1. 研究目的与意义（文献综述）

随着1824年波特兰水泥的出现，在1830年前后出现了混凝土。在1900年以后，混凝土科学技术和应用的发展非常迅速。由于混凝土拥有价格低廉、耐久性能比较好，原材料丰富、生产工艺简单等众多优点，已成为世界范围内应用最广，用量最大的建筑材料。
但是，普通混凝土本质上是一种非均匀的多孔材料。在外界侵蚀性介质如二氧化碳、水、氯离子、硫酸盐等的侵蚀作用下，混凝土会加速破坏，使用寿命大大缩短。提高混凝土耐久性能的主要措施，是降低混凝土渗透性和提高硅酸盐水泥水化产物抵抗化学侵蚀的能力。降低混凝土渗透性的主要措施是降低混凝土的孔隙率，因此，使用聚合物是提高混凝土性能的一种途径。目前，美、日、英、德以及俄国已经先后制定了一些聚合物在混凝土中应用的标准和规范。我国对聚合物在混凝土中的应用的研究主要始于70年代，随后的研究工作基本上与国际同步。
按照国际惯例，聚合物混凝土按其组成和制作工艺可分为：聚合物混凝土（polymer concrete，简称pc）；聚合物改性混凝土（polymer modified concrete，简称pmc）；聚合物浸渍混凝土（polymer impregnated concrete，简称pic）。
1.聚合物混凝土(pc)
聚合物混凝土(或树脂混凝土)是全部以聚合物代替水泥做胶结材料，与骨料结合而成的聚合物混凝土复合材料。聚合物混凝土的研究于1950年开始，发展较快的国家有13本、德国和前苏联，各国所用的树脂不尽相同。目前最常用的胶结材料有环氧树脂、不饱和聚酯树脂、脲醛树脂以及苯乙烯单体等。我国用于树脂混凝土中的树脂多以环氧树脂和不饱和聚酯为主。
20世纪6o年代我国开始使用树脂混凝土及树脂砂浆，用的比较多的是作为普通混凝土的修补材料，特别是将pc用作结构材料，在国际上仍是一个较新的领域。到了80年代，树脂混凝土已经成为主要的、占优势的材料，做预制构件是一项主要的应用。我国于80年代末开始与国际同步研制pc轨枕，来替代普通水泥混凝土轨枕，经过试验，产品性能优良；90年代研制出了pc井盖和pc 雨水口箅子，获得了国家专利，同时开展了pc绝缘子的研究工作。还有单位采用粉煤灰漂珠代替砂石骨料制成聚合物树脂混凝土，具有自重小、隔热、吸声、防火等优点，漂珠的主要成分为二氧化硅和三氧化二铝。最近十几年，树脂混凝土在我国发展迅猛，新的环氧树脂和固化剂不断被开发研制出来，而且其他类型的高分子材料的研究工作也如雨后春笋般发展起来，各种各样的pc制品不断出现，应用于各行各业。
2.聚合物改性水泥混凝土(pmc)
将聚合物乳液掺入新拌混凝土中，可以使混凝土的性能得到明显的改善，这类材料称之为聚合物改性混凝土。聚合物乳液改性水泥材料的研究始于20世纪20年代，creson于1923年第一个获得这方面的专利，这个英国专利是关于水泥填充天然橡胶胶乳用作铺路材料的。我国从60年代初开始研究应用聚合物水泥混凝，但由于聚合物生产成本较高，产品质量不能完全满足要求，因而研究处于低谷。随着我国化学工业不断发展，从80年代开始，对这一领域的研究颇多，不仅对各种聚合物改性的效果进行较深入的研究，而且对改性机理，聚合物与水泥、水泥水化产物之间的作用机理等从理论上进行了较深入的研究。特别是对丙烯酸酯共聚乳液水泥砂浆的性能进行了系统的研究，作为一种新型修补、防渗、防腐、防冻材料，被成功地应用在许多工程中，填补了国内的空白，并取得巨大的技术经济效益，该项成果曾荣获1988年国家科技进步奖，这也是我国第一个获此奖项的聚合物水泥砂浆。
20世纪90年代国内已有专供聚合物水泥混凝土使用的商品化聚合物胶乳供应，例如，苏州混凝土水泥制品研究院研制的ma型、mb型、ms型水泥改性液，是采用合成胶乳及各种化学助剂配制而成的有机高分子乳液，用于水泥混凝土结构的修补或其他场合，具有使用简单、经济、可靠的特点；又如南京永丰化工厂生产的专供配制聚合物水泥混凝土砂浆使用的聚丙烯酸乳液，其粘结性好、防水、耐氯离子渗透、抗冻融、抗碳化老化。国内还有一些单位针对mdf材料的水敏性、后期强度降低、干缩等问题作了改性研究，通过加入改性剂及稳定剂使mdf的干缩控制在0．03%~0．3% ，改性mdf材料已被制成计算机房抗静电活动地板。刘振东等则利用粉煤灰制取mdf复合材料，这对粉煤灰的综合利用十分有利。
90年代初我国开始研制聚合物改性水泥砂浆防水涂料，1995年通过了建设部技术鉴定，并且于2001年制定了jc/t 894-2001聚合物水泥防水涂料技术指标。最近研制的新一代pmc弹性聚合物水泥防水材料各方面的性能，尤其是耐水性、耐候性有了大幅度提高。而且具有聚合物用量少、成本低、聚灰比低、弹性大、改性效率高等优点。
3. 聚合物浸渍混凝土(plc)
聚合物浸渍混凝土是一种用有机单体浸渍混凝土表层的孔隙并经过聚合处理而成一整体的有机一—无机复合的新型材料。1965年美国率先对聚合物浸渍混凝土进行探索性试验，于1966年研制成功。我国从1973年开始研究聚合物浸渍混凝土，但是由于对混凝土物件
进行完全浸渍的工艺比较复杂，又存在单体再利用问题（单体的重复使用问题可通过一定方法得到控制），及造价太高和制件尺寸受浸渍容器限制等原因，使该完全浸渍工艺在我国的应用十分有限。
相比之下，表面浸渍工艺比较简单，成本低、能耗少，无剩余单体的回收问题。同时，混凝土结构经表面浸渍后，其表面强度、硬度、抗渗性、抗冻性、耐蚀性等都有显著改善，具有较大的应用前景。
20世纪80年代苏州混凝土水泥制品研究院研制成功“负压常温聚合物浸渍工艺”，其采用柔性负压浸渍腔代替浸渍容器或围堰装置常温聚合工艺，无剩余单体的问题，特别是克服了对竖立表面浸渍的困难。他们曾用此工艺处理了钢筋混凝土贮器以及对地下室渗漏部位进行浸渍，效果显著。负压工艺可望在制造耐酸池槽、地坪、管道以及大型海水淡化设备，提高海洋构筑物、桥面、路面耐久性等方面得到应用。
自80年代以来，我国对聚合物浸渍混凝土做了较多的研究，主要是提高混凝土的表面抗冲刷性、耐磨性以及破损混凝土结构的修复方面。近年来用聚合物作为涂层或封闭剂用于混凝土结构的保护和提高其抗渗性、耐久性的研究不少。使用有机硅聚合物凝胶浸渍混凝土，聚合物的渗入深度可达7mm甚至更大，对混凝土的保护效果非常好，而且施工简便，是最近几年才发展起来的新技术。

