聚合物混凝土1.ppt

聚合物混凝土(Polymer concrete) 定义：聚合物混凝土指由有机聚合物、无机胶凝材料、集料有效结合而形成的一种新型混凝土材料的总称。确切的说它是混凝土与聚合物的复合材料。 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。 聚合物混凝土是一种有机、无机的复合材料，可有效地减少混凝土的脆性，提高其耐久性。因为加入聚合物后： 在混凝土表面形成保护层和密封剂的作用，阻止潮气和有害化学物质的侵蚀; 是修补和连接结构的粘结剂; 用聚合物填入已硬化的混凝土的毛细孔。 Damage Comparison 聚合物混凝土的发展历史 将聚合物用于混凝土的尝试始于1930年，直至1950年它的潜在用途才引起世界各国的重视。 1975年5月在英国伦敦召开了第一届国际聚合物混凝土会议，并首次使用“聚合物混凝土”这一专业用语。 1978年10月在美国奥斯汀召开第二届国际聚合物混凝土会议，会议上各国专家发表了大量关于聚合物混凝土的专题性论著，这些论著大大地促进了水泥及混凝土应用聚合物的研究工作。 1990年9月在中国上海召开第六届国际聚合物混凝土会议。 亚洲地区于1993年成立了亚洲聚合物混凝土国际组织（ASPIC）。 1994年5月在韩国召开第一届东亚聚合物混凝土会议。 1997年5月在日本的日本大学举办第二届东亚聚合物混凝土会议。 2000年在中国同济大学举办第三届亚洲聚合物混凝土会议。 聚合物混凝土的分类 下面分别介绍三类聚合物混凝土 定义（是什么？） 性能 机理（为什么？） 原材料 配合比设计 生产工艺（怎么做？） 主要应用 （怎么用？） 聚合物水泥混凝土 一、定义：聚合物水泥混凝土（polymer cement concrete），简称PCC；亦称聚合物改型性混凝土（polymer modified cement concrete ），简称PMC。 它是在普通水泥混凝土拌合物中加入单体或聚合物，浇筑后经养护和聚合而成的一种混凝土。 二、PCC的性能 与普通混凝土相比，PCC的强度较高，但又随着聚合物的种类、聚灰比、水灰比的不同而不同。 PCC的弹性模量较小，但其抗拉或抗压破坏是的极限应变量都增大。 由于掺加聚合物具有一定的减水作用，所以PCC得干缩减小，再加上其抗拉强度高，延伸性较好，弹性模量小，故其抗收缩裂缝的性能好。 PCC的耐磨性比普通混凝土又大幅度提高，且聚灰比越大耐磨性越好。如聚灰比为20%的聚醋酸乙烯改性混凝土耐磨性比普通混凝土提高20倍。 三、聚合物对PCC的改性机理 聚合物乳液对水泥砂浆和混凝土的改性作用是通过聚合物在水泥浆与集料间形成具有较高粘结力的膜，并堵塞砂浆内的孔隙来实现的，水泥水化形成的水泥浆与聚合物颗粒聚集形成聚合物相互交织在一起形成一个完整的相互穿透的网状结构，集料被粘结在其中形成一个复合体。其中裂缝被聚合物薄膜架桥连接起来，从而避免裂缝的扩展，同时水泥水化物与集料间连接加强，随着聚灰比的增加这种架桥作用更明显，导致拉伸强度和开裂韧度的增加，改善其防水性、水密性、耐潮湿耐化学介质和冻融性等性能。这个过程的简化图如下： 四、PCC的原材料 1、聚合物 用于水泥混凝土改性的聚合物可以分为4类： 聚合物乳液，如丁苯胶乳、丙烯酸酯乳液等； 可分散性聚合物粉料，聚丙烯酸醋等； 水溶性聚合物，聚乙烯醇、聚丙烯酰胺等； 液体聚合物，环氧树脂、不饱和聚酯树脂等。 对聚合物的要求： 1、対水泥水化和硬化无负影响：2、对水泥水化过程中释放的高活性离子（Ca2+ 、Al3+）有很高稳定性；3、有很高的机械稳定性；4、低引气性；5、再混凝土中能形成与水泥水化产物和集料有良好粘结力的膜层；6、形成的聚合物膜要有极好的耐水性、耐碱性和耐候性；7、水泥的碱性介质不被破坏；8、对钢筋无锈蚀作用。 2、对胶结材料的要求 所用水泥除普通硅酸盐水泥外还可使用各种硅酸盐水泥、矾土水泥、快硬水泥等，其强度等级大于或等于32.5MPa即可。 3、骨料 PCC所用粗细骨料与普通混凝土相同，可以是天然的也可以选用人造轻骨料。当用于防腐蚀要求的工程时应使用硅质碎石和碎砂 4、主要助剂 PCC所用主要助剂有稳定剂和消泡剂 稳定剂，可以防止水泥溶出的多价离子等因素使聚合物发生凝聚现象，有OP型乳化剂、均染剂102等 消泡剂，消除由于乳液中表面活性剂所产生的气泡从而影响PCC的强度，常用的消泡剂有4类：1、醇类消泡剂；2、脂肪酸酯类消泡剂；3、磷酸酯类；4、有机硅类。 五、PCC的配合比设计 与常规水泥混凝土的配合比设计相比，PCC还应考虑影响PCC的因素，如聚合物的种类、掺量、聚灰比、水灰比、消泡剂及稳定剂的掺量和种类等。 其水灰比主要以被要求的和易性（坍落度和流动度）来确定，