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1、 聚合物混凝土聚合物混凝土 张国防张国防 同济大学材料科学与工程学院同济大学材料科学与工程学院 水泥基材料研究所水泥基材料研究所 聚合物混凝土聚合物混凝土公共邮箱公共邮箱 密码：密码：PCM2013 配合比设计配合比设计 七七 其他聚合物混凝土其他聚合物混凝土 二二 聚合物混凝土聚合物混凝土 沥青混凝土沥青混凝土 马歇尔方法马歇尔方法 选定的矿物质材料组成选定的矿物质材料组成+不同用量沥青制备系列试件不同用量沥青制备系列试件 测定稳定度、流值、密度、空隙率、饱和度等特征值测定稳定度、流值、密度、空隙率、饱和度等特征值 画出这些特征值与沥青用量的曲线图画出这些特征值与沥青用量的曲线图 按规范要
2、求确定沥青最佳用量按规范要求确定沥青最佳用量 三个步骤三个步骤 确定原材料：根据沥青混凝土性能要求确定原材料：根据沥青混凝土性能要求 确定矿物质材料的级配组成确定矿物质材料的级配组成 确定沥青最佳用量确定沥青最佳用量 配合比设计配合比设计 七七 其他聚合物混凝土其他聚合物混凝土 二二 聚合物混凝土聚合物混凝土 沥青混凝土沥青混凝土 马歇尔方法马歇尔方法 选定的矿物质材料组成选定的矿物质材料组成+不同用量沥青制备系列试件不同用量沥青制备系列试件 测定稳定度、流值、密度、空隙率、饱和度等特征值测定稳定度、流值、密度、空隙率、饱和度等特征值 画出这些特征值与沥青用量的曲线图画出这些特征值与沥青用量的
3、曲线图 按规范要求确定沥青最佳用量按规范要求确定沥青最佳用量 三个步骤三个步骤 确定原材料：根据沥青混凝土性能要求确定原材料：根据沥青混凝土性能要求 确定矿物质材料的级配组成确定矿物质材料的级配组成 确定沥青最佳用量确定沥青最佳用量 沥青混凝土种类沥青混凝土种类 矿物质材料矿物质材料 ( (粉粉料和骨料料和骨料混合物混合物) ) 沥青沥青 细粒式沥青混凝土细粒式沥青混凝土 100100 8 8- -1010 中粒式沥青混凝土中粒式沥青混凝土 100100 7 7- -9 9 八八 聚合物混凝土的应用聚合物混凝土的应用 二二 聚合物混凝土聚合物混凝土 预制构件预制构件 修补材料修补材料 混凝土薄
4、层罩面混凝土薄层罩面 人造石材人造石材 八八 聚合物混凝土的应用聚合物混凝土的应用 二二 聚合物混凝土聚合物混凝土 预制构件预制构件 修补材料修补材料 混凝土薄层罩面混凝土薄层罩面 人造石材人造石材 建筑隔墙板和外墙板建筑隔墙板和外墙板 地下结构件地下结构件 设备基座和支撑结构设备基座和支撑结构 电缆沟电缆沟 水工结构件水工结构件 机床基础机床基础 交通业的结构件交通业的结构件 电气绝缘材料电气绝缘材料 强度、质量、耐久性强度、质量、耐久性 强度、抗渗、韧性、耐蚀强度、抗渗、韧性、耐蚀/ /耐久性耐久性 非磁性、电绝缘性非磁性、电绝缘性 电性能、易安装、轻质高强电性能、易安装、轻质高强 强度、
5、抗渗性、耐蚀性强度、抗渗性、耐蚀性 强度、抗震、热性能、成本强度、抗震、热性能、成本 颜色、反光性、强度、质量颜色、反光性、强度、质量 电性能、力学性能电性能、力学性能 八八 聚合物混凝土的应用聚合物混凝土的应用 二二 聚合物混凝土聚合物混凝土 预制构件预制构件 修补材料修补材料 混凝土薄层罩面混凝土薄层罩面 人造石材人造石材 混凝土结构的裂缝混凝土结构的裂缝 混凝土表面防护与修补混凝土表面防护与修补 水工混凝土抗冲磨水工混凝土抗冲磨/ /抗蚀防护抗蚀防护 水下混凝土结构修补水下混凝土结构修补 文物表面的修复与保护文物表面的修复与保护 八八 聚合物混凝土的应用聚合物混凝土的应用 二二 聚合物混
