关键词：聚合物_水泥基复合材料； 聚合物； 混凝土； 技术术语

 引 言

　　聚合物—水泥基复合材料是设法将聚合物掺入到水泥混凝土中而形成有机－无机复合作用的一种新型材料。由于聚合物－水泥基复合材料结合了普通混凝土和有机聚合物的各自优点，其性能较传统水泥基复合材料有显著的改善和提高，是当前国内外大力研究和发展的新型混凝土复合材料。由于这一材料介于聚合物、无机胶凝材料及混凝土工艺学之间，导致目前使用的一些相关技术术语比较混乱。这一方面不利于概念的理解和对这种材料的正确认识，另一方面也不利于信息、学术交流和技术推广。因而对该领域使用的一些易引起混淆的相关术语有必要进行讨论，以使概念和术语更趋科学和规范。

1目前各类文献的表述及我们的观点

1.1关于聚合物－水泥基复合材料的统称

　　在本文中，将由水泥、聚合物（乳液或粉状物料）、集料（粗集料或细集料）、水混合并硬化后所形成的新材料，称为聚合物－水泥基复合材料，或聚合物－水泥混凝土。

　　文献［1］对聚合物－水泥基复合材料是这样描述的：水泥－聚合物复合材料，在国际上通常被称作聚合物混凝土，或混凝土—聚合物复合材料。它是聚合物浸渍混凝土（PIC）、聚合物改性混凝土（PMC）或称聚合物水泥混凝土（PCC），以及聚合物胶结混凝土（PC）又称树脂混凝土三者之统称。可见，文献［1］称其为水泥－聚合物复合材料。

　　文献［2］认为：聚合物混凝土是利用水泥混凝土的制造方法和施工技术与高分子材料有效结合而产生的一种新型材料的总称。它的确切名称是混凝土聚合物复合材料。在这里，这种材料被称为聚合物混凝土或混凝土聚合物复合材料。

　　文献［3］称其为聚合物水泥混凝土，文献［4］称其为聚合物混凝土，文献［5］称其为聚合物改性水泥混凝土。

1.2关于聚合物－水泥基复合材料的分类及术语

　　按照材料制备工艺我们将聚合物－水泥基复合材料归类如下：

　　第一类：聚合物浸渍混凝土（Polymer Impreg－nated Concrete）［PIC］。文献［１］、［2］、［4］、［5］中均称为聚合物浸渍混凝土，在文献［3］中称为混凝土聚合物。

　　第二类：聚合物－水泥共混混凝土。文献［1］和文献［2］中称为聚合物改性混凝土（Polymer ModifiedConcrete）（PMC）；在文献［3］、［5］中称为聚合物水泥混凝土；文献［6］称之为聚合物改性混凝土和改性水泥砂浆（Polymer Modified Concrete and Mortar）。

　　第三类：聚合物－水泥特制混凝土。文献［1］中称为MDF（Macro Defect－free Cement）水泥，并将其列入水泥－聚合物复合材料之中。

　　文献［3］的描述为：掺加聚合物的混凝土，当前可区分为聚合物水泥混凝土、聚合物混凝土和混凝土聚合物；文献［1］、［2］和［4］按照混凝土中胶结料的组成，将混凝土聚合物复合材料分为三种。

　　文献［1］中的聚合物混凝土（Polymer Concrete）是一种完全不用水泥、全部以合成树脂为胶结材料，以砂、石为骨料的混凝土。文献［2］也称其为树脂混凝土。文献［3］称之为聚合物胶结混凝土或树脂混凝土（Resin Concrete）。文献［5］将聚合物改性水泥混凝土按改性方法分为三种：聚合物浸渍混凝土，聚合物混凝土和聚合物水泥混凝土。

　　文献［1］中的MDF（Macro Defect－free Cement）是1981年英国人Birchall所研制开发的一种新材料，其主要组成为水泥、聚合物、塑化剂和水，但是具有与普通混凝土完全不同的特殊的制作工艺。

2讨论与评述

2．1关于聚合物－水泥基复合材料统称的讨论

　　由1．1的描述可看出，各种文献对聚合物—水泥基复合材料的统称有较大的差异。从其分类的内涵都相同这一点可以看出，它们指的均是同一事物。但是，这些统称中有些是不确切的。

