[科普中国]-聚合物浸渍混凝土

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。由于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。

简介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。由于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1。

特点它具有高强度、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。

常用的浸渍液常用的单体类浸渍液主要有甲基丙烯酸甲酯（MMA）、苯乙烯（St）、丙烯腈（AN）、丙烯酸酯（AC）等乙烯基单体及有机硅单体；常用的聚合物类浸渍液主要有环氧树脂（EP）和不饱和聚酯树脂（UP）。要求浸渍液黏度较低，浸渍时容易渗入混凝土基材内部。黏度较低，渗入深度越大。单体聚合后与混凝土基材的粘接力好，形成一个整体；聚合收缩率小，形成的聚合物应有较高的强度和较好的耐水、耐碱、耐老化等性能。如果是局部浸渍，可选用黏度较高的聚合物2。

混凝土基材主要是水泥混凝土制品，其中包括钢筋混凝土制品。要求其不含有阻碍浸渍液聚合的成分；有一定的基本强度，能够承受干燥、浸渍、聚合过程产生的应力，并且不因搬运而产生裂缝等缺陷；有适当的空隙供浸渍液渗填，且材料结构尽可能均匀；构件尺寸和形状与浸渍、聚合的方法和设备相适应，基材的厚度一般不超过15cm。

混凝土原理主要是聚合物填充了混凝土的孔隙，在一定深度范围内形成连续相，从而增加了内部的黏结性，减少裂纹和孔隙产生的应力集中，提高了混凝土的强度和抗浸、抗冻、耐蚀性能3。

性能与应用聚合物浸渍混凝土抗压强度较普通混凝土提高3~4倍，抗拉强度提高2~3倍、抗弯强度提高3~4倍，弹性模量提高1倍左右。但是造价较高，实际应用尚不普遍。主要是利用PIC制品的耐腐蚀、高强、耐久性好的特性制作一些构件，如管道内衬、隧道衬砌、活动钢桥、桥面板、铁路枕轨、混凝土船、海港建筑、海上采油平台以及旧混凝土的维修加固领域等，随着制作工艺的简化和成本的降低，还可以作为防腐蚀材料、耐压材料以及在水下或海洋等方面应用的材料。

部分浸渍混凝土早期主要用于处理高速公路、桥面的抗冻融及防止氯离子的浸入等方面。另外还用到大坝建筑、化工厂的防腐地面的鞥。这类制品造价较高，而且制品的设备投资较大，制约商品化和大量生产3。

本词条内容贡献者为:

杜强 - 高级工程师 - 中国科学院工程热物理研究所