混凝土建筑物和构件在使用期间受腐蚀而产生破损的现象屡见不鲜,许多在潮湿环境或工业环境下的混凝土正在呈现出受腐蚀破坏的迹象。受腐蚀构筑物的重建是耗资巨大的工程,它不但要耗用大量的资金,而且还将因建筑物的停用造成生产或生活方面的巨大经济损失。而对受腐蚀混凝土进行局部修补不仅可以事半功倍,还不影响建筑物的正常使用,因此在世界范围对混凝土修补材料及修补技术的研究已日益为人们所重视。为此,研制出适合混凝土表面修补加固的新型材料,这对于保护有历史价值的建筑物,延长它们的使用寿命,添加聚丙烯腈纤维到聚合物砂浆中减少维修成本具有重要的意义。

  水泥与水泥基材料是当今最大宗的人造材料。要实现其可持续发展,必须向高性能、减少用量、延长寿命、增加功能和降低环境代价的方向发展。高性能混凝土是当前水泥基材料的主要发展方向,被称为“世纪混凝土”。我国著名混凝土专家、中国工程院资深院士吴中伟教授生前多次指出复合化是水泥基材料高性能化的主要途径,纤维增强是其核心。普通水泥基材料具有很高的抗压强度、较大的刚度与较好的耐久性,但存在凝结与硬化过程中收缩大、抗拉强度低、极限延伸率小及抗冲击性差等缺点。随着水泥基材料抗压强度的大幅度提高,干缩与脆性问题也显得更为突出。目前国际上基本一致地认识到纤维是提高水泥基材料抗裂性和韧性的有效方法。聚丙烯睛、聚丙烯等合成纤维,在解决水泥基材料早期开裂、减少水泥基材料干燥收缩变形方面,有十分独特的作用。在水泥基的基础上,加入有机胶凝材料,改善水泥基材料的韧性,形成纤维增强胶凝材料、聚合物增强胶凝材料,以及纤维一聚合物一胶凝材料多元复合材料。在水泥砂浆中加入聚合物材料,砂浆的许多性能能够得到改善,比如强度、粘结性能、变形能力、抗渗性、耐腐蚀性、耐磨性、韧性、耐久性和抗冻性等。在实际工程中,不同工程对砂浆性能的要求会有所差别,我们可以根据实际需要选用合适的聚合物来满足工程需要。聚合物改性砂浆有广泛的应用领域和前景。聚合物改性水泥砂浆是混凝土结构修补和加固的重要材料,可以用于修补和加固的结构包括水工建筑、海洋港口建筑、普通工业与民用建筑、地下建筑结构、道路与桥梁建筑。
  我们研究的聚丙烯睛纤维聚合物水泥砂浆,是在聚合物砂浆的基础上,加入聚丙烯睛纤维,进一步改善其性能,综合性能更好,能应用于混凝土表面的修补和加固工程中。

聚丙烯腈纤维是一种抗裂强度高，分散效果好，混凝土掺量为每立方米0.5-1.0kg。应用领域有：桥梁工程、道路工程、水利港口工程、建筑工程、隧道地铁工程、机场工程等等。
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