李林

【摘要】我国在聚合物水泥砂浆研究中较西方国家晚，但其优越性能得到越来越多研究者的共识，下面就聚合物砂浆的发展历史、改性机理、优越性能、应用与分类、前景展望进行探讨和介绍。

【关键词】性能;分类;应用;前景

【DOI】10.12334/j.issn.1002-8536.2021.

18.

1、什么是聚合物水泥砂浆

聚合物水泥砂浆是由水泥、骨料和可以分散在 水中的有机聚合物搅拌而成的。聚合物可以是由一种单体聚合而成的均聚物，也可以由两种或更多的单聚体聚合而成的共聚物。

2、聚合物水泥砂浆的发展历史

1824年波特兰发现了水泥，1830年前后出现了混凝土。在1900年的万国博览会上展示了钢筋混凝土在许多方面的应用。但混凝土也有其自身难于克服的缺陷，如抗拉、抗折强度交底、脆性大、柔性低，凝结硬化较缓慢，干缩量大，抗化学腐蚀能力不高等。人们长期采用各种措施来改良混凝土的性能。当然掺加聚合物就是其中一种措施。

早在1923年英国人就使用天然胶乳改性道路材料获得了第一个专利，美国在20世纪50年代开始了聚合物混凝土的商业应用。1990年在我国同济大学举行了第六届国际聚合物混凝土会议，至此我国才逐渐大规模的在这方面有所研究和应用。

3、聚合物水泥砂浆的改性机理

水泥砂浆作为一种复合材料，骨料和水泥基之间的界面过渡区是材料的薄弱环节。在界面过渡区，水灰比高、孔隙率大、氢氧化钙和钙矾石多，晶体粗大、氢氧化钙晶体取向生长。要改善水泥基材料的性能，就必须改善界面过渡区的结构和性质。聚合物对水泥砂浆的改性作用，其实质也是改善材料的界面过渡区，从而使材料获得别的材料所不具有的性能。

4、聚合物水泥砂浆的优越性能

（1）具有优越耐候性、耐磨性及耐水性，无毒无害，可用于饮用水工程;

（2）对混凝土、砂浆、石材、木板、聚苯板、玻璃、金属等基面粘结力强，且具有一定的柔性。可用于建筑的外墙以及室内外各种装饰材料的粘贴。

（3）它可在混凝土表面上形成坚固的涂层，对混凝土表面起到加固保护和防水的作用。可用于厨房、卫生间、阳台、庭院或沟槽等的防水、泳池或水库的防水等。

（4）它能在潮湿基层和潮湿环境下施工，操作方便省时省工，在中强度气体腐蚀环境下，可替代有机涂料，并较树脂材料施工简单、价格低廉。可用于有耐酸、耐碱、耐盐腐蚀或有柔性要求的场合使用，且可作为混凝土面的防腐蚀、防盐液的保护层。

（5）抗裂、抗变形能力强。经试验丙乳砂浆抗裂性较普通砂浆提高10倍以上。20世纪80年代初不安全统计，美国就有184个桥面使用聚合物砂浆防护，同时使用聚合物水泥砂浆修补的船闸墙面，不但工期大大缩减，还经久耐用。

5、聚合物水泥砂浆的分类与应用

聚合物水泥砂浆根据分类方法不同，有不同种的分类。根据聚合物组成可分为聚乙烯醇、丙烯酸酯、苯乙烯-丙烯酸酯等。根据外加剂可分为憎水、保水、增稠、引气、消泡、早凝、触变、缓凝等。在这里，详细介绍下根据使用功能进行分类。

（1）聚合物防水砂浆是一种专门调高防水性的材料。按聚合物改性材料的状态可分为干粉类和乳液类。通常用在屋面、卫生间、厨房等需要做好防水补漏的场所。以聚合物胶乳防水砂浆为例，他有较高抗压强度（40MPa）、较高抗折强度（8MPa）、较好抗裂性、较高抗渗性（S20）、较高粘结强度（4MPa）、较强耐腐蚀性、可在潮湿基面施工等诸多优点。

