聚合物水泥混凝土试验研究

摘 要：普通混凝土是一种脆性材料，由于其本身的特点，造成其粘结强度低等缺点，在水泥混凝土中加入聚合物之后，形成的聚合物混凝土在柔性以及耐久性上有了很大程度上的改善，使水泥混凝土在路面的铺设以及对混凝土的修补上应用更加广泛，但是其性能还有待研究。下面通过聚合物水泥的室内试验，对聚合物水泥的性能以及其应用进行简单地研究。

关键词：聚合物混凝土 性能 应用

中图分类号：U414.18 文献标识码：A 文章编号：1672-3791（2013）01（a）-0061-01

1 聚合物混凝土的室内试验

首先，需要了解作为铺设路面以及修补材料的聚合物混凝土应该要具备哪些性质特点，以便能在应用中获得较好的效果。因为聚合物是要添加到水泥混凝土中的，所以其必须和水泥以及混凝土的各种骨料要互相搅拌在一起，所以必须具有良好的稳定性，以便保证在搅拌的过程中不发生分层离析现象，同时也不能对水泥的水化造成不利的影响；考虑到水泥混凝土的碱性特性，添加的聚合物需要在碱性条件下保持很好的工作状态，所以聚合物不能是酸性的，否则聚合物混凝土在自身材料的酸碱中和下，其强度会发生改变，同时，酸性的条件对混凝土中的钢筋会产生锈蚀；大多数情况下，混凝土都是从施工现场外运输过来的，即使经过长途的运输，都要求混凝土不能产生分层离析现象，所以聚合物水泥混凝土需要有较好的机械强度，这也能保证在高强度的搅拌和振捣情况下，避免发生破乳现象。

其次，对SD622S水泥改性聚合物乳液进行室内研究。水泥采用的是42.5#普通硅酸盐水泥，其28 d抗折强度是8 MPa，除此之外，选用天然中粗河砂作为细骨料，经过测验，其细度为2.80；粗骨料选用石灰岩碎石，其最大粒径定为31.5 mm，在级配的选择上，选择连续级配，混合料用自来水即可；上述所用的水泥改性聚合物其主要成分是羧基丁苯，呈乳白色并且泛蓝光的液体外观，固含量达到47%，粘度300 MPas，具有较好的稳定性，而且成膜温度低，pH值9.5左右，符合聚合物混凝土的要求。为达到试验要求，将混凝土的坍落度严格控制，使其处在2～4 m的范围内。同时，对聚合物水泥混凝土的水灰比、配合比、最佳振动时间以及养护方式进行实验确定，通过不同的材料采用不同的养护方式，来比较各个材料的水灰比以及减水比，做简单的比较之后，可以很容易看出，从减水性能上来比较，聚合物具有很大的优势，在保证混凝土的坍落度的情况下，与加入聚合物之前相比明显可以降低其水灰比，而且聚合物水泥混凝土的减水率可以高达40%。

进行收缩试验时，将试件固定在室内的架子上，为保证测定的准确性，用千分表进行测定。对于聚合物混凝土试件的粘结强度，通过浇铸聚合物进行修补混凝土的方法来测定，试验中就是采用在90 d的C40旧混凝土小梁的断块，浇铸聚合物后养护40 d龄期后，对其抗弯拉强度进行测试，整个试件的尺寸为55×15×15 cm。通过对试件的抗弯拉强度、抗压强度以及粘结强度的测试计算，可以得到一系列的试验参数，从相关数据比较不难看出，聚合物混凝土与普通混凝土具有一定的相似点，在抗弯拉强度以及抗压强度上，聚合物混凝土仍然是随着龄期的增加而增强，从强度值的一些列数据来看，28 d后的强度增长率更加的高；但是在抗弯拉强度和抗压强度上，聚合物混凝土跟普通混凝土还是存在着较为明显的不同的，结合P/C的数据，不难发现随着聚合物掺加量的加大，在28 d的抗弯拉强度上，聚合物混凝土比普通混凝土有了大范围的提高，其提高幅度在5%～42%之间，但是聚合物混凝土的抗压强度比普通混凝土略有降低；对比压折比，发现随着聚合物掺加量的增加，聚合物混凝土的压折比相对来说降低一定值，而且其幅度在增长，这并非什么坏事，因为压折比的降低能够反映聚合物水泥混凝土的柔性有较好地提高。

对聚合物水泥混凝土进行抗渗性能检测，对试件进行24 h的渗水性能的试验。随着聚合物掺加量的提高，聚合物水泥混凝土的防渗能力有较大幅度的提高，（1）当P/C值处于0.1以下时，聚合物水泥混凝土在此条件下，防渗性能提高较为明显；（2）当P/C值超过0.1以后，聚合物掺加量增加到一定值后，聚合物水泥混凝土的防渗性能提高较为缓慢。当P/C值在0.15时，聚合物水泥混凝土的抗渗高度值为0.5 cm左右，而同等条件下，普通混凝土的抗渗高度一般在2.5 cm左右，由此可见，聚合物水泥混凝土的防渗能力相较于普通混凝土有了较大程度的提高。实际上，P/C值超过0.1以后，聚合物水泥混凝土的抗渗高度较小，事实上在这个P/C值下，传统的水渗法已经无法较为准确的反应出混凝土的防渗能力，要想较准确的反应其防渗能力，必须采用对渗透性反应更灵敏的氯离子来进行试验，以便进行更准确的评价。

2 聚合物混凝土的应用研究

由于在水泥混凝土中掺加了高聚合物，使得混凝土兼顾高聚物以及水泥混凝土两个的优势，由于克服了普通混凝土粘结强度低、界面粘结不牢的缺点，聚合物混凝土在混凝土构件的修补上体现出了得天独厚的优势。

聚合物水泥混凝土作为修补材料，其成分仍然是以普通砂石和水泥为主，不过在其中掺加了适量的高聚合物，在进行混凝土的搅拌配制时，水泥颗粒在聚合物的作用下，相互发往化学吸附，聚合物吸水之后，使混凝土的稠度增加，进而提高了混凝土材料的粘结力。同时，由于聚合物的加入，使得混凝土的保水性能和流动性都有提高。在混凝土硬化的过程中，聚合物不断向水泥提供水分，水泥充分水化，同时聚合物在混凝土内部形成网络状骨架，从而有力与形成高强度、高密实度以及韧性较好的混凝土。这是聚合物混凝土作为修补材料的作用机理。

聚合物混凝土用于粘贴建筑物饰面板。在对建筑物的外装饰过程中，使用传统的普通水泥粘贴，其工艺较为复杂，而且贴上装饰材料后容易发生变形脱落等，这相当影响整个建筑物的外观，而且墙体的渗水、漏水问题难以解决。但是用聚合物水泥混凝土作为胶黏剂，能够从根本上解决工艺复杂的问题，而且对于墙体的渗水、漏水问题也能很好的解决。

综上所述，通过对聚合物水泥混凝土的研究容易发现，无论是在室内试验阶段还是在实际工程应用中，聚合物水泥混凝土的各个方面的性能都在整体上比普通混凝土好得多，因此，聚合物混凝土应该大力推广并不断的改善，从而为现代混凝土工程提供更好的服务。

参考文献

[1] 吴中伟，廉蟹珍.高性能混凝土[M].北京：中国铁道出版社，1999.

[2] 冯乃谦.刑锋高性能混凝土技术[M].北京：原子能出版社，2000.