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混凝土结构修复用聚合物水泥砂浆(Polymer modified cement mortars for Concrete Structure Repair,简称PCMR)是一类聚合物改性水泥砂浆材料,其通过在水泥砂浆中掺入适当的聚合物,达到改善其力学及耐久性能,并增强与老混凝土之间的粘结强度,以满足在混凝土结构修复中的要求。本文针对国家相关标准对PCMR的性能要求,在分析PCMR的原材料组成的基础上,通过试验选择了用于PCMR的原材料,研究了矿物掺合料、消泡剂和聚合物对SBR改性PCMR的性能影响,并同时研究了其它聚合物乳液对PCMR性能的影响,优化了PCMR的组成,使其满足《混凝土结构修复用聚合物水泥砂浆》规范中最高性能等级(PCMR-Ⅲ级)的技术要求。论文的主要研究成果如下:(1)PCMR原材料初选的试验和分析表明:聚合物乳液(P1、P5、P7、P8和P11)、聚羧酸高效减水剂(Sup3)和消泡剂(A1和A2)之间的适应性好,并选择了与五种乳液适应性好的组合配比,其具有流动性高和含气量低的特点。(2)SBR改性PCMR试验和分析表明:硅灰、粉煤灰和矿渣对SBR改性PCMR的新拌性能和力学性能影响不显著,而消泡剂和聚合物掺量对其性能有显著影响。确定了其矿物掺合料组成配比为(C:SF:SG:FA:UEA)=(66:4:10:10:10),消泡剂A2的掺量为0.2%和聚胶比为10%时,其改性的PCMR有良好的综合性能。(3)其它聚合物乳液改性PCMR的性能试验和分析表明:就新拌性能而言:P5减水效果最佳,而P11最差;P5对砂浆抹面性的改善作用普遍优于其它乳液砂浆。就力学性能而言:P5可以提高砂浆的早期抗压和抗折强度,P5对砂浆粘结性能的改善作用普遍优于其它乳液,然而P11对砂浆抗折强度有较大削弱,其韧性的改善作用均远低于其它乳液砂浆。本着综合性能好,成本低的原则,最终选择了P5,聚合物掺量为6%时,改性砂浆力学性能接近PCMR-Ⅲ级的技术要求。(4)通过砂子种类、砂胶比和养护制度对PCMR性能的优化,并测试其优化后PCMR配比砂浆耐久性能,发现其具有低干缩率,高抗冻性和抗氯离子渗透性,均能达到PCMR-Ⅲ级力学和耐久性能技术要求。综合考虑,经试验优化配比后的P1和P5乳液改性PCMR,具有良好的施工性能,也有优异的力学和耐久性能,且能满足PCMR-Ⅲ级技术要求,可应用到混凝土结构修复工程中。