聚合物在拌和时加入，又称为聚合物改性混凝土（polymer-modified concrete）、聚合物水泥混凝土（polymer cement concrete）。

1923年，L.克雷森^[注]提出将水泥作为填料填充天然橡胶胶乳，获得这一体系的首个专利。1924年，V.莱弗比尔^[注]主张在水泥浆中添加恰当比例的天然橡胶乳液生产聚合物改性水泥基混合物（polymer modified cementitious mixtures），获得首个现在意义上的聚合物改性水泥基混合物的专利。添加了粗骨料的聚合物改性水泥基混合物称为聚合物改性水泥混凝土。20世纪30年代后，合成橡胶乳液、合成树脂乳液、可再分散乳胶粉和环氧树脂等聚合物改性材料相继出现。聚合物改性水泥混凝土也曾被称为聚合物波特兰水泥混凝土（polymer portland cement concrete）和乳液改性混凝土（latex-modified concrete）。在美国和日本主要称为聚合物改性混凝土（polymer-modified concrete），在欧洲则称为聚合物水泥混凝土（polymer cement concrete）。

聚合物改性水泥混凝土的凝结硬化过程，是水泥水化硬化和聚合物聚集成膜，最终形成水泥石与聚合物膜相互交织的互穿网结构的过程。聚合物在水泥混凝土内形成具有较高凝结力的膜，填充水泥浆体的孔隙，提高水泥浆体与骨料之间的黏结力，阻止混凝土内部微裂缝的发展。改性作用主要包括：对水泥石结构形态的改变；对水泥的水化及凝结硬化过程产生影响；改变混凝土中水泥浆体的孔结构，减少硬化水泥浆体中的微裂纹，改善水泥浆体与骨料的黏结力。

用于水泥混凝土改性的聚合物有聚合物乳液、可再分散的聚合物粉料、液体聚合物和水溶性聚合物四类。其中，应用最多的是聚合物乳液和可再分散聚合物粉料。常用的聚合物乳液主要有丙烯酸酯乳液（PAE：acrylic polymers and copolymers，简称丙乳）和苯乙烯-丁二烯共聚体（S-B：styrene-butadiene copolymers，简称丁苯胶乳），常用的可再分散聚合物乳胶粉主要是乙烯-乙酸乙烯共聚物（EVA）乳胶粉。

聚合物改性水泥混凝土重要的配合比参数之一是聚灰比。它是指聚合物（如果是乳液应折算为固体）与水泥等胶凝材料的质量比，通常为0.10～0.30，对混凝土性能具有重要影响。

与普通水泥混凝土相比，聚合物改性水泥混凝土拌和物的流动度提高，泌水和离析现象改善，保水性提高。由于聚合物乳液中表面活性剂的作用，聚合物改性水泥砂浆的含气量通常为5%～20%，有时甚至高达30%，通过掺加消泡剂，拌和物的含气量可得到有效控制。通常，聚合物改性混凝土的凝结时间要延长，延长的程度与聚合物类型和聚灰比有关，随着聚灰比增大，凝结时间有延长的趋势。

与普通水泥混凝土相比，聚合物改性水泥混凝土的抗压强度降低，抗折强度提高，且受养护条件、聚合物种类、聚灰比等因素的影响。推荐的养护条件是试件脱模后在标准养护室（温度20℃±2℃，相对湿度≥90%）内养护7天，然后在干燥环境中养护21天。聚合物的弹性模量为0.001～10吉帕，添加聚合物后，水泥混凝土的弹性模量降低，刚性降低，柔性增加，变形能力提高。与水泥混凝土相比，聚合物改性水泥混凝土的黏结强度提高，这主要归因于聚合物的黏结作用。另外，由于水泥石与聚合物膜相互交织的互穿网络的形成，聚合物改性水泥混凝土的抗渗和抗冻耐久性显著提高。

自20世纪40年代以后，聚合物改性水泥混凝土逐渐在船舶、桥面、路面等防护方面获得应用。美国混凝土协会^[注]在1971年成立的混凝土用聚合物和黏合剂委员会^[注]，以及每3年轮流在各国召开的混凝土中的聚合物国际会议^[注]推动了聚合物改性水泥混凝土的应用。80和90年代，美国每年有120万平方米的桥面用聚合物改性混凝土来铺设，每年用于新旧结构的聚合物改性混凝土大约6万多立方米。在中国，聚合物改性水泥混凝土作为修补材料已广泛应用在水工、港工、公路、桥梁及住宅等行业。