高分子复合材料结课论文

1、高分子复合材料结课论文学院:专业:姓名:学号:聚合物混凝土摘要：聚合物混凝土是一种包括有机一无机复合的多组份复合材料, 它是广义上的混凝土，对于未来的发展方向，混凝土必将大量的应用 于现实生活中，在混凝土中加入一定量的添加剂，会大大加强其硬度, 力学强度，机械性能，在生活生产中，更加便利与人们生活，聚合物 混凝土分为三大类型，不同类型有不同的用途，先简单的介绍这三种 混凝土性能。关键词：聚合物 混凝土复合材料一、滚合物混凝土分类聚合物混凝土是一种包括有机一无机复合的多组份复合材料，它是广义上的混凝土,一般分为聚合物水泥混凝土（pcc）、聚合物浸 渍混凝土 （列c ）、树脂混凝土 （r c ）三

2、大类。1 聚合物水泥混凝土（ fc c ）在水泥混凝土棍合料搅拌时，加入聚合物或单休而制得的混凝土, 其胶结料由聚合物分散体和水泥两种活性组份构成。作为聚合物水泥 混凝土的聚合物一般是聚合物乳掖（橡胶乳袱、树脂乳掖、共聚物乳 液）和水溶性聚合物（或单宁神，其掺量一般为水泥重量的15%左右。 最早使用的是天然橡胶胶乳，以后发展至合成橡胶胶乳、聚合物乳液 和水溶性聚合物等。2 聚合物浸渍混凝土 （p i c ）这是用单体或聚台物浸渍硬化使之内部发生聚合反应而制得的 棍凝土，常用聚合方法为r射线辐照及加引发剂的聚和，常用的单体 和聚合物为甲基再烯酿中醋和苯乙稀及其共聚多元体系等。这种聚合 物混凝土可

3、看作是延性的聚合物分布在脆性基体中的多相复合材 料。聚合物在棍凝土中的作用为：（1）填塞混凝土内的孔隙；（2）形成随 机方向的连续增强网络；（3）修补水泥石里的微细裂缝；（4）粘结水化 与未水化的水泥颗粒；（5）提高水泥石与骨料间的界面粘结力；（6）吸 收聚合变形时间的能量；（7）与水泥水化产物起化学反应；（8）聚合过 程中的收缩产生的很人“内应力”，能对孔隙壁施加预应力。3树脂混凝土 （r c ）树脂棍凝土习惯上称为聚合物混凝土。它是用聚合物或单体作胶结料, 按一定的配比和骨料一起搅拌,靠聚合反应而制得的一种混凝土。制 造树脂混凝土的树脂般采用不饱和聚醋树脂、环氧树脂、吠喃树脂、 聚氮醋树脂

4、等。不同聚合物混凝土,聚合物引入棍凝土的方式也不同。聚合物可 以和拌合水一起引入（聚合物水泥混凝土），可以和混凝土混合料一起 引入（聚合物水泥混凝土和树脂凝土），可以用特殊方法直接加到硬化 混凝土中（聚合物浸渍混凝土）。当然，水泥和聚合 物的比例也是各类聚合物混凝土的主要差别之一，无水泥的树脂混凝 土例外。聚合物在混凝土中的功用（胶结料、改性剂、共聚体）以及 聚 合物的形态（一单体、液态树脂、溶液、粉末），即使在同一类型的聚 合物混凝土中也不相同。聚合物的化学组成也是聚合物混凝土复合材 料的主要差别之一,而养护过程中的反应类型比聚合物合成树脂木身 的反应更为重要。一般认为，水在发生缩聚的聚合胶

5、结料的固化过程中作为副产物释放出来，而聚合反 应根本就没有副产物。聚合物混凝土尤其是树脂混凝土和聚合物浸渍混凝土作为一种 高强材料，目前在国外常汉用作薄壁结构材料，因而一般需用细骨料 来配制。骨料颗粒的最大粒径不大于10毫米，更常用的是5毫米以 下的细骨料,故树脂混凝土和聚合物浸渍混凝土实际上不是混凝土而 是砂浆。各种聚合物棍凝土都可釆用增强筋增强但，采用钢筋增强的只是聚合 物水泥混凝土，极少用于树脂混凝土。树脂混凝土和聚合物浸溃混凝 土主要用各种纤维增强，主要是用钢纤维，也叮以用玻璃纤维、碳纤 维、聚合物纤维等。当然，根据要求也可配制具有特殊功能的混凝土， 如聚合物轻混凝土，聚合物膨胀混凝土

