Полимерцементный бетон.

дата: 01.07.2014 автор: ЖБИ

Полимерцементный бетон содержат от 0,2 до 5-12 процентов добавки синтетической смолы или каучука. Эти добавки вводят в виде эмульсий или суспензий, что обеспечивает более равномерное распределение полимера в объеме материала. Полимерцементный бетон имеет хорошие физико-механические и строительные свойства: повышенную по сравнению с обычным бетоном прочность при растяжении и изгибе, более высокую морозостойкость, хорошие адгезионные свойства, высокую износостойкость, непроницаемость. Полимерные добавки существенно влияют на свойства цементно-полимерного бетона, обеспечивают получение материалов с улучшенными свойствами. Наиболее распространенными добавками полимеров в цементные бетоны являются поливинилацетат (ПВА), латексы и водорастворимые смолы.

Полимерцементный бетон.

Полимерцементный бетон.

Из водорастворимых смол наиболее перспективной в получении полимерцементных бетонов является ацетоноформальдегидная смола (АЦФ). Выгодно отличаясь от большинства полимерных добавок механизмом действия, АЦФ, как ПАВ неионогенного типа, оказывает полифункциональное влияние на процессы гидратации и твердения минерального вяжущего. Добавки АЦФ обеспечивают высокие пластифицирующие и прочностные эффекты, улучшают поровую структуру бетона, повышают водонепроницаемость и морозостойкость бетона с одновременной экономией цемента. Большой эффект достигается при совместном измельчении добавок АЦФ с цементным клинкером, позволяющим интенсифицировать процесс помола на 15-20 процентов, увеличить удельную поверхность на 20-25 процентов и активность вяжущего на 15-20 процентов.

Полимерцементный бетон.

Полимерцементный бетон.

Прочность пластифицированного портландцемента с 0,1-0,15 процентов САФА-1 в сравнении с обычным цементом через 3, 28 и 90 сут. твердения в нормальных условиях увеличивается соответственно на 30-35, 20-22 и 18-20 процентов.
Технология применения полимерцементной бетонной смеси не отличается от традиционной и включает дополнительные операции по введению водорастворимого полимера и отвердителя ПЭ-ПА через дозатор непосредственно в воду затворения.
Применение полимерцементных бетонов (растворов) наиболее рационально в производстве: монолитных и сборных железобетонных конструкций и изделий, эксплуатируемых в условиях сульфатной агрессивности (фундаменты, цокольные и стеновые блоки, сваи, трубы, ирригационные лотки и тому подобное); изделий для животноводческих комплексов; крупноразмерных элементов повышенной трещиностойкости (плиты, оболочки и тому подобное); различных видов сплошных и опорных покрытий полов с повышенными показателями трещиностойкости, а также беспыльности.

Полимерцементный бетон.

Полимерцементный бетон.