　　为使讨论评述有据，先将有关文献对混凝土的定义作一复述。文献［4］的定义是：混凝土是由无机胶凝材料（如水泥、石灰、石膏等）和水或有机材料的浆状物如沥青、树脂等）与骨料按一定比例拌和，并在一定条件下硬化而成的人造石材。文献［7］的定义是：由胶结材（无机的、有机的或无机有机复合的）、颗粒状集料以及必要时加入化学外加剂和矿物掺和料合理组分的混合料，经硬化后形成具有堆聚结构的复合材料称为混凝土。广义的混凝土还包括无集料的混凝土，即水泥石。

　　尽管这两个文献的表述文字略有不同，但其内涵却是一样的，即包括三部分：

　　第一，组成材料是胶结材料、水、骨料（也可不包括骨料）和必要的外加剂；

　　第二，硬化，这意味着经过一定时间后的混合料而不是指新拌混合料：

　　第三，是一种复合材料。

　　按复合材料的定义和命名原则［８］：水泥在其中是作为连续相，或者是基体材料；聚合物是分散相，或者是加强材料。命名时加强材料在前，基体材料在后，中间加一联结符（斜杠或短横杠），后缀复合材料。则由聚合物、水泥、水和骨料为主要原料所形成的混合料经硬化后而成的复合材料，可称为聚合物－水泥基复合材料。文献［3］和文献［5］的统称没有强调复合材料。而文献［1］的水泥－聚合物复合材料、混凝土－聚合物复合材料，以及文献［2］的聚合物复合材料和文献［4］的聚合物混凝土都与复合材料的定义和命名原则不相符。

　　按照混凝土的定义，文献［5］的“聚合物改性水泥混凝土”按改性方法的三种之一“聚合物混凝土”是指完全没有水泥而全部以合成树脂为胶结料的复合材料，不应归属于聚合物－水泥基复合材料。

2．2关于分类的讨论

　　按照知识分类理论以及混凝土的定义，水泥混凝土（水泥基复合材料）、聚合物混凝土（聚合物基复合材料）、聚合物水泥混凝土（聚合物—水泥基复合材料）三个概念应该是并列关系而并非属种关系。

2．3关于分类名称的讨论

　　第一种制备工艺（PIC制备工艺）∶将低黏度的单体、预聚体、聚合物等浸渍到已水化硬化的混凝土的孔隙和裂缝中，再经过聚合等步骤使水泥混凝土与聚合物成为一个整体。其制造过程分两大步：即首先将水泥和骨料（粗骨料或细骨料）制成水泥混凝土（水泥基复合材料），待硬化并干燥后，再置入到由有机物单体所形成的浸渍液中，浸渍液渗入到硬化体的孔隙和裂缝中，再通过一定的方法使其聚合。浸渍液的深度一般为l0～20mm。按照这一工艺制作的复合材料，文献［1］、［2］和［4］均称其为聚合物浸渍混凝土（Polymer Impregnated Concrete）（PIC），文献［3］中称为混凝土聚合物。

　　由此可见，文献［1］、［2］和［4］是按照制造工艺而命名的。该名称基本反映了该复合材料的本质属性，揭示了事物的确切内涵。如果再体现对混凝土的改性，即成为聚合物浸渍改性混凝土，则更为确切。但考虑到“浸渍”的目的就是为“改性”，如果不能“改性”，则无须“浸渍”，所以，称为聚合物浸渍混凝土并不会影响对事物本质的揭示。

　　而文献［3］称为混凝土聚合物，显然其命名是根据材料组成而命名的，但根据复合材料的命名原则，这个名称显然是不规范的。

　　第二种制备工艺（PMC制备工艺）∶由水泥和聚合物为胶结材料与骨料结合而形成的混凝土，即在水泥混凝土的组成中加入了聚合物。其制备工艺与混凝土相同，只是在搅拌时加入了一定量的聚合物。文献［1］和［2］对该工艺制作的复合材料称作聚合物改性水泥混凝土（Polymer Modified Concrete）（PMC），文献［3］和［4］则称其为聚合物水泥混凝土。

