美國是世界上聚合物復合材料開發(fā)應用先行國家,聚合物改性水泥砂漿在建筑上應用十分廣泛。世紀年代常采用的聚合物是丁苯和丙烯酸醋膠乳?，F(xiàn)在,常用保水劑是纖維素醚,聚合物水泥改性砂漿也被用作新型墻體材料的粘結(jié)材料。粉狀可再分散膠乳和水溶性膠乳,以雙包裝的形式供貨已商品化,而砂漿也早以商品砂漿和干粉砂漿的形式供應。

  在日本,聚合物砂漿和混凝土于世紀年代已成為主要結(jié)構(gòu)材料。原材料主要為環(huán)氧樹脂、不飽和聚酷材料、乙烯聚酷樹脂、丙烯酸樹脂以甲基丙稀酸為基礎的樹脂,聚合物砂漿廣泛作裝飾、修理用。日本聚合物砂漿研究發(fā)展較快,就其粘結(jié)材料而言,應用了新的液體樹脂,如高分子量甲基丙烯酸,低聚合度丙烯酸單體和尿醛,甲基丙烯酸等,也有將不飽和樹脂和乙烯單體組成的粘結(jié)料用于復合材料或復合液體樹脂。在配料設計方面,隨樹脂不同而有不同的設計體系,如發(fā)展了不飽和樹脂砂漿的配比設計體系聚丙基丙烯酸甲醋砂漿的配合比設計體系摻輕集料不飽和樹脂砂漿的配比設計體系。為增加砂漿強度采用了鋼纖維、玻璃纖維、碳纖維或玻璃纖維等。
美國和日本都制定了聚合物應用于水泥混凝土的標準,例如美國《使用聚合物混凝土的指南》,有關聚合物水泥砂漿實驗室試樣成型、強度試驗、坍落度試驗、體積密度及空隙率試驗標準及用于泥砂漿改性的聚合物性質(zhì)試驗標準。
  我國在該領域起步較晚,但也取得了很大進步,正向世界先進水平邁進。起初,人們在聚合物的組成、種類、摻量、共混以及聚合物改性水泥基材料的養(yǎng)護條件、攪拌方式等方面做過大量的研究,隨著科技進步人們開始采用掃描電鏡、射線等方法對聚合物改性水泥基材料的微觀結(jié)構(gòu)進行大量的研究,探索聚合物的改性機理。

  普通砂漿抗拉強度、粘結(jié)強度和韌性差,加固構(gòu)件在受力過程中,能夠提供給被加固構(gòu)件的約束力小,砂漿會出現(xiàn)應變滯后于同側(cè)混凝土的現(xiàn)象,使加固層與母材協(xié)同工作能力下降,甚至會出現(xiàn)粘結(jié)滑移和加固層與基材剝落的現(xiàn)象,導致加固作用失效。此外,普通砂漿施工抹面性能不理想,抗裂性能較差,水分和空氣滲入會導致鋼絲繩網(wǎng)片銹蝕,使被加固構(gòu)件的耐久性達不到設計的標準。聚合物改性水泥砂漿的主要用途之一就是用于混凝土結(jié)構(gòu)修補。摻加了聚丙烯腈纖維的聚合物改性砂漿修補的結(jié)構(gòu)包括水工建筑,海洋以及港口建筑,普通工業(yè)與民用建筑,地下建筑結(jié)構(gòu),道路與橋梁等,利用聚合物改性砂漿進行修補不僅可以節(jié)省大量資金,還能加快修復施工速度。作為水泥混凝土結(jié)構(gòu)的修補材料,主要有以下理由聚合物改性砂漿具有良好的粘結(jié)性、耐久性、抗凍融性、抗折強度、抗拉強度、變形能力、耐磨性和抗沖擊等性能,其配合比和配制工藝與普通砂漿基本相同,并且施工性能好,不需要或短時間濕養(yǎng)護即可聚合物改性砂漿的收縮較低,其性能與普通混凝土接近聚合物種類很多,能夠根據(jù)不同的工程需要選擇合適的聚合物品種。聚合物改性水泥砂漿除了做混凝土修補砂漿外還可以用于防腐砂漿、瓷磚粘貼劑、抗裂砂漿、界面劑、抹面砂漿和砌筑砂漿等。

  聚丙烯腈纖維是一種抗裂強度高，分散效果好，混凝土摻量為每立方米0.5-1.0kg。應用領域有：橋梁工程、道路工程、水利港口工程、建筑工程、隧道地鐵工程、機場工程等等。
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