然而关于这三类材料的总称，却一直没有完全明确。在我国，习惯上把这三类材料的总称称为聚合物混凝土（图1,2）。

2. 研究的基本内容与方案

2.1基本内容与目标:
①查阅相关文献，完成前期的资料积累及提交要求的开题报告
②研究聚合物混凝土的改性机理，并探究如何增强其防渗性能；
③研究具有防渗性能的聚合物添加剂；
④研究并制备聚合物混凝土试样并进行养护；
⑤在实验分析的基础上确定所需要聚合物的种类，并测试聚合物混凝土的力学性能，分析相应的实验结果，得出最终结论。

2.2拟采用技术方案及措施:
①选择几种具有抗渗性能的聚合物添加剂，制备一批具有抗渗性能的聚合物混凝土；
②将制备好的聚合物混凝土进行养护；
③将制备好的聚合物混凝土按照相应测试的国家标准进行防渗性能测试；
④在实验分析的基础上确定所需要聚合物的种类，并测试聚合物混凝土的力学性能；

⑤完成一篇不少于5000字的英文文献翻译，注意是要求独立将英文文献翻译成中文，翻译出的中文文献大于5000字；

⑥分析、归纳实验数据，完成毕业论文，论文字数不少于1.2万字。

3. 研究计划与安排

第1-3周：查阅聚合物混凝土的相关文献，了解聚合物混凝土的表征手段和成型工艺，确定方案，完成开题报告。

第4-8周：制备多种聚合物混凝土并进行养护，测试其防渗性能。

第9-12周：在实验分析的基础上确定所需要聚合物的种类，并测试聚合物混凝土其力学性能。

4. 参考文献（12篇以上）

[1] yoshihiko ohama. recent trends inresearch and development activities of polymer-modified past, mortar andconcrete in japan[a]. in: peiming wang, shiyun zhong. proceedings of 6th asiansymposion on polymer in concrete[c]. shanghai, china, tongji university press,2009:3-9.

[2]钟世云，袁华．聚合物在混凝土中的应用[m]．北京：化学工业出版社，2003：1-6．

[3] assaad j, daou y. behavior ofstructural polymer-modified concrete containing recycled aggregates[j]. journalof adhesion science amp; technology, 2016, 31(8):874-896.