　　由此可见，文献［1］、［2］、［3］和［4］对该工艺制备的材料虽命名各有不同，但却都是根据材料组成而命名的。而文献［1］与［2］又强调了“改性”。如果将该工艺制备的材料与第一种工艺制备的材料进行比较，仅从名称上看，似乎告诉人们第一种工艺不具备“改性”的功能，这显然与事实不符。从逻辑上分析，第一种工艺的“浸渍”与第二种工艺的“改性”应是并列关系。但事实是“浸渍”与“改性”是递进关系，对第一种工艺，“浸渍”带来“改性”，对第二种工艺的“聚合物改性水泥混凝土”中并没有与“浸渍”并列的词存在。所以，将“聚合物改性水泥混凝土”的命名和“聚合物浸渍混凝土”的命名并列是不科学的。因为，其划分根据是不统一的，在逻辑上是犯了“根据混淆”的错误。如果使第二种工艺与第一种工艺具有并列的名称，应按工艺操作命名，这样第二种工艺的名称可称为“聚合物水泥共混混凝土”。这里“共混”与“浸渍”并列，都具有“改性”的功能，但在命名上都无显示“改性”字样。

　　而文献［3］与文献［6］中称其为“聚合物水泥混凝土”是一个与“聚合物浸渍混凝土”具有属种关系而不是并列关系的概念。

　　第三种制备工艺：由水泥、聚合物、塑化剂、水在专门的搅拌机内通过剪切作用，均匀拌制水灰比极低的聚合物水泥料浆，再将料浆注入模型中进行热压成型，脱模后在适当的环境中养护，从而制得一种新型的复合材料。英国人Birchall称之为无大缺陷水泥（Macro Defect－free Cement）。该材料的命名是以材料的结构特点而命名的。当然，这个命名也反映了材料本身的本质属性。但该名称也不能与以制备工艺命名的“聚合物浸渍混凝土”并列。如按工艺操作命名，因该材料的制备工艺是比较复杂的，所以可称之为“聚合物水泥特制混凝土”。这样利用“浸渍”、“共混”与“特制”三种不同的制各工艺，其材料组成都是聚合物、水泥、集料和水。而形成三种不同的聚合物－水泥基复合材料。

3结论

　　根据以上讨论，我们认为：

　　（1）由聚合物、水泥、水和骨料为主要原料所形成的混合料经硬化后而成的复合材料，可称之为聚合物－水泥基复合材料（Polymer—Cement－basedComposite），或者称为聚合物水泥混凝土（PolymerCement Concrete）。

　　（2）聚合物混凝土（Polymer Concrete）或称树脂混凝土（Resin Concrete），它与聚合物－水泥基复合材料是具有并列关系而不是属种关系的两个概念。

　　（3）与聚合物一水泥基复合材料有属种关系的概念目前有三个，或者说聚合物—水泥基复合材料目前有三种类型，这三种类型是按照制备工艺而划分的。即：聚合物浸渍混凝土、聚合物水泥共混混凝土和聚合物水泥特制混凝土。

　　作为一个介于聚合物科学、无机胶凝材料学及混凝土科学之间的一个交叉学科，聚合物—水泥基复合材料的一些技术术语，在应用上存在某些异同是很正常的，但长期的概念混淆对这门学科的发展又是不利的。根据我们的认识和体会，撰写此文，目的是使该领域的术语能够尽快规范和科学化，不当之处，恳望诸位专家学者给予指正。

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参考文献：

[1]胡宏泰,朱祖培,陆纯煊,水泥的制造商和应用[M] .济南：山东科学技术出版社，1994.

[2]买淑芳.混凝土聚合物复合材料及其应用[M] .1996.

[3][苏]ю.C.契尔金斯基.张留城，厦巨敏，译.聚合物水泥混凝土[M]，北京中国建筑工业出版社，1987.

[4]师昌绪.材料大辞典[M] .北京：化学工业出版社，1994.

[5]梁乃兴.聚合物改性水泥混凝土[M] .北京：人民交通出版社，1995.

[6]Ohama.Y. Handbook of Polymer Modified Concrete and Mortar－Properties and Process Technology[M].William Andrew Publishing/Noyes,1995

[7]重庆建筑工程学院，南京工学院.混凝土学[M] .北京：中国建筑工业出版社，1981.

[8]周祖福.复合材料学[M] .武昌：武汉工业大学出版社，1995.

 作者：张学旭1，2，张书香3，施强3，许仲梓l   

1．南京工业大学材料学院，江苏南京210009；

2．济南大学材料学院，山东济南250022；

3．济南大学化学化工学院，山东济南250022