聚合物混凝土

顆粒型有機－無機複合材料的統稱。指由有機聚合物、無機膠凝材料和骨料結合而成的混凝土。按其組成和製作工藝可分為:聚合物浸漬混凝土；聚合物水泥混凝土，也稱聚合物改性混凝土（polymer modified concrete，PMC）；聚合物膠結混凝土（polymer concrete， PC），又稱樹脂混凝土(resin concrete，RC)。

基本介紹

• 中文名：聚合物混凝土
• 外文名：polymer concrete
• 經濟效益：高於普通水泥混凝土
• 套用：工程及工程修補
• 優點：高強、耐蝕、耐磨、粘結力

分類

1. 聚合物水泥混凝土；
聚合物水泥混凝土是以有機高分子材料和水泥共同作為膠凝材料而製得的混凝土。通常是在攪拌混凝土的同時摻加一定量的有機高分子聚合物，水泥的水化和聚合物的固化同時進行，相互填充形成整體結構。但聚合物與水泥之間並不發生化學反應。

2.樹脂混凝土；

樹脂混凝土指完全以液體樹脂為膠凝材料的混凝土。所用的骨料與普通混凝土相同。常用的樹脂有不飽和聚酯樹脂、酚醛樹脂和環氧樹脂等。

3.聚合物浸漬混凝土

聚合物浸漬混凝土是將有機物單體滲入混凝土中，然後用加熱或放射線照射的方法使其聚合，使混凝土與聚合物形成一個整體。有機單體可用甲基丙烯酸甲酯、苯乙烯、乙烯、丙烯晴、聚酯一苯乙烯等。此外，還要加入催化劑和交聯劑等。該混凝土的製作工藝通常是在混凝土製品成型、養護完畢後，先乾燥至恆重並在真空罐內抽真空，然後使單體浸入混凝土中，浸漬後需在80℃濕熱條件下養護或用放射線照射使單體聚合。

特點及用途

聚合物水泥混凝土與普通混凝土相比，具有抗拉、抗折強度高，延性、粘結性和抗滲、抗衝擊、耐磨性好等特點，但是耐熱、耐火、耐候性較差。主要用於鋪設無縫地面，也常用於修補混凝土路面和機場跑道面層、防水層等。

樹脂混凝土具有硬化快，強度高，耐磨、耐腐蝕等優點，但成本較高。主要用於工程修補材料或製作耐酸儲槽、鐵路軌枕、核廢料容器和人造大理石等。

聚合物浸漬混凝土具有高強度（抗壓強度可達200MPa以上），高防水，以及高抗凍性，高抗衝擊性，高耐腐蝕性，高耐磨性等特點。

經濟效益

從經濟效益講，如按每單位體積材料作比較，聚合物混凝土的價格高於普通水泥混凝土，但如按單位強度和使用年限作比較，則前者常比後者的價格為低。

聚合物浸漬混凝土(PIC) 以已硬化的水泥混凝土為基材,將聚合物填充其孔隙而成的一種混凝土-聚合物複合材料,其中聚合物含量為複合體重量的5～15%。其工藝為先將基材作不同程度的乾燥處理，然後在不同壓力下浸泡在以苯乙烯或甲基丙烯酸甲酯等有機單體為主的浸漬液中,使之滲入基材孔隙,最後用加熱、輻射或化學等方法,使浸漬液在其中聚合固化。在浸漬過程中,浸漬液深入基材內部並遍及全體者，稱完全浸漬工藝。一般套用於工廠預製構件，各道工序在專門設備中進行。浸漬液僅滲入基材表面層者，稱表面浸漬工藝，一般套用於路面、橋面等現場施工。

由於聚合物填充了水泥混凝土中的孔隙和微裂縫，可提高它的密實度，增強水泥石與集料間的粘結力，並緩和裂縫尖端的應力集中，改變普通水泥混凝土的原有性能，使之具有高強度、抗滲、抗凍、抗沖、耐磨、耐化學腐蝕、抗 射線等顯著優點。可作為高效能結構材料套用於特種工程，例如腐蝕介質中的管、樁、柱、地面磚、海洋構築物和路面、橋面板，以及水利工程中對抗沖、耐磨、抗凍要求高的部位。也可套用於現場修補構築物的表面和缺陷，以提高其使用性能。

聚合物浸漬混凝土的製備技術，還可推廣到不以水泥混凝土為基材和不以有機單體為浸漬液的材料，例如聚合物浸漬石膏和硫磺浸漬混凝土。

聚合物水泥混凝土 (PCC) 以聚合物(或單體)和水泥共同作為膠凝材料的聚合物混凝土。其製作工藝與普通混凝土相似，在加水攪拌時摻入一定量的有機物及其輔助劑，經成型、養護後，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。此外環氧樹脂及不飽和聚酯一類樹脂也可套用。

由於聚合物的引入，聚合物水泥混凝土改進了普通混凝土的抗拉強度、耐磨、耐蝕、抗滲、抗衝擊等性能，並改善混凝土的和易性，可套用於現場灌築構築物、路面及橋面修補，混凝土儲罐的耐蝕面層，新老混凝土的粘結以及其他特殊用途的預製品。