高性能聚合物水泥混凝土
聚合物水泥混凝土
活动名称
聚合物混凝土的制 备技术探究
负责人 刘晓丰 合计(元） 备注 3000 400
经 费 预 算
物品名称
用途
原材料 原材料 原材料 原材料
单价 数量
（元）
聚合物 水泥 纤维 硅灰 模具 运费 测试费
300 10kg 400 1t 10 5
300kg 3000 200kg 1000 300 800 1500
世界地震分布图140120467530普通混凝土聚合物混凝土1150735354225弹性模量104mpa101258521断裂强度mpa46571481152125抗拉强度mpa2856401501001502835抗压强度mpa聚合物水泥混凝土聚合物胶结混凝土聚合物浸渍混凝土普通混凝土性质研究聚合物水泥混凝土十分必要微观研究制品原材料原材料原材料原材料用途聚合物混凝土的制备技术探究备注1500800300100030004003000合计元刘晓丰100400300510400300单价元15h测试费2次运费1套模具200kg硅灰300kg纤维1t水泥10kg聚合物数量物品名称负责人活动名称合计
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。
Equle Load Carrying Capacity
Weight of beams(kg/linear m)
140
120 467 530
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。
聚合物改性水泥混凝土性能及其应用
文／白会 民 刘
１ 聚合 物水 泥 混 凝 土 材 料 的 改 性 机 理 及 性 能
在 水 泥混 凝 土成 型 过 程 中掺 加 一 定 量 的 聚 合 物 ，从 而 改 善混 凝 土 的性 能 ， 类材 料 称 为 聚 合 物 改 性 水 泥 混 凝 土 。 英 这 其 文缩 写为 Ｐ Ｃ Ｐ １ ｍ Ｍ ｄ ｆ ｄ Ｃ ｎ ｒ ｔ） Ｍ （ ｏ ｙ ｅ ｏ １ １ ｏ Ｃ ｅ 。聚 合 物 改 ｒ ｅ 性水泥混凝 土的改性效果虽不如 聚合物浸渍混凝 土明显 ． 但 由于 其 工 艺 简 单 ． 用 方便 ． 使 因而 在 工 程 中 的 应 用 也 越 来 越 广
泛。
琳
土 的 整体 结 构 有 关 外 ， 与 聚合 物 的性 质 有 关 。 还 弹性 胶 乳 有 使 抗 压 强 度 下 降 的 趋 势 ， 塑 性树 脂 乳液 有 使 强 度增 大 的倾 向。 凝 土有 较 为 密 实 的结 构 。因 为 较 大 的 孔隙被聚合物所填充 ， 因而 减 小 了渗 透 性 ， 少 了 水 的 吸 附 ， 减
土体 系 中 ， 着水 泥 颗 粒 的 水化 ， 合 物颗 粒 开 始 堆 积 ， 随 聚
逐 渐 形 成 聚 合 物 膜 最 终 聚 合物 在水 泥 混 凝 土 中形 成 空 间连
物 水 泥 混 凝 土 的抗 冻 性 与 耐 久性 。
２ 聚合 物 改性 水 泥 混 凝 土 的 应 用及 研 究
代 水泥 作 为 混 凝 土 中 的胶 结 材 ，使 得 与 普 通 水 泥 混 凝 土 相 比 有许 多特 殊 的 性 能 ．其 中聚 合 物 本 身 的 性 能 虽 起 到 一 定 的 作
普 通 水泥 混凝 土有 明显 的 提 高 。 聚合 物 改 性 水 泥 混 凝 土 的结
聚合物混凝土
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)。
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英语翻译juhewu hunningtu聚合物混凝土concrete-polymer material经济效益从经济效益讲，如按每单位体积材料作比较，聚合物混凝土的价格高于普通水泥混凝土，但如按单位强度和使用年限作比较，则前者常比后者的价格为低。
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。
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。
聚合物混凝土
对聚合物混凝土的认知聚合物混凝土的发展史：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。
定义：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)。