6、凝土聚合物混凝土 预制构件预制构件 修补材料修补材料 混凝土结构的裂缝混凝土结构的裂缝 混凝土表面防护与修补混凝土表面防护与修补 水工混凝土抗冲磨水工混凝土抗冲磨/ /抗蚀防护抗蚀防护 水下混凝土结构修补水下混凝土结构修补 文物表面的修复与保护文物表面的修复与保护 待修补表面评估待修补表面评估 待修补表面的准备待修补表面的准备 选择合适的材料选择合适的材料 聚合物混凝土配比设计聚合物混凝土配比设计 修补施工及技术修补施工及技术 施工工具清洁施工工具清洁 施工安全检查施工安全检查 修补工艺修补工艺 八八 聚合物混凝土的应用聚合物混凝土的应用 二二 聚合物混凝土聚合物混凝土 混凝土薄层罩面混凝土薄
7、层罩面 一般要求一般要求 渗透性小渗透性小 合适的抗滑能力、摩擦系数合适的抗滑能力、摩擦系数 高的耐磨性高的耐磨性 良好的粘结性能良好的粘结性能 良好的柔韧性，能避免热应力和机械应力引起裂缝良好的柔韧性，能避免热应力和机械应力引起裂缝 耐久性耐久性(10(10年以上年以上) )良好良好 可操作时间良好，适用期足够长可操作时间良好，适用期足够长 满足特殊要求：如降噪满足特殊要求：如降噪 八八 聚合物混凝土的应用聚合物混凝土的应用 二二 聚合物混凝土聚合物混凝土 混凝土薄层罩面混凝土薄层罩面 类型类型 砂子填充树脂薄层罩面砂子填充树脂薄层罩面 树脂涂抹，砂子喷洒，固化；重复树脂涂抹，砂子喷洒，固化
8、；重复3 3- -4 4次次 不渗透性、抗滑性良好不渗透性、抗滑性良好 不饱和聚氨酯、乙烯基酯树脂、环氧树脂不饱和聚氨酯、乙烯基酯树脂、环氧树脂 聚合物封闭涂层薄层罩面聚合物封闭涂层薄层罩面 6mm6mm砂子砂子+ +防滑耐磨骨料防滑耐磨骨料+ +低黏度树脂低黏度树脂+ +高黏度树脂高黏度树脂+ +聚乙烯膜覆盖聚乙烯膜覆盖 现场配制聚合物混凝土罩面现场配制聚合物混凝土罩面 商品化的聚合物砂浆罩面商品化的聚合物砂浆罩面 九九 标准规范标准规范 二二 聚合物混凝土聚合物混凝土 ASTM C267 ASTM C267 砂浆、灰浆和整体铺面材料的耐化学介质测定方法砂浆、灰浆和整体铺面材料的耐化学介质测
9、定方法 ASTM C307 ASTM C307 耐化学介质的灰浆、砂浆和整体铺面材料拉伸强度的测定方法耐化学介质的灰浆、砂浆和整体铺面材料拉伸强度的测定方法 ASTM C308 ASTM C308 耐化学介质的树脂砂浆的适用期和固化时间的测定方法耐化学介质的树脂砂浆的适用期和固化时间的测定方法 ASTM C413 ASTM C413 耐化学介质的灰浆、砂浆和整体铺面材料吸水性的测定方法耐化学介质的灰浆、砂浆和整体铺面材料吸水性的测定方法 ASTM C513 ASTM C513 耐化学介质的灰浆、砂浆和整体铺面材料线收缩和热膨胀系数的耐化学介质的灰浆、砂浆和整体铺面材料线收缩和热膨胀系数的 测定
10、方法测定方法 ASTM C579 ASTM C579 耐化学介质的灰浆、砂浆和整体铺面材料及聚合物混凝土抗压强耐化学介质的灰浆、砂浆和整体铺面材料及聚合物混凝土抗压强 度的测定方法度的测定方法 ASTM C580 ASTM C580 耐化学介质的灰浆、砂浆和整体铺面材料及聚合物混凝土弯曲强耐化学介质的灰浆、砂浆和整体铺面材料及聚合物混凝土弯曲强 度和弹性模量的测定方法度和弹性模量的测定方法 ASTM C881 ASTM C881 混凝土用环氧树脂基胶粘剂技术规范混凝土用环氧树脂基胶粘剂技术规范 ASTM C882 ASTM C882 环氧树脂系统与混凝土粘结强度的斜面剪切测试方法环氧树脂系统与
