混凝土建筑物和構(gòu)件在使用期間受腐蝕而產(chǎn)生破損的現(xiàn)象屢見不鮮,許多在潮濕環(huán)境或工業(yè)環(huán)境下的混凝土正在呈現(xiàn)出受腐蝕破壞的跡象。受腐蝕構(gòu)筑物的重建是耗資巨大的工程,它不但要耗用大量的資金,而且還將因建筑物的停用造成生產(chǎn)或生活方面的巨大經(jīng)濟損失。而對受腐蝕混凝土進行局部修補不僅可以事半功倍,還不影響建筑物的正常使用,因此在世界范圍對混凝土修補材料及修補技術(shù)的研究已日益為人們所重視。為此,研制出適合混凝土表面修補加固的新型材料,這對于保護有歷史價值的建筑物,延長它們的使用壽命,添加聚丙烯腈纖維到聚合物砂漿中減少維修成本具有重要的意義。

  水泥與水泥基材料是當(dāng)今最大宗的人造材料。要實現(xiàn)其可持續(xù)發(fā)展,必須向高性能、減少用量、延長壽命、增加功能和降低環(huán)境代價的方向發(fā)展。高性能混凝土是當(dāng)前水泥基材料的主要發(fā)展方向,被稱為“世紀混凝土”。我國著名混凝土專家、中國工程院資深院士吳中偉教授生前多次指出復(fù)合化是水泥基材料高性能化的主要途徑,纖維增強是其核心。普通水泥基材料具有很高的抗壓強度、較大的剛度與較好的耐久性,但存在凝結(jié)與硬化過程中收縮大、抗拉強度低、極限延伸率小及抗沖擊性差等缺點。隨著水泥基材料抗壓強度的大幅度提高,干縮與脆性問題也顯得更為突出。目前國際上基本一致地認識到纖維是提高水泥基材料抗裂性和韌性的有效方法。聚丙烯睛、聚丙烯等合成纖維,在解決水泥基材料早期開裂、減少水泥基材料干燥收縮變形方面,有十分獨特的作用。在水泥基的基礎(chǔ)上,加入有機膠凝材料,改善水泥基材料的韌性,形成纖維增強膠凝材料、聚合物增強膠凝材料,以及纖維一聚合物一膠凝材料多元復(fù)合材料。在水泥砂漿中加入聚合物材料,砂漿的許多性能能夠得到改善,比如強度、粘結(jié)性能、變形能力、抗?jié)B性、耐腐蝕性、耐磨性、韌性、耐久性和抗凍性等。在實際工程中,不同工程對砂漿性能的要求會有所差別,我們可以根據(jù)實際需要選用合適的聚合物來滿足工程需要。聚合物改性砂漿有廣泛的應(yīng)用領(lǐng)域和前景。聚合物改性水泥砂漿是混凝土結(jié)構(gòu)修補和加固的重要材料,可以用于修補和加固的結(jié)構(gòu)包括水工建筑、海洋港口建筑、普通工業(yè)與民用建筑、地下建筑結(jié)構(gòu)、道路與橋梁建筑。
  我們研究的聚丙烯睛纖維聚合物水泥砂漿,是在聚合物砂漿的基礎(chǔ)上,加入聚丙烯睛纖維,進一步改善其性能,綜合性能更好,能應(yīng)用于混凝土表面的修補和加固工程中。

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(yīng)用領(lǐng)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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