聚合物混凝土分类：(1)聚合物水泥混凝土聚合物水泥混凝土是用聚合物乳液（和水分散体）拌合水泥，并掺人砂或其他集料而制成的。
聚合物的硬化和水泥的水化同时进行，并且两者结合在一起形成一种复合材料。
聚合物水泥混凝土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和做防水层等。
(2) 聚合物浸渍混凝土聚合物浸渍混凝土是以混凝土为基材，而将有机单体渗入混凝土中，然后再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。
这种混凝土适用于要求高强度、高耐久性的特殊构件，特别适用于输运液体的有筋管、无筋管、坑道等。
聚合物混凝土施工方案
聚合物混凝土施工方案
项目概述
本施工方案适用于聚合物混凝土的施工工作。
聚合物混凝土是
一种具有优异性能和广泛应用的新型建筑材料，因其高强度、耐候
性和耐化学侵蚀性而受到广泛关注。
施工步骤
1. 基础准备：清理工地并确保基础平整、干燥和坚固。
2. 配料：按照配比准确称取聚合物、水泥、骨料和其他添加剂，并进行充分混合。
3. 浇筑：将配料浇筑到预定位置，使用振动器进行震实。
4. 表面处理：待混凝土稍干后，根据需要进行抹灰或喷涂等表
面处理。
5. 养护：在施工完成后，对混凝土进行适当的养护，以确保混
凝土的早期强度和耐久性。
工程安全
1. 施工人员要佩戴符合安全标准的个人防护装备，如安全帽、
安全眼镜和防护手套。
2. 施工期间需设置明显的警示标志和隔离措施，确保施工现场
安全。
3. 操作机械设备时，要熟悉其使用方法，并确保设备处于正常
工作状态。
质量控制
1. 原材料要符合国家标准，并经过检验合格后使用。
2. 配料比例要准确，确保聚合物混凝土的强度和性能符合设计
要求。
3. 施工过程中，进行必要的质量检测，如强度试验、外观检查等。
4. 施工记录要完整、准确并保存，以备后期的质量验收和追溯。
环境保护
1. 施工过程中要合理控制粉尘和噪音的产生，采取有效的防尘和降噪措施。
2. 废弃物要分类妥善处理，确保环境不受污染。
3. 施工结束后，清理工地并恢复原状，做到无痕迹施工。
以上为聚合物混凝土施工方案的主要内容，具体施工步骤和安全措施需根据实际情况进行调整和补充。
聚合物水泥基
聚合物水泥基聚合物水泥基1. 背景介绍聚合物水泥基（Polymer Cementitious Composite，简称PCC）是一种新型的复合材料，由水泥基体和聚合物相互渗透、相互增强而形成。
相比传统水泥材料，聚合物水泥基具有更高的强度、更好的耐久性和更好的韧性。
2. 深入探讨在聚合物水泥基中，聚合物可以通过两种方式与水泥基体相互作用：机械作用和化学作用。
聚合物与水泥基体的机械作用是指聚合物以其高柔韧性和延展性来增强水泥基体的韧性和抗裂性。
聚合物可以填充水泥基体之间的微孔，形成增强网络结构，从而增加材料的强度和耐久性。
聚合物与水泥基体的化学作用是指聚合物与水泥基体中的硅酸盐反应，形成聚合物-硅酸盐凝胶。
这种凝胶的形成增加了材料的致密性和耐久性。
3. 聚合物水泥基的优势3.1 高强度：聚合物的引入可以显著提高水泥基体的强度。
聚合物的高柔韧性和延展性可以有效地吸收和分散外部应力，从而减缓裂纹的扩展。
3.2 耐久性：聚合物的引入可以提高水泥基体的抗渗透性和耐久性。
聚合物能够填充水泥基体的微孔，减少水泥基体的孔隙率，从而降低了水分和有害物质的渗透。
3.3 韧性：聚合物的高柔韧性和延展性使得聚合物水泥基具有较好的韧性。
在外界应力的作用下，聚合物能够吸收和分散应力，防止裂纹的扩展，延长材料的使用寿命。
4. 对聚合物水泥基的观点和理解聚合物水泥基是一种具有广阔应用前景的新型建筑材料。
它的高强度、耐久性和韧性使得它在结构工程领域具有巨大的潜力。
聚合物水泥基可以用于制作高强度的混凝土结构、修复老化结构、加固钢筋混凝土结构等。
聚合物水泥基还可以用于制作抗震墙体、防水涂料、地坪、管道等。
随着科技的不断进步和人们对材料性能的要求越来越高，聚合物水泥基将在建筑材料领域发挥越来越重要的作用。
总结回顾：聚合物水泥基是一种具有高强度、耐久性和韧性的新型建筑材料。
它通过聚合物与水泥基体的机械和化学作用，实现了相互渗透和增强。
聚合物水泥基具有良好的韧性和抗裂性，能够吸收和分散外部应力，从而提高材料的强度和耐久性。
混凝土中添加聚合物的加固方法
混凝土中添加聚合物的加固方法一、引言混凝土是一种常见的建筑材料，其具有高强度、耐久性和耐火性等优点，因此被广泛应用于各种建筑结构中。