6、等。二、聚合物澡凝土的研穷概况目前世界上公开发去的关于聚合物混凝土的论文己有3000多篇, 专利2000多项:而关于树脂混凝土的论文有1200多篇，专利750多 项。以棍凝土中的聚合物为主要议题的国际性会议已召开了四次，同 时它在以建筑材料为主要议题的其它会议和论文集中也屡见不鲜。估 计有20多个国家的研究者目前正在积极从事这一新技术的研究。树 脂混凝土和聚合物浸渍混凝土的研究近年来在国外已取得了很大进 展，达到实用性水平。当然,这和先进的化工技术能够提供价格低廉、 技术性能优越的各种聚和物是分不开的。同时,聚合物水泥混凝土的 研究也已取得很大成果，应用潜力较大。以聚合物作胶结料来配叙混 凝土

7、的研究，我国进行较早较多的是环氧树脂混凝土，而对聚合物浸 渍混凝土的研究工作也已开始起步，止在进行之中。因此随着我国化 学工业的发展，聚合物混凝土这一新型材料在我国也会很快地发展起 来。使用聚合物混凝土的意义越来越为人们认识，所以对制定流一标 准更为重视。fi木特别重视试验方法际准化，已颁布了六个国家标准。 关于聚合物混凝土试验方法的标准，其它国家（如美国等）也正在草 拟之中。三、聚合物混凝土的主要技术性能聚合物水泥混凝土强反取决于聚合物一水泥比、水灰比、含气量、 聚合物的种类、聚合物木身的性能等。聚合物浸渍混凝土的抗压强度 一般可达140180mpa,最高可达260280mpa;抗拉强度一般

8、为 10-12mpa,最高达25 mpa。由于绝人部份的孔隙填满了聚合物，因而 这种混凝土儿乎不吸水,不透水，对硫酸盐、稀盐酸等腐蚀性介质有 良好的抗腐蚀性，抗冻性也较好。树脂混凝土具有高强度、密实、耐 水等优点。同时各种特殊的耐化学腐蚀性因树脂不同而异，如环氧树 脂混凝土具有很好的耐碱性，吠喃树脂混凝土具有很好的耐酸性。普 通的水泥混凝土和各种聚合物混凝土作了比较,从中可以看出聚合物 混凝土的优点和不足。一般认为，在三种聚合物棍凝土中聚合物浸渍 混凝土的强度最高,耐久性也最好，聚合物水泥混凝土次之，树脂混凝 土最差。在考虑混凝土的力学性能时，人们一般只考虑混凝土的抗压 强度,并以其最大值作为

9、选择标准，但实际情况要复杂得多。聚合物混 凝土具有较高的抗拉一抗压强度比。表2示出以抗压强度为参考条件 对各种混凝土作的比较。从应力一应变的关系来说，高填充聚合物混 凝土(骨料与胶结料之比6-10)和水泥混凝土受力时，其应力一应变 关系都可以用基本相同的数学模型马德里抛物越来描述。聚合物对应 力一应变曲线的线性部份一般均会产生重要影响。以聚合物浸渍混凝 土为例，几乎完全显示脆性材料的特征,其断裂破坏行为预先看不到 任何征兆。聚合物水泥混凝土、树脂混凝土、普通混凝土的蠕变、节 可以用标准双曲蠕变方程来表示。四、材料工程问题聚合物混凝土的差别不仅因聚合物加入的方式而异,而且也因 材料的内部结构而异

10、。在不同结构的材料中聚合物作用是不同的。材 料工程中最重要的问题是控制材料的宏观特性。通过改变材料的微 观结构来设计具有不同性能的材料。国外友表的论文中大多是根据叠 加机理(additive me - hanism )和spnergie机理从宏观和微观角 度來讨论聚合物混凝土的复合特征的。换言之，复合特征取决于总体 积特性与各组份的体积数以界面间的粘结作用。有些研究者认为, 填充料颗粒面胶结料包裹层的厚度是连接聚合物混凝土的结构与性 能的一个复杂因素。这一观点对于研究树脂混凝土以及在某些情况下 研究聚合物浸渍混凝土是非常有用的。以聚合物浸渍混凝土为例， 硬化混凝土中的孔内聚合物的成膜厚度可以作为基体和浸渍水泥混 凝土改性的结构原因来处理。因