文件名称: 可再分散乳胶粉改性修补砂浆的研究及应用
VINNAPAS®可再分散乳胶粉改性修补砂浆的研究及应用
闵轶1、 张永明2 、张茂新3、陈建国3
(1. 上海环宇建筑工程材料有限公司200949；2. 同济大学 200092；3. 上海尚南贸易有限公司 200003)
［摘要］：本文通过对混凝土修补砂浆的试验研究及其实际工程应用的介绍，指出1)
VINNAPAS® 可再分散乳胶粉可以明显改善修补砂浆在各种养护条件下与基体的粘接性2)
VINNAPAS® 可再分散乳胶粉改性的砂浆底涂可以显著增进修补砂浆在所有条件下，特别是水养、热
老化、冻融循环条件下修补砂浆与基体的粘接性，其对于稳定工程修补质量和长效至关重要3) 通过
配方的优化，VINNAPAS®可再分散乳胶粉改性的修补砂浆的抗压、抗折强度、压折比、收缩等均可
以满足相关修补工程的要求4)专业性的混凝土病害工程技术鉴定、修补或加固方案设计是工程修补
成功的前提，其相关配套的可再分散乳胶粉改性修补材料和专业化的施工则是修补成功的基础。
［关键词］：VINNAPAS®可再分散乳胶粉、修补砂浆、底涂、施工性、养护条件、粘接强度、
抗压抗折强度、压折比、线性收缩、技术鉴定 修补/加固设计
The Research and Application of Repairing Mortar Modified with VINNAPAS® Dispersible Polymer Powder
MIN Yi1, ZHANG Yongming 2 ,ZHANG Maoxin、CHEN Jianguo3
(1. Shanghai Huanyu Building Construction Materials Co., Ltd., 200949;
2. Tongji University 200092；3.Shanghai Greenchem Trading Co., Ltd.,200003)
Abstract: This paper introduces the test study and practical application of concrete repairing
mortar and it shows 1) VINNAPAS® dispersible polymer powder can evidently increase the
adhesion of repairing mortar to concrete substrate under all curing conditions 2) the primer
modified with VINNAPAS® dispersible polymer powder can remarkably improve the adhesion of
repairing mortar under all curing conditions ,especially under water ,heating ,freezing and thawing
condition, which is quite important for the quality consistency and long term service of repaired
engineering 3) through the optimization of formulation, repairing mortar modified with VINNAPAS®
dispersible powder can meet related engineering requirements such as compressive and bending
strength, the ratio of compressive to bending strength ,linear shrinkage etc. 4)for a repairing work
‘s success , the related polymer modified mortar and its professional application is the foundation
as well as the professional technical appraisal of damaged concrete quality and its repairing /
strengthening scheme is the precondition..
key words: VINNAPAS® dispersible polymer powder ,repairing mortar, primer, working
ability ,curing condition, adhesion strength , compressive strength, bending strength, ratio of
com/bending ,linear shrinkage, technical appraisal , repairing / strengthening scheme
0.引言
混凝土材料由于设计、材料、施工、养护、环境侵害以及使用老化等因素引起破损时，聚合物
改性砂浆通常是混凝土破损(厚度小于50mm)修补的首选材料。这是基于聚合物改性砂浆与混凝土材
