聚合物水泥砂浆（polymer cement mortar，PCM）是复合胶凝修补材料，又称为聚合物改性水泥砂浆（polymer-modified cement mortars，PMM）。它由水泥骨料和被分散或再分散在水中的有机聚合物同时拌和而成。这种有机聚合物是由成千上万的单分子量物质聚合而成的大分子量物质。聚合物可以是由一种单体聚合而成的均聚物，或者是由两种或更多的单体聚合而成的共聚物。与普通水泥砂浆相比，聚合物水泥砂浆具有抗拉强度较高，弹性模量较低，耐磨、耐腐蚀、抗渗、抗冻性能均较高等特点，且与旧混凝土间有良好的黏结性。另外，由于聚合物水泥基复合材料是以水泥为基体的，所以作为混凝土的修补材料，与母体的材料性能相近，且价格也较单纯使用有机高分子材料要便宜得多，故适用于工程加固中因碳化、空蚀、冻融破坏、化学侵蚀及结构受力而引起的混凝土表层开裂、渗漏、剥蚀等破坏的大面积修补，还可用于防腐、防渗和需加筋补网的结构补强工程中。目前在国内外，对于这类修补材料的研究较多。

聚合物水泥砂浆之所以具有较好的黏结性能、变形性能，抗水、CO2、盐分渗透性能，以及抗冻性能，主要是因为在水泥砂浆中掺入了适量的有机聚合物质。这种物质对水泥颗粒有分散作用，改善了水泥砂浆的和易性，降低了用水量，从而提高了砂浆的致密性。同时，由于聚合物分子中的活性基因与水泥水化中的游离Ca2+、Al3+、Fe2+等进行交联，可形成特殊的桥键，在水泥颗粒周围发生物理、化学吸附，形成连续相，具有高度的均一性，从而改善了水泥砂浆硬化体的物理组织结构和内应力，从而大大减少了裂缝的产生。另外，由于聚合物乳液能迅速凝结，形成坚韧致密的薄膜，其分布于水泥骨架之中，起着充填空隙的作用，从而改善了聚合物水泥砂浆的物理力学性质。

我国目前已开发的PCM用聚合物品种有丙烯酸酯共聚乳液、聚氯丁二烯橡胶、聚苯乙烯丁二烯橡胶、氯乙烯偏氯乙烯共聚乳液、BJ乳液、BHC乳液、苯丙乳液、PCC及BAC乳液等。

下面介绍目前在桥梁修补中广泛使用的几种聚合物水泥砂浆的特性及施工方法。

1.丙烯酸酯共聚乳液水泥砂浆

丙烯酸酯共聚乳液水泥砂浆的简称是丙乳砂浆。它是由丙烯酸酯共聚乳液、水、水泥和砂按一定的比例配制而成的聚合物水泥砂浆。其中，丙烯酸酯共聚乳液是一种聚合物水分散体乳液，它以丙烯酸酯单体Ⅰ和单体Ⅱ为主剂，含有特殊的表面活性物质、稳定剂和少量交联剂，经一定加工工艺制成。将丙烯酸酯共聚乳液按一定比例掺到混合均匀的水泥和砂子中（水泥与砂子的比例为1∶2～1∶3），按照水灰比0.28∶1～0.32∶1，强制搅拌均匀即可制得丙乳砂浆。一般养护条件为湿养7天、干养28天。

丙烯酸酯共聚乳液水泥砂浆与普通砂浆相比，与旧混凝土的黏结强度可提高6.29倍，抗拉弹性模量降低37%，极限引伸率提高2.45倍，且具有优异的抗裂和变形性能，同时，抗碳化、抗冻性能也有很大改善，耐老化性能良好。丙烯酸酯共聚乳液水泥砂浆是一种良好的混凝土修补材料，其施工方法与一般砂浆的施工方法基本相同。

2.PCC砂浆

PCC砂浆是以高分子聚合物为原料，经处理后再掺入水泥、添加剂和砂等制成的聚合物水泥基复合型胶凝材料。其抗拉、抗压、抗折强度均较高，抗冲磨、抗渗、抗冻、抗老化性能良好，且具有优异的黏结性能和变形性能。

在修补施工之前，必须在混凝土基底面上进行认真的拉毛或喷砂处理，打出新茬并冲洗干净后，可先喷涂一层PCC净浆，随即手工批抹成型，要求压紧抹平。在初凝后可再喷刷一遍PCC净浆，并及时进行养护，要求湿养7天以上。(www.daowen.com)

在采用PCC砂浆修补时，若经计算配筋不足，也可进行补筋加固。但要求加补的钢筋必须与原结构连接牢靠，并先用PCC砂浆将补筋部分填补密实，表面进行拉毛，待初凝后再手工批抹表面保护层，压实抹光。

3.氯偏水泥砂浆

氯偏胶乳是以氯乙烯、偏氯乙烯和丙烯酸丁酯为主要材料的共聚物胶乳。为了使氯偏胶乳比较稳定和充分分散，以便更有效地发挥聚合物的作用，可加入适量的稳定剂，如OP-10。再在氯偏胶乳中加入适量的促凝消泡剂，并加入小水灰比的砂浆，这样形成的氯偏水泥砂浆可以不在空气中养护，并且具有快硬、早强及高强等特性，适合在气压沉柜内修补混凝土时使用。

4.水下不分散聚合物水泥混凝土

用于配制水下不分散聚合物水泥混凝土的聚合物如下。

（1）合成或天然水溶性有机聚合物，如纤维素酯、淀粉胶、聚氧化乙烯、聚丙烯酰胺、羟乙烯基聚合物、聚乙烯醇等，掺量一般为水泥重量的0.2%～0.5%。

（2）有机水溶性絮凝剂，如带有羟基的苯乙烯共聚物、合成高分子电解质和天然胶等，掺量一般为水泥重量的0.01%～0.1%。

（3）各种有机材料的乳液，如石蜡乳液、丙烯酸乳液等，掺量一般为水泥重量的0.1%～1.5%。

水下不分散聚合物水泥混凝土的主要特性：①抗分散性强，普通混凝土在水下施工时，约有30%的细颗粒流失，使混凝土强度损失达50%以上，而水下不分散聚合物水泥混凝土在水下施工时，水泥流失量小于5%，混凝土强度损失低于20%；②流动性大，可以自动流平、自密实，泌水率小于0.01%，即基本不泌水，浇筑层间黏结性好；③凝结时间延长，根据不同配合比，初凝时间为8～35 h，终凝时间为14～46 h，允许两次浇筑之间有较长的时间间隔，不产生冷缝，故又称无冷缝混凝土，适合用于水下施工。