美國是世界上聚合物復(fù)合材料開發(fā)應(yīng)用先行國家,聚合物改性水泥砂漿在建筑上應(yīng)用十分廣泛。世紀(jì)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(yīng)。

  在日本,聚合物砂漿和混凝土于世紀(jì)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(chǔ)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(yīng)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(fù)合材料或復(fù)合液體樹脂。在配料設(shè)計(jì)方面,隨樹脂不同而有不同的設(shè)計(jì)體系,如發(fā)展了不飽和樹脂砂漿的配比設(shè)計(jì)體系聚丙基丙烯酸甲醋砂漿的配合比設(shè)計(jì)體系摻輕集料不飽和樹脂砂漿的配比設(shè)計(jì)體系。為增加砂漿強(qiáng)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(yīng)用于水泥混凝土的標(biāo)準(zhǔn),例如美國《使用聚合物混凝土的指南》,有關(guān)聚合物水泥砂漿實(shí)驗(yàn)室試樣成型、強(qiáng)度試驗(yàn)、坍落度試驗(yàn)、體積密度及空隙率試驗(yàn)標(biāo)準(zhǔn)及用于泥砂漿改性的聚合物性質(zhì)試驗(yàn)標(biāo)準(zhǔn)。
  我國在該領(lǐng)域起步較晚,但也取得了很大進(jìn)步,正向世界先進(jìn)水平邁進(jìn)。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(hù)條件、攪拌方式等方面做過大量的研究,隨著科技進(jìn)步人們開始采用掃描電鏡、射線等方法對(duì)聚合物改性水泥基材料的微觀結(jié)構(gòu)進(jìn)行大量的研究,探索聚合物的改性機(jī)理。

  普通砂漿抗拉強(qiáng)度、粘結(jié)強(qiáng)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(huì)出現(xiàn)應(yīng)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?xí)霈F(xiàn)粘結(jié)滑移和加固層與基材剝落的現(xiàn)象,導(dǎo)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(huì)導(dǎo)致鋼絲繩網(wǎng)片銹蝕,使被加固構(gòu)件的耐久性達(dá)不到設(shè)計(jì)的標(biāo)準(zhǔn)。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(bǔ)。摻加了聚丙烯腈纖維的聚合物改性砂漿修補(bǔ)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(jìn)行修補(bǔ)不僅可以節(jié)省大量資金,還能加快修復(fù)施工速度。作為水泥混凝土結(jié)構(gòu)的修補(bǔ)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(qiáng)度、抗拉強(qiáng)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(shí)間濕養(yǎng)護(hù)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(bǔ)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(qiáng)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(jī)場工程等等。
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