聚合物浸渍混凝土是在水泥固化处理基础上发展和改进的一种固化技术。以基材(被浸渍材料)和浸渍液(浸渍材料)两种为原料混合制作而成,在多个领域有着广泛的应用。

外文名

Polymer impregnated concrete

概述

具有开口的小孔型结构

用途

主要是水泥混凝土制品

简介

聚合物浸渍混凝土

水泥混凝土是具有开口的小孔型结构,这种结构能被水和腐蚀性液体所渗透、由此而易浸出或因离子交换作用,是被固化的污染物质溢出。PIC技术即将水泥固化体用聚合物(如苯乙烯)单体浸渍整块物料的孔隙、空洞和毛细管,随后单体在原处聚合。单体的聚合可用在浸渍中加入催化剂、加热等方法实现。这种聚合物浸渍混凝土基本上不渗透,在强度、耐久性和抗化学腐蚀性上都比水泥固化体有明显改善。这种固化方法在近年来已有较多的应用在放射性废物和危险废物的处理中。

特点

聚合物浸渍混凝土具有高强度、耐腐蚀、耐久性好的特点,可做耐腐蚀材料、耐压材料及水下和海洋开发结构方面的材料;但是造价高,主要用于管道内衬、隧道衬砌、铁路轨枕、混凝土船及海上采油平台等。

信息

文名称:聚合物浸渍混凝土

英文名称:polymer impregnated concrete

定义:将已硬化的混凝土,经干燥后浸入有机单体,用加热或辐射等方法使孔隙内的单体聚合,从而提高其抗拉、抗渗、抗冻、抗冲、耐磨、耐蚀等能力的复合材料。

应用学科:水利科技(一级学科);工程力学、工程结构、建筑材料(二级学科);建筑材料(水利)(三级学科)本内容由全国科学技术名词审定委员会审定公布

分类

目前,聚合物混凝土主要分为三类:

1.聚合物浸渍混凝土,简称PIC。它是将已硬化的普通混凝土,经于燥和真空处理后,浸渍在以树脂为原料的液态单体中,然后用加热或辐射(或加催化剂)的方法,使渗入到混凝土孔隙内的单体产生聚合作用,使混凝土和聚合物结合成一体的一种新型混凝土。按其浸渍方法的不同,又分为完全浸渍和部分浸渍两种。

2.聚合物混凝土,简称PC。它是以聚合物(树脂或单体)代替水泥作为胶结材料与骨料结合,浇筑后经养护和聚合而成的一种混凝土。

3.聚合物水泥混凝土,简称P(x:。它是在普通水泥混凝土(水泥砂浆)拌合物中,加入单体或聚合物,浇筑后经养护和聚合而成的一种混凝土。

原料

聚合物浸渍混凝土的原材料,主要是指基材(被浸渍材料)和浸渍液(浸渍材料)两种。混凝土基材、浸渍液的成分和性能,对聚合物浸渍混凝土的性能有着直接的影响。另外,根据工艺和性能的需要,在基材和浸渍液中还可以加入适量的添加剂。

1.基材

目前,国内外主要采用水泥混凝土和钢筋混凝土作为被浸渍基材,一般说来,凡是用无机胶结材料将骨料固结起来的混凝土材料均可作为基材。其制作成型方法与一般混凝土制品相同,但应满足下列要求:

(1)混凝土构件表面或内部应有适当的孔隙,并能使浸渍液渗入内部;

(2)有一定的强度,能承受干燥、浸渍和聚合过程中的作用力,不会在搬动时产生裂缝、掉角等;

(3)混凝土中的化学成分(包括外加剂),不妨碍浸渍液的聚合;

(4)组成混凝土的材料结构尽可能是匀质的;

(5)被浸渍的基材要达到充分干燥,尺寸与形状要与浸渍和聚合所用的设备相适应

工程实践证明,在一般情况下,混凝土的水灰比、空气含量、坍落度、外加剂掺量、砂率等变化不大时,对聚合物浸渍混凝土的强度无显著影响。

混凝土养护方法的不同,会引起混凝土孔结构的变化。孔隙率高而强度低的混凝土经浸渍处理后,能达到原来孔隙率低而强度高的混凝土同样的浸渍效果,但将导致混凝土成本的迅速增加。因此,在选择浸渍基材时,必须对浸渍量适当加以控制。

2.浸溃液

浸渍液是聚合物浸渍混凝土的主要材料,由一种或几种单体组成,当采用加热聚合时,还应加入适量的引发剂等添加剂。

浸渍液的选择,主要取决于浸渍混凝土的最终用途、浸渍工艺、混凝土的密度和制造成本等。如需完全浸渍时,应采用粘度较小的单体;如局部浸渍或表面浸渍时,可选用粘度较大的单体。作为浸渍用的单体,一般应满足下列要求:

(1)有较低、适当的粘度,浸渍时容易渗人到被浸渍基材的内部,并能达到要求的浸渍深度。

(2)有较高的沸点和较低的蒸汽压力,以减少浸渍后和聚合时的损失。