11、混凝土粘结强度的斜面剪切测试方法 ASTM C884 ASTM C884 混凝土与环氧树脂罩面层之间热相容性的测试方法混凝土与环氧树脂罩面层之间热相容性的测试方法 ASTM C905 ASTM C905 耐化学介质的灰浆、砂浆和整体铺面材料表观密度的测定方法耐化学介质的灰浆、砂浆和整体铺面材料表观密度的测定方法 ASTM D3262ASTM D3262增强塑料砂浆下水管的技术条件增强塑料砂浆下水管的技术条件 ASTM D3517ASTM D3517增强塑料砂浆压力管的技术条件增强塑料砂浆压力管的技术条件 ASTM D3840ASTM D3840非压力用增强塑料砂浆管件的技术条件非压力用增强塑料
12、砂浆管件的技术条件 美国美国SPISPI复合材料研究所的聚合物混凝土测试方法复合材料研究所的聚合物混凝土测试方法 聚合物混凝土试样的制备和固化的试验方法聚合物混凝土试样的制备和固化的试验方法 圆柱形聚合物混凝土试样抗压强度的试验方法圆柱形聚合物混凝土试样抗压强度的试验方法 立方体聚合物混凝土试样抗压强度的试验方法立方体聚合物混凝土试样抗压强度的试验方法 聚合物混凝土试样劈裂抗拉强度的试验方法聚合物混凝土试样劈裂抗拉强度的试验方法 聚合物混凝土弯曲强度的试验方法聚合物混凝土弯曲强度的试验方法( (简支梁三点负荷法简支梁三点负荷法) ) 弯曲试样断裂块测定聚合物混凝土抗压强度的试验方法弯曲试样断裂
13、块测定聚合物混凝土抗压强度的试验方法 聚合物混凝土弯曲强度的试验方法聚合物混凝土弯曲强度的试验方法( (简支梁中心点负荷法简支梁中心点负荷法) ) 聚合物混凝土压缩蠕变的试验方法聚合物混凝土压缩蠕变的试验方法 聚合物混凝土吸水率和体积密度的试验方法聚合物混凝土吸水率和体积密度的试验方法 聚合物混凝土燃烧性的试验方法聚合物混凝土燃烧性的试验方法 聚合物混凝土耐化学介质性的试验方法聚合物混凝土耐化学介质性的试验方法 聚合物混凝土抗冲击韧性的试验方法聚合物混凝土抗冲击韧性的试验方法( (落锤法落锤法) ) 一一 定义定义 三三 聚合物浸渍混凝土聚合物浸渍混凝土 硬化干燥后的水泥混凝土浸渍在硬化干燥后
14、的水泥混凝土浸渍在可聚合的低分子单体可聚合的低分子单体或或预聚体预聚体中，单体或预聚体渗入混凝土的孔隙后引发中，单体或预聚体渗入混凝土的孔隙后引发聚合得到的混凝土聚合得到的混凝土- -聚合物复合材料。聚合物复合材料。 Polymer Impregnated ConcretePolymer Impregnated Concrete（PICPIC） 二二 浸渍用聚合物浸渍用聚合物 三三 聚合物浸渍混凝土聚合物浸渍混凝土 基本要求基本要求 混凝土可吸收混凝土可吸收 能聚合成固体的液体能聚合成固体的液体 聚合物单体聚合物单体 甲基丙烯酸甲酯甲基丙烯酸甲酯 丙烯酯甲酯丙烯酯甲酯 苯乙烯苯乙烯 预聚体预聚体 不饱和聚酯树脂不饱和聚酯树脂 环氧树脂环氧树脂 二二 浸渍用聚合物浸渍用聚合物 三三 聚合物浸渍混凝土聚合物浸渍混凝土 材性要求材性要求 黏度应较低黏度应较低：易于渗透：易于渗透 沸点较高、蒸汽压力较低沸点较高、蒸汽压力较低：减少浸渍和聚合过程损失：减少浸渍和聚合过程损失 与基材粘结力好与基材粘结力好：一个整体：一个整体 聚合收缩小、强度高、耐久性好聚合收缩小、强度高、耐久性好 软化温度高于软化温度高于PICPIC的使用温度的使用温度 三三 制备工艺制备工艺 三三 聚合物浸渍混凝土聚合物浸