性相近、具有良好匹配性的原因，具体表现在：聚合物改性砂浆具有优异的粘接性，这是修补工程
最基本的要求；聚合物改性砂浆综合了聚合物的柔性和水泥刚性的特点，通过配方的优化设计，可
以满足修补工程对材料的抗压强度、抗折强度、耐磨性、柔性（较低的弹性模量）、低收缩性、抗
开裂性等要求；聚合物和水硬性胶凝材料发挥强度机理的互补性(聚合物失水成膜发挥粘接性而水泥
需要水合发挥强度)，使砂浆早期不需要潮湿养护，这有利于现场养护的简便性；当用于室外暴露的
自然环境下，聚合物改性砂浆良好的耐久性可以保证工程修补的长效性。
聚合物改性砂浆用于工程修补，传统的方式是采用现场拌和聚合物乳液与水泥砂子，然而现场
的水泥和砂子质量及其与聚合物乳液的匹配性、配料比例的波动、施工操作性的变化所导致的实际
修补效果远远达不到实验室中的研究结果和工程修补要求，常导致修补的失败。而干混形式的聚合
物改性砂浆采用集中的工厂化生产，其产品的质量可控性好、产品型号的可分性强、现场使用和质
量控制简便。纵观聚合物改性干混砂浆的发展史，自上世纪50 年代末，干粉形式的聚合物(可再分
散乳胶粉)由瓦克化学品公司首先发明并率先进行工业化生产推向市场，启动了干混形式的聚合物改
性砂浆这一行业，带动了相关产业的发展。时至今日，外墙外保温系统用砂浆、瓷砖粘合剂、自流
平砂浆、装饰砂浆等应用经过近五十年的发展，已在世界范围内成为并占据着聚合物改性砂浆应用
的主导地位；自上世纪90 年代以来，欧洲对于旧建筑的修复需求，使得聚合物改性修补砂浆作为干
混砂浆的新应用正呈现出迅猛发展的势头。我国的聚合物改性修补砂浆的研究和应用目前仍集中在
现场加乳液的体系，对干混形式的聚合物改性砂浆在修补方面的研究和应用不多。本文将介绍
VINNAPAS®可再分散乳胶粉聚合物改性的修补砂浆的试验究及其在工程中的应用。
1 试验设计
1.1原材料
水泥： 上海产海螺明珠42.5R 普通硅酸盐水泥；
粉煤灰：上海石洞口电厂，二级灰；
聚合物：瓦克聚合物材料(上海)有限公司生产的可再分散乳胶粉 VINNAPAS® 5044 N 乙烯-醋酸乙
烯共聚物(VAC/E), Tg=-7oC，MFT=0 oC；
石英砂：江苏产20－40 目，40－70 目，70－140 目破碎石英砂；
功能性添加剂：保水剂、润湿剂、渗透剂、塑化剂、消泡剂、减缩剂、膨胀剂、硬化促进剂均由上
海尚南贸易有限公司提供；
混凝土基准板：符合EN 1323 瓷砖胶粘剂测试用的基准混凝土板。
1.2 试验仪器与设备
精度为0.01 克的电子天平用于称量原材料；
无锡建仪产JJ-5 水泥胶砂搅拌机用于对砂浆进行干拌和湿拌和；
凝结时间测试仪：德国产form + tester 砂浆凝结时间自动记录仪，；
自制硅橡胶模具，挖空尺寸为50mmX 50mm X 10mm 用于成型拉拔粘接强度试件；
钢制三联试模40x40x160mm，用于成型抗压抗折试块；
钢制三联试模20x20x300mm 试模和铜制钉头，用于成型线收缩试件，
德国产Herion 拉拔试验机，用于测试拉拔粘接强度；
德国产Tonic 万能试验机， 用于测试砂浆的抗压抗折强度；
无锡建仪产DC156-300 比长仪，用于测试线收缩。
1.3 试验配方的设计及试验项目
1.3.1 试验配方设计见表
…………
4结语
1)VINNAPAS® 可再分散乳胶粉可以明显提高修补砂浆与旧混凝土基体的粘接性；
2) VINNAPAS® 可再分散乳胶粉改性的底涂可以显著增进修补砂浆与混凝土基层在各种条件，
尤其是水养、热养、冻融循环条件下的粘结性，是保证修补工程质量稳定性和长效性的重要措施；
3)通过配方的优化，VINNAPAS® 可再分散乳胶粉改性的修补砂浆的抗压、抗折强度、收缩等指
标均可满足相关修补工程的要求；
4)专业性的混凝土工程病害鉴定、修复或加固设计是混凝土修补工程成功的前提，而与其相配
套的可再分散乳胶粉改性的修补材料、专业的施工则是基础。
5) 工程实践证明：VINNAPAS® 可再分散乳胶粉改性的修补砂浆，做为干粉型式的聚合物改性
砂浆的新应用，由于储存运输方便、质量可控性强、产品线广而已为建筑修补加固工程界所认识和
青睐；与此同时，原材料生产商(供应商)对产品质量性能的高度关注，具有高度、广度、深度的技
术服务能力已凸显并成为干混砂浆企业发展的核心竞争力和行业可持续发展的核心推动力。
后记：
在此特别鸣谢瓦克上海技术中心的技术专家团队张明良、张杰、李玉海、张茜）在我们的产品
研发过程中给予我们的技术支持和指导，特别是他们以丰富的理论和实践经验为具体应用工程所提
供的快捷、有效、贴合实际的技术解决方案，让我们深深体会到瓦克化学在可再分散乳胶粉领域做
为技术和市场领导者的风范。
参考文献:
［1］科博尔 用于修缮混凝土的VINNAPAS® 粘合剂 建筑施工1999 (4)
［2］张杰 砂浆中可再分散乳胶粉的长期性能 化学建材2002 (4)
［3］JC547-2006 陶瓷墙地砖胶粘剂
［4］Johann Plank 博士欧洲干混砂浆最新发展状况 2006 第二届中国国际建筑干混砂浆生产应用
技术研讨会论文集
［5］乔渊 李运北李春亮VINNAPAS®可再分散聚合物乳胶粉对水泥砂浆微结构性能作用的研究
2006(7)
［6］陈明凤 王春阳彭家惠谢厚礼柔性粘接砂浆性能影响因素分析 新型建筑材料2003(10)