然而，由于混凝土本身的缺陷和外部环境的影响，混凝土结构在使用过程中很容易出现开裂、变形等问题，这不仅会影响建筑的美观度和使用寿命，还会对安全性产生威胁。
为了解决这些问题，人们通过添加聚合物等材料来加固混凝土结构，本文将详细介绍混凝土中添加聚合物的加固方法。
二、聚合物的种类及特点1.聚丙烯纤维聚丙烯纤维是一种高强度、高韧性的合成纤维，具有耐腐蚀、抗紫外线、抗老化等特点。
在混凝土中添加聚丙烯纤维可以有效地增强混凝土的韧性和抗裂性能，从而提高混凝土的抗震能力。
2.聚乙烯醇酸酯聚乙烯醇酸酯是一种高分子有机化合物，具有良好的耐腐蚀性能、耐热性能和抗紫外线性能。
在混凝土中添加聚乙烯醇酸酯可以有效地改善混凝土的抗渗性能，防止混凝土表面出现龟裂、起砂等问题。
3.聚氨酯泡沫聚氨酯泡沫是一种具有高强度、低密度、耐腐蚀等优点的新型材料，在混凝土中添加聚氨酯泡沫可以有效地提高混凝土的密度和强度，从而增加混凝土的承重能力。
三、混凝土中添加聚合物的加固方法1.混凝土中添加聚丙烯纤维混凝土中添加聚丙烯纤维的方法主要有以下几种：（1）直接加入混凝土中：将聚丙烯纤维直接加入混凝土中，通过混凝土的振捣和养护使其充分分散，从而达到加固混凝土的目的。
（2）预制混凝土时添加：在预制混凝土时，将聚丙烯纤维加入混凝土原料中，与水泥、砂子等材料一起搅拌均匀，然后制成混凝土构件，从而达到加固混凝土的目的。
（3）喷涂加固：将聚丙烯纤维加入喷涂材料中，通过喷涂的方式将其2.混凝土中添加聚乙烯醇酸酯混凝土中添加聚乙烯醇酸酯的方法主要有以下几种：（1）直接加入混凝土中：将聚乙烯醇酸酯直接加入混凝土中，与水泥、砂子等材料一起搅拌均匀，然后制成混凝土构件，从而达到加固混凝土的目的。
（2）浸泡加固：将聚乙烯醇酸酯浸泡在水中，待其充分吸水后，将其贴在混凝土表面，通过浸泡和贴合的方式将其固定在混凝土表面，从而达到加固混凝土的目的。
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高性能聚合物水泥混凝土(砂浆)的研究
要高性能混凝土补强材料可用于民用建筑结构、水工建筑坝体结构的破损修补及建筑物的内外墙面装饰粘贴等方面。
该材料粘结抗剪强度高达3.5MPa，混凝土或砂浆3d抗压强度在40MPa以上，7d抗渗标号在2.0MPa以上，25次冻融循环后强度不降低，是一种具有高粘结力、高早期强度、密实度及耐久性优异的高性能材料。
关键词高性能混凝土修补建筑胶粘剂研究
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
此外这两种材料自身强度过高(环氧树脂混凝土体危害极大的有毒助剂
；
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。
选入的助剂有塑化剂、增强剂、调凝剂、改性剂等，其中
(3)助剂
：
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
；
调凝剂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
；
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
；
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Ca(OH)
2
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。
表1 水泥物理性能指标
3 新型修补材料的作用机理
对老混凝土基面有一般来说，混凝土修补材料应具有如下基本性能
：
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。
试新型修补材料粘结强度高、与基层混凝土变形协调能力好、验数据表明
：
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
表3 新型混凝土修补材料配方
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。
作者单位：广西水电科学研究所南宁530021
参考文献
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5 黑龙江省建筑情报中心站.外加剂手册.1983.。