辐射法 2、加热法 3、化学法
七、PIC的应用与限制
（1）因为 PIC 能非常显著地改善耐久性，但由于单 体化合物的成本高又需要浸渍工艺，故其造价较高， 常用于必须长期不需要维修的情况使用。 （2）全部浸渍只能用于预制产品，如混凝土污水管、 隧道预制衬片、铁路枕轨、码头防波堤的预制桩等。 （3）由于 PIC 暴露于高温环境中其力学性能降低， 从而限制PIC在高强度要求情况的使用。 （4）由于 PIC 生产工艺过程较复杂，费用高不宜大
早期强度高， 1d强度可达28d强度的50%以上， 3d可达70%以上，粘结强度高不论对水泥制品还是 石材、金属等军有很高的粘结性。
三、PC的原材料
1、胶结材料，主要指树脂类，有五种类型（1）热固性树脂 （2）热塑性树脂（3）沥青类及树脂改性沥青（4）煤焦油 改性树脂（5）乙烯类单体 选择胶结材料是应考虑以下要求： （1）在满足使用要求的前提下尽可能选价格低的树脂； （2）粘度较低且可进行调整，便于同集料混合； （3）硬化时间可适当调节，固化收缩小； （4）固化过程受现场条件如温度、湿度等影响小; （5）与集料粘结性好，有良好耐水性和化学稳定性。 2、集料 PC所用粗细骨料与普通混凝土相同，粗骨料粒径为1020mm，细骨料粒径为2.5-5.0mm。要求骨料:（1）集料要干 燥，含水率小于0.1%；（2）有一定强度；（3）集料要有一 定级配和密实度，且表面吸附小，减少树脂用量。
什么是聚合物混凝土(参考)
什么是聚合物混凝土（参考）聚合物混凝土包括聚合物水泥混凝土、聚合物浸渍水泥混凝土和树脂混凝土：1、聚合物浸渍水泥混凝土，是将有机单体或树脂与有机单体的混合液浸透进已硬化水泥混凝土的内部，然后用热处理、辐射等各种方法处理，使有机单体或树脂与有机单体的混合液聚合为固体树脂，填充水泥混凝土内部的空隙，从而使水泥混凝土具有高强度、高抗折、高抗渗、耐腐蚀等性能。
2、聚合物水泥混凝土，是将聚合物以乳液形式与水泥、粗细骨料拌制而成。
在聚合物水泥混凝土硬化过程中，水泥和聚合物同时起胶凝作用，使混凝土具有较高的粘结强度、抗渗性和耐腐蚀性等，但其抗压强度有所下降。
1）在聚合物水泥混凝土中，可使用聚合物水乳液的品种很多，如氯丁胶乳、聚丙烯酸酯乳液、聚醋酸乙烯乳液、苯丙乳液等，还可使用环氧树脂乳液。
目前在建筑防腐蚀工程中，主要使用前两种乳液。
2）配制聚合物水泥混凝土，使用强度等级为42.5或52.5级的硅酸盐或普通硅酸盐水泥。
砂可用普通水泥用砂，但须注意耐腐蚀要求，砂的最大粒径，不能大于抹灰层厚度或砌筑块材灰缝宽的1/3，含水率和含泥量不应大于1%。
3）在配制聚合物水泥混凝土时，使用聚合物乳液中的固体物质含量控制为40%，高于40%的乳液可适当加水调稀。
一般乳液中还要加稳定剂和消泡剂。
当用氯丁胶乳时，还须再加pH调节剂。
将调配好的乳液，加入到混合均匀的水泥与砂石中拌合，混凝土的稠度按施工要求确定。
4）在拌合物中不能单独加水调整稠度。
5）聚合物水泥混凝土的施工方法与普通混凝土基本相同。
因聚合物混凝土中有乳液存在，混凝土的使用时间应不大于1h。
每次拌料量不宜过多，施工时要注意随时清洗工具，以免硬化后不好清洗。
）聚合物水泥混凝土施工后采用先湿养护、后自然养护的养护方法。
聚合物混凝土要点_2023年学习资料
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 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。-口可提高它的密实度，增强水泥石与集料间的粘 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、 化学腐蚀、抗射线等显著优点。