VINNAPAS®可再分散乳胶粉改性修补砂浆的研究及应用
闵轶1、 张永明2 、张茂新3、陈建国3
(1. 上海环宇建筑工程材料有限公司200949；2. 同济大学 200092；3. 上海尚南贸易有限公司 200003)
［摘要］：本文通过对混凝土修补砂浆的试验研究及其实际工程应用的介绍，指出1)
VINNAPAS® 可再分散乳胶粉可以明显改善修补砂浆在各种养护条件下与基体的粘接性2)
VINNAPAS® 可再分散乳胶粉改性的砂浆底涂可以显著增进修补砂浆在所有条件下，特别是水养、热
老化、冻融循环条件下修补砂浆与基体的粘接性，其对于稳定工程修补质量和长效至关重要3) 通过
配方的优化，VINNAPAS®可再分散乳胶粉改性的修补砂浆的抗压、抗折强度、压折比、收缩等均可
以满足相关修补工程的要求4)专业性的混凝土病害工程技术鉴定、修补或加固方案设计是工程修补
成功的前提，其相关配套的可再分散乳胶粉改性修补材料和专业化的施工则是修补成功的基础。
［关键词］：VINNAPAS®可再分散乳胶粉、修补砂浆、底涂、施工性、养护条件、粘接强度、
抗压抗折强度、压折比、线性收缩、技术鉴定 修补/加固设计
The Research and Application of Repairing Mortar Modified with VINNAPAS® Dispersible Polymer Powder
MIN Yi1, ZHANG Yongming 2 ,ZHANG Maoxin、CHEN Jianguo3
(1. Shanghai Huanyu Building Construction Materials Co., Ltd., 200949;
2. Tongji University 200092；3.Shanghai Greenchem Trading Co., Ltd.,200003)
Abstract: This paper introduces the test study and practical application of concrete repairing
mortar and it shows 1) VINNAPAS® dispersible polymer powder can evidently increase the
adhesion of repairing mortar to concrete substrate under all curing conditions 2) the primer
modified with VINNAPAS® dispersible polymer powder can remarkably improve the adhesion of
repairing mortar under all curing conditions ,especially under water ,heating ,freezing and thawing
condition, which is quite important for the quality consistency and long term service of repaired
engineering 3) through the optimization of formulation, repairing mortar modified with VINNAPAS®
dispersible powder can meet related engineering requirements such as compressive and bending
strength, the ratio of compressive to bending strength ,linear shrinkage etc. 4)for a repairing work
‘s success , the related polymer modified mortar and its professional application is the foundation
as well as the professional technical appraisal of damaged concrete quality and its repairing /
strengthening scheme is the precondition..
key words: VINNAPAS® dispersible polymer powder ,repairing mortar, primer, working
ability ,curing condition, adhesion strength , compressive strength, bending strength, ratio of
com/bending ,linear shrinkage, technical appraisal , repairing / strengthening scheme
0.引言
混凝土材料由于设计、材料、施工、养护、环境侵害以及使用老化等因素引起破损时，聚合物
改性砂浆通常是混凝土破损(厚度小于50mm)修补的首选材料。这是基于聚合物改性砂浆与混凝土材
性相近、具有良好匹配性的原因，具体表现在：聚合物改性砂浆具有优异的粘接性，这是修补工程
