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(jiàn)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(jì)損失。而對(duì)受腐蝕混凝土進(jìn)行局部修補(bǔ)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(duì)混凝土修補(bǔ)材料及修補(bǔ)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(bǔ)加固的新型材料,這對(duì)于保護(hù)有歷史價(jià)值的建筑物,延長(zhǎng)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(shí)現(xiàn)其可持續(xù)發(fā)展,必須向高性能、減少用量、延長(zhǎng)壽命、增加功能和降低環(huán)境代價(jià)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(jì)混凝土”。我國(guó)著名混凝土專家、中國(guó)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(qiáng)是其核心。普通水泥基材料具有很高的抗壓強(qiáng)度、較大的剛度與較好的耐久性,但存在凝結(jié)與硬化過(guò)程中收縮大、抗拉強(qiáng)度低、極限延伸率小及抗沖擊性差等缺點(diǎn)。隨著水泥基材料抗壓強(qiáng)度的大幅度提高,干縮與脆性問(wèn)題也顯得更為突出。目前國(guó)際上基本一致地認(rèn)識(shí)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(kāi)裂、減少水泥基材料干燥收縮變形方面,有十分獨(dú)特的作用。在水泥基的基礎(chǔ)上,加入有機(jī)膠凝材料,改善水泥基材料的韌性,形成纖維增強(qiáng)膠凝材料、聚合物增強(qiáng)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(qiáng)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(shí)際工程中,不同工程對(duì)砂漿性能的要求會(huì)有所差別,我們可以根據(jù)實(shí)際需要選用合適的聚合物來(lái)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(bǔ)和加固的重要材料,可以用于修補(bǔ)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(jìn)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(bǔ)和加固工程中。

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(chǎng)工程等等。
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