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 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 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。-聚合 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 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-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 度的升高，抗压强度、弹性模量等均-降低。
9.3聚合物水泥混凝土讲解
❖ 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。
Equle Load Carrying Capacity
❖ Weight of beams(kg/linear m)
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
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。
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)。
聚合物混凝土
聚合物胶结混凝土--配合比 聚合物胶结混凝土 配合比
聚合物胶结混凝土 常用的配合比
聚 耐 腐 蚀 混 凝 土 发 展 展 望 聚 合 物 浸 渍 混 凝 土 聚 合 物 胶 结 混 凝 土 合 物 混 凝 土 的 定 义 和 分 类
聚 合 物 混 凝 土 的 发 展 历 史
聚合物混凝土-concrete-polymer material聚合物混凝土
聚合物混凝土-concrete-polymer material聚合物混凝土
聚合物混凝土De发展历史 聚合物混凝土 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)。 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 聚合物， 如聚 、聚 、聚 等用 于水泥 混凝土改性。 1971年美国混凝土 (ACI)成 548聚合物混凝土 。
聚合物胶结混凝土
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。为了减少树脂的用量，还加有填料粉砂等。在美 国、日本和欧洲都获得了一定的商业应用。它一般以预制构件的形 式使用,因而施工方便、快速,与西方国家人工费用很贵的经济状况 应。 混凝土结构件, 有 了 方 的工 构件。 国 在 材 美国 件, 工构件等。
聚 合 物 混 凝 土 的 发 展 历 史
聚合物混凝土-concrete-polymer material聚合物混凝土
聚合物水泥混凝土--原材料 聚合物水泥混凝土 原材料
原材料--水泥、骨料、水以及聚合物和助剂。
聚合物混凝土
聚合物混凝土聚合物混凝土是一种采用聚合物材料作为主要粘结剂的新型建筑材料。
它具有较高的抗压强度、耐久性和耐化学腐蚀性能，被广泛应用于各种建筑结构和基础工程中。
本文将探讨聚合物混凝土的成分、性能及其在建筑领域中的应用。
一、成分聚合物混凝土的主要成分包括水泥、粗骨料、细骨料、聚合物粘结剂和其他辅助掺合料。
水泥是聚合物混凝土的基础材料，起到粘结骨料的作用。
粗骨料和细骨料用于增加混凝土的强度和稳定性。
聚合物粘结剂是聚合物混凝土的关键材料，可分为有机聚合物和无机聚合物两类。
有机聚合物主要有聚丙烯酸酯、聚醋酸乙烯酯等，而无机聚合物主要有硅酸盐和硅酸酯聚合物。
辅助掺合料包括外加剂、防水剂和防冻剂等，用于改善混凝土的工艺性能和抗性能。