Полимербетоны представляют собой искусственные камневидные материалы, получаемые на основе синтетических смол и химически стойких наполнителей и заполнителей без участия минеральных вяжущих и воды. Они предназначены для применения в несущих и ненесущих, монолитных и сборных химически стойких строительных конструкциях и изделиях на промышленных предприятиях с высоким воздействием различных агрессивных сред.
Полимербетоны в зависимости от вида полимерного связующего и заполнителя могут обладать высокой плотностью, прочностью, химической стойкостью к большинству промышленных агрессивных сред. При этом для эффективных полимербетонов расход полимерного связующего может составлять 5-10% от общей массы. Прочность полимербетона существенно зависит от удельной поверхности наполнителя и его объемного содержания.
Высокая степень наполнения минеральными наполнителями и заполнителями (до 90-95%) позволяет резко снизить усадку и существенно повысить модуль упругости, что позволяет применять такие бетоны в несущих и особо ответственных конструкциях. Например, разработаны составы тяжелых полимербетонов плотностью 2200-2400 кг/м3, имеющих предел прочности на сжатие: на основе фенолформальдегидных смол — 40-60 МПа, карбамидных — 50-80 МПа, полиэфирных — 80-120 МПа и фураново-эпоксидных — до 160 МПа.
Удобоукладываемость полимербетона зависит от вида и принятого количества синтетической смолы, от дисперсности наполнителя и соотношения между фракциями наполнителя и заполнителя.
Эксплуатация полимербетонных конструкций, в том числе различных емкостей, травильных и электролизных ванн показала их высокую надежность и эффективность в производственных условиях при воздействии высокоагрессивных сред. В зарубежной практике используются полимербетоны для изготовления труб, коллекторов, емкостей для хранения агрессивных жидкостей, при строительстве подводных сооружений, ремонте и восстановлении строительных конструкций. Новым и весьма эффективным является использование полимербетонов вместо металла для изготовления корпусов редукторов, центробежных насосов и других изделий.
Среди химически стойких армополимербетонных конструкций особое место занимают трубы, емкости и различная баковая аппаратура.
В НИИЖБе разработаны дренажные и водоводные полимер-бетонные трубы на основе карбамидных смол следующего состава (% по массе): щебень фракции 5-10 мм — 47-49, песок фракции 0,15-5 мм — 15-17, наполнитель — 10-12; фосфогипс — 5-6, карбамидная смола УКС — 13-16, отвердитель — солянокислый анилин (СКА) — 0,6-0,8.
Полимербетонные трубы имеют внутренний диаметр 900 мм, толщину стенки 18 мм и длину 1200 мм. В возрасте 3 и 10 сут. кубиковая прочность контрольных образцов составила соответственно 30 и 50 МПа. При гидростатическом испытании трубы в возрасте 3 сут. разрушились при 0,5-0,7 МПа, а в возрасте 5 сут. — при 1.1-1.2 МПа.
Получен новый вид легкого вспененного полимербетона на основе полиизоцианата марки К для теплоизоляции трубопроводов горячего теплоснабжения. Такой полимербетон плотностью 400-500 кг/м3 и прочностью на сжатие 3-4,5 МПа имеет в поперечном сечении переменную (интегральную) плотность, увеличенную в периферийных слоях, что позволило отказаться от антикоррозионного покрытия стальных труб и нанесения гидроизоляционного покрытия на наружную поверхность теплоизоляции.
Теплоизоляционный слой прочностью 3-4 МПа, обеспечивая хорошую антикоррозионную защиту стальной трубы, делает возможным использование таких трубопроводов для бесканальной прокладки.
В химической, легкой и пищевой промышленности хорошо зарекомендовали себя полимербетонные полы, характеризующиеся повышенной химической стойкостью и износостойкостью. Полимербетоны нашли применение для защиты от радиационного и излучения. Высокое содержание водорода в термореактивных полимерах предопределяет повышенную радиационную стойкость полимербетонов на их основе. Испытания на нейтронном генераторе полимербетонов на полиэфирных сколах и цементного бетона класса В45 на гранитном щебне (20 % по массе цемента химически связанной воды) свидетельствуют, что для полимербетонов кратность ослабления дозы для нейтронов с различной энергией в среднем на 40 % больше.
Мелкозернистый полимербетон плотностью 3230 кг/м3 на основе полиэфирной смолы ПН-1 и баритового песка фракции 5 мм превосходит цементный бетон по защитным свойствам от у-излучения в 1,5 раза.

Полимерцементный бетон.

Полимерцементный бетон.

Механические свойства полимербетона повышаются при армировании его стальной или стеклопластиковой арматурой. Из стале — и стеклополимербетона изготовляют элементы шахтной крепи, опоры контактной сети, шпалы, коллекторные кольца. Разработаны и находят применение в практике комбинированные несущие конструкции, в сжатой зоне которых находится цементный железобетон, а в растянутой это армополимербетон. Такое сочетание существенно повышает трещиностойкость растянутой зоны, поскольку предельная растяжимость полимербетона примерно в десять раз, а прочность при растяжении в пять раз выше, чем у цементного бетона.
Для сталеполимербетона применяют связующие вещества на основе фурфуролацетонового мономера, эпоксидного полимера и др. Полимербетон, изготовляемый на основе фурфуролацетонового мономера (ФАМ) и кислого отвердителя у бензосульфокислоты (БСК), обладает высокой химической стойкостью. Для увеличения прочности полимербетона вводят волокнистые наполнители — асбест, стекловолокно и другие. Полимербетоны отличаются от цементного бетона высокой химической стойкостью и прочностью, в особенности при растяжении — 7-20 МПа и изгибе — 16-40 МПа, а прочность при сжатии достигает 60-120 МПа. К недостаткам полимербетонов относят их большую ползучесть, а также старение, усиливающееся при действии попеременного нагревания и увлажнения. Кроме того, необходимо соблюдение специальных правил охраны труда при работе с полимерами и кислыми отвердителями, могущими вызвать ожоги.

Техническая характеристика листового полимербетона:
Плотность, кг/м3 — 2200
Предел прочности, МПа: — 120-150
при сжатии — 120-150
при изгибе — 27-40
при растяжении — 12-27
Модуль упругости при сжатии, МПа — 45*103
Коэффициент температурных деформации — (12 5-15,6)*10-6
Долговечность в годах — 21

Добавить комментарий

Ваш e-mail не будет опубликован. Обязательные поля помечены *