最基本的要求；聚合物改性砂浆综合了聚合物的柔性和水泥刚性的特点，通过配方的优化设计，可
以满足修补工程对材料的抗压强度、抗折强度、耐磨性、柔性（较低的弹性模量）、低收缩性、抗
开裂性等要求；聚合物和水硬性胶凝材料发挥强度机理的互补性(聚合物失水成膜发挥粘接性而水泥
需要水合发挥强度)，使砂浆早期不需要潮湿养护，这有利于现场养护的简便性；当用于室外暴露的
自然环境下，聚合物改性砂浆良好的耐久性可以保证工程修补的长效性。
聚合物改性砂浆用于工程修补，传统的方式是采用现场拌和聚合物乳液与水泥砂子，然而现场
的水泥和砂子质量及其与聚合物乳液的匹配性、配料比例的波动、施工操作性的变化所导致的实际
修补效果远远达不到实验室中的研究结果和工程修补要求，常导致修补的失败。而干混形式的聚合
物改性砂浆采用集中的工厂化生产，其产品的质量可控性好、产品型号的可分性强、现场使用和质
量控制简便。纵观聚合物改性干混砂浆的发展史，自上世纪50 年代末，干粉形式的聚合物(可再分
散乳胶粉)由瓦克化学品公司首先发明并率先进行工业化生产推向市场，启动了干混形式的聚合物改
性砂浆这一行业，带动了相关产业的发展。时至今日，外墙外保温系统用砂浆、瓷砖粘合剂、自流
平砂浆、装饰砂浆等应用经过近五十年的发展，已在世界范围内成为并占据着聚合物改性砂浆应用
的主导地位；自上世纪90 年代以来，欧洲对于旧建筑的修复需求，使得聚合物改性修补砂浆作为干
混砂浆的新应用正呈现出迅猛发展的势头。我国的聚合物改性修补砂浆的研究和应用目前仍集中在
现场加乳液的体系，对干混形式的聚合物改性砂浆在修补方面的研究和应用不多。本文将介绍
VINNAPAS®可再分散乳胶粉聚合物改性的修补砂浆的试验究及其在工程中的应用。
1 试验设计
1.1原材料
水泥： 上海产海螺明珠42.5R 普通硅酸盐水泥；
粉煤灰：上海石洞口电厂，二级灰；
聚合物：瓦克聚合物材料(上海)有限公司生产的可再分散乳胶粉 VINNAPAS® 5044 N 乙烯-醋酸乙
烯共聚物(VAC/E), Tg=-7oC，MFT=0 oC；
石英砂：江苏产20－40 目，40－70 目，70－140 目破碎石英砂；
功能性添加剂：保水剂、润湿剂、渗透剂、塑化剂、消泡剂、减缩剂、膨胀剂、硬化促进剂均由上
海尚南贸易有限公司提供；
混凝土基准板：符合EN 1323 瓷砖胶粘剂测试用的基准混凝土板。
1.2 试验仪器与设备
精度为0.01 克的电子天平用于称量原材料；
无锡建仪产JJ-5 水泥胶砂搅拌机用于对砂浆进行干拌和湿拌和；
凝结时间测试仪：德国产form + tester 砂浆凝结时间自动记录仪，；
自制硅橡胶模具，挖空尺寸为50mmX 50mm X 10mm 用于成型拉拔粘接强度试件；
钢制三联试模40x40x160mm，用于成型抗压抗折试块；
钢制三联试模20x20x300mm 试模和铜制钉头，用于成型线收缩试件，
德国产Herion 拉拔试验机，用于测试拉拔粘接强度；
德国产Tonic 万能试验机， 用于测试砂浆的抗压抗折强度；
无锡建仪产DC156-300 比长仪，用于测试线收缩。
1.3 试验配方的设计及试验项目
1.3.1 试验配方设计见表
…………
4结语
1)VINNAPAS® 可再分散乳胶粉可以明显提高修补砂浆与旧混凝土基体的粘接性；
2) VINNAPAS® 可再分散乳胶粉改性的底涂可以显著增进修补砂浆与混凝土基层在各种条件，
尤其是水养、热养、冻融循环条件下的粘结性，是保证修补工程质量稳定性和长效性的重要措施；
3)通过配方的优化，VINNAPAS® 可再分散乳胶粉改性的修补砂浆的抗压、抗折强度、收缩等指
标均可满足相关修补工程的要求；
4)专业性的混凝土工程病害鉴定、修复或加固设计是混凝土修补工程成功的前提，而与其相配
套的可再分散乳胶粉改性的修补材料、专业的施工则是基础。
5) 工程实践证明：VINNAPAS® 可再分散乳胶粉改性的修补砂浆，做为干粉型式的聚合物改性
砂浆的新应用，由于储存运输方便、质量可控性强、产品线广而已为建筑修补加固工程界所认识和
青睐；与此同时，原材料生产商(供应商)对产品质量性能的高度关注，具有高度、广度、深度的技
术服务能力已凸显并成为干混砂浆企业发展的核心竞争力和行业可持续发展的核心推动力。
后记：
在此特别鸣谢瓦克上海技术中心的技术专家团队张明良、张杰、李玉海、张茜）在我们的产品
研发过程中给予我们的技术支持和指导，特别是他们以丰富的理论和实践经验为具体应用工程所提
供的快捷、有效、贴合实际的技术解决方案，让我们深深体会到瓦克化学在可再分散乳胶粉领域做
为技术和市场领导者的风范。
参考文献:
［1］科博尔 用于修缮混凝土的VINNAPAS® 粘合剂 建筑施工1999 (4)
［2］张杰 砂浆中可再分散乳胶粉的长期性能 化学建材2002 (4)
［3］JC547-2006 陶瓷墙地砖胶粘剂
［4］Johann Plank 博士欧洲干混砂浆最新发展状况 2006 第二届中国国际建筑干混砂浆生产应用
技术研讨会论文集
［5］乔渊 李运北李春亮VINNAPAS®可再分散聚合物乳胶粉对水泥砂浆微结构性能作用的研究
2006(7)
［6］陈明凤 王春阳彭家惠谢厚礼柔性粘接砂浆性能影响因素分析 新型建筑材料2003(10)
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