二、性能1. 抗压强度：聚合物混凝土的抗压强度通常比普通混凝土高出20%以上，可达到50MPa以上，适用于承受大荷载和强震区域的建筑结构。
2. 耐久性：由于聚合物粘结剂的添加，聚合物混凝土具有较好的耐久性。
它能够抵抗大气中的酸碱侵蚀、水分侵入、氯离子渗透等腐蚀因素，延长结构的使用寿命。
3. 施工性能：聚合物混凝土具有较好的流动性和可塑性，易于施工和成型。
在施工过程中，能够填充细小空隙，形成均匀的混凝土结构。
4. 热膨胀性：聚合物混凝土的热膨胀系数较低，能够减小结构由温度变化引起的应力。
5. 断裂韧性：聚合物粘结剂具有较好的韧性，使聚合物混凝土在受力过程中能够吸收能量，增加结构的抗震性能。
三、应用聚合物混凝土在建筑领域中具有广泛的应用前景。
1. 结构工程：聚合物混凝土适用于各种建筑结构的施工，如框架结构、板壳结构和悬挂结构等。
其抗压强度和耐久性能使其成为承受大荷载和抗震要求较高的结构材料。
2. 地基工程：聚合物混凝土可用于地基加固和防渗工程。
其优异的抗渗性能能够有效防止地下水渗入，提高地基的稳定性和承载能力。
3. 隧道工程：聚合物混凝土适用于隧道衬砌和涵洞工程。
其耐久性能能够保证隧道和涵洞在恶劣环境中的长期使用。
聚合物混凝土
点
浸渍的方法不同可分为完全浸渍和 部分浸渍。
PIC的应用与限制：
单体化合物的成本高又需要浸渍工艺， 该工艺过程复杂，故其造价较高。并且PIC 暴露与高温环境中其力学性质降低，从而 限制PIC在高强度要求情况的使用。
因此开发表面浸渍工艺，大大降低成 本，因此表面浸渍的PIC主要用在砂浆混凝 土的表面维修工程中。
PIC
定义：已硬化的普通水泥混凝土为基材，将聚合 物填充其孔隙而成的一种混凝土-聚合物复合材料
原材料要求： （1）基材
主要用水泥混凝土和钢筋混凝土作为 被浸渍基材，其制作成型方式与一般混凝 土制品相同，但应满足下列主要要求
a.构件表面有适当孔隙便于浸渍 b.构件有一定强度，能承受操作过程 中的作用力 c.混凝土中化学成分不妨碍浸渍液聚 合 d.基材尺寸形状应满足浸渍液，聚合 设备要求
骨料：
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。
助剂：1.促凝剂。避免聚合物掺量较多而延
缓聚合物水泥混凝土的凝结，
2.稳定剂。保证聚合物与水泥混合均 匀，并有效地结合起来。
3.消泡剂。将胶乳与水泥拌和时，由 于乳化剂和稳定剂等表面活性剂的影响，会产 生许多小泡，若不消去小泡，会增加混凝土的 孔隙率，使强度明显下降。
技 术 特 点
拌制时PCC中聚合物惨量为水泥质量的5%-25%， 根据工程要求PCC拌制与普通混凝土拌制设备相同， 但拌制时间长于普通混凝土3-4分钟。
正式浇筑前对基层进行清理，施工时： 1.分层涂抹 2.在抹平时抹子上会粘一层聚合物薄膜，
应边抹边将其擦掉 3.大面积涂抹时每隔3-4米要留设宽15mm的
聚合物水泥混凝土的使用范围
混凝土中添加聚合物的方法及效果
混凝土中添加聚合物的方法及效果一、前言混凝土是建筑工程中常用的材料之一。
它具有坚固、耐久、抗压等优点，因此广泛应用于建筑、道路、桥梁、水利等领域。
但是，混凝土也存在一些缺点，如易裂、易龟裂、不易耐久等。
为了解决这些问题，研究者们在混凝土中添加聚合物，以改善混凝土的性能。
本文将介绍混凝土中添加聚合物的方法及效果。
二、混凝土中添加聚合物的方法1. 直接混合法直接混合法是将聚合物与混凝土原料一起混合，形成聚合物混凝土。
具体操作步骤如下：（1）将聚合物与混凝土原料按一定比例混合；（2）加入适量的水，搅拌均匀；（3）将混合好的混凝土浇入模具中，振实，养护。
直接混合法的优点是操作简单，可控性好，适用于小规模的混凝土工程。
缺点是聚合物的分散不均匀，聚合物的含量与性能之间的关系难以掌握。
