Цементно-полимерный бетон, полимербетон, бетонополимер

Цементно-полимерные бетоны - это цементные бетоны с добавками различных высокомолекулярных органических соединений в виде водных дисперсий полимеров - продуктов эмульсионной полимеризации различных полимеров: винилацетата, винилхлорида, стирола, латексов или водорастворимых коллоидов: поливиниливого и фурилового спиртов, эпоксидных водорастворимых смол, полиамидных и мочевиноформальдегидных смол.

Использование в бетоне полимеров позволяет изменять его структуру и свойства в нужном направлении, улучшать технико-экономические показатели материалов.

Цементно-полимерные бетоны характеризуются наличием 2-х активных составляющих: минерального вяжущего и органического вещества. Вяжущее вещество с водой образуют цементный камень, склеивающий частицы заполнителя в монолит. Полимер по мере удаления воды из бетона образует на поверхности пор, капиляров, зерен цемента и заполнителя тонкую пленку, которая обладает хорошей адгезией и способствует ↑ сцепленияз м/у зап-лем и цем-м камнем; улучшает монолитность бе и работу минер-го скелета под нагрузкой. В рез-те ЦПБ преобретает повыш прочность на растяжение и изгиб, высокую мрз, износостойкость, непроницаемость. Но при вожном хранении прочн бе ↓.

Наиболее распространенные добавки полимеров в цементные бетоны являются поливинилацетат (ПВА), латексы и водорастворимые смолы.

ПВА обычно прим-ся в виде эмульсии, содержащих около 50% сухого в-ва и некот кол-ва поливинилового спирта в кач эмульгатора. Оптим добавка ПВА =20% от Ц. Латексы содержат дивинил и стирол: СКС-30, СКС-50, СКС-65; с увеличением содержания стирола повышается прочность и твердость полимера и снижается эластичность. Латексы прим-т стабилизированные во избежание коагуляции полимера. Водор-римые смолы вводятся в неб кол-вах (около 2% от Ц), и это: эпоксидные смолы ДЭГ-1, ТЭГ-1, полиамидная смола №89, кот хар-ся высокой адгезией к новообраз-иям цем-го камня к кварцу, граниту.

Полим доб ↑ пластичность р-рных смесей по сравн с читы цем-ми. Прочн ↑, если бе тв-т в воздушно-сухих усл (влажность=40-50%).

Осн-м фактором, влияющим на св-ва ЦПБ, явл-ся полимер-цементное отношение. ЦПБ пригот-т по той же технологии, что и обычный цем-й бе. Прим-т эти бе для полов, дорог, отделочных и клеевых составов, коррозионно-стойких покрытий.

Полимербетоны - это бетоны, в которых вяжущими служит различные полимерные смолы, а заполнителями неорганические материалы (песок и щебень). Для ускорения твердения и улучшения св-в применяют пластификаторы, отвердители и др спец добавки. Наиболее часто используют термореактивные смолы: фурановые, эпоксидные и полиэфирные акриловые. Отвердение происх-т при обычной температуре или в условиях подогрева. Фурановые смолы - наиболее дешевые; отверждение происходит в присутствии катализатора (сульфокислоты). Из эпоксидных смол наиболее пригодны жидкие смолы ЭД-5, ЭД-6; они отверждаются с помощью атализатора ионного типа (полиэтиленполиамин, гексаметилендиамин) и их берут 10-20 % от массы смолы; при повышении температуры скорость отверждения повышается. Полиэфирные смолы: полиэфирмаленаты (Пн-1, ПН-3), полиэфиракрилаты (МГФ-9,ТМГФ-11) отверждаются при обычной t с пом катализатора (перекиси бензола, циклогексанола).

В качестве запол-ля применяют кислостойкие мин.вещества т.к. для полимеризации используют кислые отвердители (на фурановых или фармальдегидных смолах).

Наибольшей прочностью обладают полимерные бетоны на эпоксидной смоле. Для этих бетонов характ-на хорошая хим. стойкость водостойкость, стойкость к истиранию, высокая клеющая способность, но стоимость такого бе на 10-15 рублей выше стоим обычного бе.

Расход смолы в полибетоне завист от свойств заполнителя. Чем больше пустот в зап-ле, больше мелкой фракции и больше их уд пов-ть, тем больше расход смолы и отвердителя. Поэтому опытным путем подбирают наиболее плотную смесь зап-лей, затем рассчитывают количество микронаполнителя (различных молотых г.п.). Опытным путем определяют и расход смолы, чтобы получить заданную подвижность бе смеси (на 10-20% больше объема пустот в микронаполнителе). Слишком большое количество смолы приводит к ↑ усадки, температурных деформаций и ↓ прочн бе. Количество отвердителя подбирают также опытным путем.

Применяют полимербе в коррозионно стойких конструкциях хим производств, в к-циях, испытывающих сильное истирающее воздействие (водосливы гидротех-х сооруж, некот трубопроводы), в сантехнич-х изд.

Бетонополимеры (БП) – это новый м-л, полученный при пропитке поверхностной зоны готового бе-го (или жб-го) изделия жидким мономером с послед-щей полимеризацией мономера в теле бетона.

Жидкие мономеры (стирол, метилметакрилат) м за сравнит-но короткое время пропитывать бе на глубину 10-20 см и больше!! Кол-во мономера, потребное для пропитки бе, зав-т от его пористости.

Цель пропитки: заполнить поры и капиляры др в-вом. Для этого готовые бе-е и жб-е изд или к-ции подвергают спец обработке (сушка изд, вакуумирование до пропитки)

Свойства бетонополимеров зависят как от свойств бетона и полимера, так и от технологии обработки. Чем прочнее полимер, исп-мый для пропитки, и больше его содержание в БП, и чем прочнее бетонный каменный скелет, тем выше прочн БП, кот м достигать 200 МПа!!! Прочность БП выше прочности использованного бетона и полимера.

Полимер как бы заклеивает деффекты структуры цем камня, зап-ля и каонтактной зоны, и связывает тысячами нитей различные участки бе, повышая их сопротивление нагрузке и трещиносто-ть. Бразующуюся в бе сетку полимера можно рассмотреть как особого рода дисперсное армирование. При полимеризации мономер стремится сократиться в объеме, что вызывает обжатие в минер части м-ла. В рез-те создается разновидность преднапряженного состояния м-ла, что также способ-т ↑его прочн и трещиност-ти.

В БП щебень явл-ся слабым звеном, поэтому высокие прочн показ-т мелкозернистый бе. Получены мелкозернистые бетонополимеры с Rсж=150-210 МПа, что позволяет создавать эффективные тонкостенные к-ции. Пропитка бе мономером позвол-т экономить Ц за счет замены части его золой и тонкомолотыми отходами камнедробления. Замена до 50% ц-а золой мало влияет на прочн БП. Зола имеет большое кол-во тонких капиляров и обесп-т создание дисперсной, более связанной, лучше пронизывающей все тело бе сетки полимерных нитей, что способ-т получ-ию прочных, особо плотных БП. БП с золой имеют прочн =140-160 МПа!!! Спец обработку изд полимером производят для повышения долговечности изд, работающих в суровых климатич-х или агрессивных усл, а также для получения изд с особыми св-вами (износостойких, электропроводных, декоративных, газонепроницаемых, электроизоляц-х, др).

Широко исп-т пропитку полимерными составами при ремонте и восстановлении бе-х и ЖБИ.

БИЛЕТ № 17