一、聚合物改性混凝土(PMC)
聚合物改性混凝土(PMC)制作工藝與普通混凝土相似, 在加水?dāng)嚢钑r摻入一定量的有機物及其輔助劑,經(jīng)成型、養(yǎng)護后,其中的水泥與聚合物同時固化而成。聚合物摻加量一般為水泥重量的5~20%。使用的聚合物一般為合成橡膠乳液,如氯丁膠乳(CR)、丁苯膠乳(SBR)、丁腈膠乳(NBR);或熱塑性樹脂乳液,如聚丙烯酸酯類乳液(PAE)、聚乙酸乙烯乳液(PVAC)等。此外環(huán)氧樹脂及不飽和聚酯一類樹脂也可應(yīng)用。
二、聚合物改性機理概述
以乳液形式摻加到水泥混凝土中的聚合物,在水泥混凝土攪拌均勻后,聚合物乳液顆粒會相當(dāng)均勻地分散在水泥混凝土體系中。形成水泥基的復(fù)合材料。隨著水泥的水化,體系中的水不斷地被水化水泥所結(jié)合,乳液中的聚合物顆粒會相互融合連接在一起。隨著水分的不斷減少,聚合物在水泥混凝土中形成結(jié)構(gòu)。Ohama給出了這種結(jié)構(gòu)形成過程的模型, 并把這一結(jié)構(gòu)形成過程分為三個階段。
當(dāng)聚合物在水泥漿體、水泥砂漿和混凝土中交織成網(wǎng)狀膠膜,聚合物一方面起到增韌的作用,主要表現(xiàn)在抗折強度提高, 抗壓強度降低, 劈裂強度和粘結(jié)強度提高等;另一方面起到提高耐久性能的作用,主要表現(xiàn)在抗?jié)B性能提高,耐磨性能提高和干縮率降低等。
其一,聚合物主要以空間三維連續(xù)網(wǎng)狀結(jié)構(gòu)相當(dāng)于“微纖維”,從而增強水泥漿體基體,抵抗裂紋擴展,提高了抗折強度;
其二,聚合物乳液中大量的表面活性物質(zhì)增強了混凝土拌和物集料表面的濕潤,甚至進入集料表明孔隙,降低了孔隙率,從而形成聚合物膜牢固地粘附在集料表面,改善了集料與基體之間的粘結(jié)能力,改善了其斷裂性能,有效地防止微裂縫的起裂與擴展。
其三,聚合物與水泥發(fā)生一定程度的化學(xué)反應(yīng), 增強了聚合物與水泥之間的結(jié)合,從而提高了抗折強度和劈裂枯結(jié)強度。
其四,聚合物提高耐久性能的機理也主要體現(xiàn)在兩個方面:(1)聚合物空間網(wǎng)狀膜結(jié)構(gòu)的阻隔作用和膜本身具有溫度絕緣、不透水、耐腐蝕等性能;(2)聚合物滲透并填充到水泥漿體的孔隙或砼的大孔隙中,降低了孔隙率,提高了密實程度和粘結(jié)力,性能得以提高。
三、聚合物改性混凝土(PMC)的性能
在聚合物改性砂漿和混凝土中,由于聚合物與水泥形成互穿網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu),加強了骨料之間的黏結(jié),堵塞了砂漿內(nèi)的部分孔隙,因此,(1)羥基丁苯乳液改性混凝土能夠增大混凝土的抗折強度,在抗壓強度適當(dāng)減小的同時降低了壓折比,使混凝土的韌性得到了增強。(2)聚合物水泥混凝土的滲透性減小,因此可以有效地防止凍融腐蝕和鹽腐蝕。
四、聚合物改性混凝土(PMC)的養(yǎng)護
對乳液改性水泥砂漿和混凝土,最佳的養(yǎng)護條件是早期濕養(yǎng)護,以促進水泥水化到一定程度,而后進行干養(yǎng)護,以利于聚合物成膜。聚灰比越大,干養(yǎng)護后期強度增加越多。
(信息來源:網(wǎng)絡(luò))