2. 表面涂布法表面涂布法是将聚合物涂在混凝土表面，形成一层保护膜。
具体操作步骤如下：（1）将混凝土表面清洁干燥；（2）将聚合物涂刷在混凝土表面，保证均匀覆盖；（3）适当加湿，使聚合物充分渗透混凝土表面，形成保护膜。
表面涂布法的优点是操作简单，可控性好，可根据需要调整聚合物的含量。
缺点是涂布层易受外力破坏，涂布不均匀时聚合物的效果不明显。
3. 浸渍法浸渍法是将混凝土浸泡在聚合物溶液中，使聚合物渗透混凝土内部，形成均匀的分散相。
具体操作步骤如下：（1）将聚合物溶液倒入容器中；（2）将混凝土放入容器中，使其浸泡在溶液中；（3）取出混凝土，晾干。
浸渍法的优点是聚合物分散均匀，混凝土的性能得到明显改善。
缺点是操作繁琐，需要较长时间的养护。
三、混凝土中添加聚合物的效果1. 抗裂性能添加聚合物可以改善混凝土的抗裂性能。
聚合物可以填充混凝土中的微裂缝，形成一层保护膜，防止裂缝扩展。
2. 抗冻性能添加聚合物可以改善混凝土的抗冻性能。
聚合物可以减少混凝土中的孔隙率，防止冻胀损伤。
3. 耐久性能添加聚合物可以改善混凝土的耐久性能。
聚合物可以提高混凝土的密实度，防止水分、氧气等外界因素的渗透，延长混凝土的使用寿命。
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聚合物浸渍混凝土热聚合工艺及性质
用单体浸渍硬化后再聚合的混凝土，称为聚合物浸渍混凝土。
聚合物浸渍混凝土，是采用高分子聚合物强化混凝土表面的有效措施。
(一)聚合物浸渍混凝土热聚合工艺
由于普通水泥混凝土在硬化干燥后存在微孔隙，为改变其性能，将硬化干燥后的普通混凝土浸渍在以树脂为原料的液态单体中，与单体聚合而成为一体的混凝土即聚合物浸渍混凝土(PIC)。
通过聚合反应生成的简单的高分子化合物称为单体。
热聚合浸渍混凝土的工艺流程为：基材----干燥----冷却----真空抽气----浸渍----聚合。
基材即被浸渍的混凝土预制件。
在制作高强度混凝土时，应采用花岗岩等高强度的骨料。
基材的水灰比、水泥标号对浸渍混凝土强度的影响不大。
水灰比大、含气量高的混凝土浸渍快。
干燥是为了增加基材空隙和利于黏结。
干燥温度一般为100～150℃，可采用热风干燥或红外线干燥。
真空抽气是为了提高浸渍率和浸渍速度。
当基材冷却至常温开始浸渍前，应进行真空抽气。
真空度以50mm水银柱为宜。
浸渍是关键的一环，首先应选择可满足强度、易于聚合、成本低的单体;其次要有合适的引发剂，要求稳定性好，与基材的亲和力小。
采用热聚合法，应预先把引发剂混入单体中。
常用的引发剂为偶氮化合物，如：偶氮二异T腈、a一特丁基偶氮二异丁腈等。
引发剂掺量一般为单体重量的0.1%～5%，过多或过少都会影响强度。
在单体中，除引发剂外，还可根据需要加入增塑剂、交联剂、促进剂、稀释剂等。
交联剂有苯乙烯、甲基丙烯酸甲酯等。
苯乙烯还可起稀释作用。
常用的促进剂有二甲基苯胺、环烷酸钴等。
在单体浸渍液中，引发剂、稀释剂、交联剂等组成材料的掺量，应通过试验确定。
根据有关试验资料，一般采用苯乙烯80%(占单体)、甲基丙烯酸甲酯20%、偶氮二异丁腈2%(占单体)较经济合理。
聚合是将单体转化为聚合物的步骤，必须选定适宜的聚合温度和聚合时间。
(二)浸渍混凝土的性质
由于基材的空隙被单体填充，混凝土的强度大大提高。
增加的幅度因基材的种类、单体的种类和浸渍条件而异。
混凝土的抗压强度可达到150MPa以上，抗折强度可以提高2. 5～3.0倍;砂浆的抗压强度可以达到200MPa以上，抗弯强度可以达到50MPa以上。
不但强度提高，而且由于局部裂隙被单体黏结，强度波动小，还能增加构件的均匀性。
浸渍混凝土的弹性模量可以提高15%～50%，最大压应变增大40%～70%。
抗渗性与耐磨性显著提高，磨损量为普通混凝土的1/3～1/2。