（2）聚合物保温砂浆通常是使用在基层表面，能增强保温抗冻性。分为抹面抗裂砂浆、粘结砂浆、聚苯颗粒胶浆，玻化微珠无机保温砂浆等。有数据显示，每年新增空调耗电量相当于三峡大坝一年发电总量。建筑节能已经迫在眉睫，他打破了一般保温材料因其强度较差而限制使用范围、或者为保证其安全，施工工艺复杂不利于推广的传统。

（3）聚合物地坪砂浆是用来地坪施工中的聚合物砂浆，特别是做自平流地坪时，必须使用它才能做好自流平的表层和基层。优异的粘结性能让他不仅和老砂浆或混凝土有很高的粘结强度，而且它的弹性模量、热膨胀系数与基底更接近，更是一种非常优异的新老混凝土粘结和修补材料。

（4）聚合物饰面砂浆比其他砂浆更加细腻，用他做饰面经久耐用，比普通水泥产品更优。目前有大量的学术课题在研究装饰砂浆的彩色成膜以及泛碱处理问题。

（5）聚合物抗腐蚀砂浆具有抗碱、抗酸、抗盐、抗高温、抗紫外线灯优性能，所以它不宜老化，使用寿命很长，适合用在恶劣环境中。其在化工行业应用很多，越来越广泛。以TK聚合物砂浆为例，它是一种新型的混凝土表面修补材料，是以少量水溶性聚合物改性剂，再掺入一定量的活性成分、膨胀成分而配制成的TK聚合物防渗、防碳化、防腐砂浆。其活性作用、桥键作用、充填作用改善了硬化水泥浆体的物理结构及内应力，降低了整体的弹性模量、减少用水量、改善了硬化水泥浆体内部毛细孔等有害孔，从而大大提高了砂浆的抗渗、防腐性能。

（6）聚合物加固砂浆（抗压强度≥55MPa，劈裂抗拉强度≥12MPa）的抗压强度和抗拉强度比普通水泥材料优很多，它的抗压强度通常大于55MPa，而劈裂抗拉强度也超过12MPa。对于需要极强坚固度的场所非常适用。例如对厦门市风貌建筑-郑成功纪念馆承重砖墙和钢筋混凝土梁板就采用了高强钢绞线网聚合物砂浆进行了加固。

综上所述，聚合物砂浆在防水、防腐、保温、抗冻、加固、装饰方面等都有较广泛的应用，越来越多的科学家加入到了研究当中。

6、聚合物砂漿的前景和展望

随着科学技术的发展，人们对水泥聚合物复合材料的要求越来越高。工业发达国家对水泥聚合物复合材料做了大量的研究工作，在新材料、新工艺中都确定了自己的研究方向，使其具有更优良的动力学性能、良好的阻尼性能等。目前研究主要体现在以下几个方面。

（1）废物的利用

把聚合物固体废料用于砂浆的改性;废橡胶粉末用作聚合物砂浆和混凝土的填充材料;将回收的聚酯瓶子裂解后重新制成不饱和聚酯，用于水泥砂浆和混凝土的改性等。

（2）多种方式复合改性

以多种聚合物复合，包括乳液共混、水溶性聚合物共混、乳液与水溶液聚合物复合改性、乳液与超细矿物粉末掺和料、水玻璃复合材料、聚合物纤维等各种复合材料共同改性等。

（3）节能和环境友好聚合物改性复合材料

如冷混合沥青混凝土用于道路工程;聚合物改性砂浆用做钢筋混凝土结构的永久模板，则可以更好的防止氯离子渗透和更好的抗碳化作用，从而提高钢筋混凝土结构的耐久性。

（4）功能性聚合物改性复合材料

如具有自修复功能的环氧树脂改性砂浆，产生裂缝的环氧树脂改性砂浆经过一段时间后强度重新恢复;智能混凝土结构材料，利用碳纤维和聚合物改性混凝土，使其具备感应多钟信号的能力，可以在智能建筑的多项目自动控制和监视方面获得应用。

参考文献：

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