Навигация:
Главная → Все категории → Строительное материаловедение

Полимербетоны и полимеррастворы


Полимербетоны и полимеррастворы

Под полимербетонами подразумевают конгломераты, получаемые на основе синтетических смол, отвердителей и с применением в них химически стойких и совместимых со смолами наполнителей и заполнителей. Они предназначены для изготовления несущих и ненесущих, монолитных и сборных, всегда химически стойких строй-тельных конструкций и изделий, а также для устройства полов, фундаментов, сливных лотков и др. Полимербетоны классифицируют по виду полимерного связующего вещества, средней плотности, химической стойкости, прочностным характеристикам. Целесообразно, по предложению В.В. Патуроева, разделять полимербетоны на две группы — термореактивные и термопластичные (рис. 11. И)-Первая группа подразделяется на карбамидно-фенольные, полиэфирные, фурановые, полиуретановые и эпоксидные, вторая rpyппа — на инденкумароновые и метилметакрилатные. По средней плотности каждый полимербетон из первой группы может быть сверхтяжелым при 3500—4000 кг/м3, тяжелым — 2200—2400 кг/м3, легким — 1600—1900 кг/м3 и сверхлегким — 400—500 кг/м3; каждый из второй группы — тяжелым и легким. Реально используют фурфу-ролацетоновую ФА или ФАМ, фурано-эпоксидную ФАЭД-20, насыщенную полиэфирную ПН-1 или ПН-63, унифицированную кар-бамидную КФ-Ж смолы, метилметакрилат ММА (мономер) и др. Отвердителями могут быть: при использовании ФА или ФАМ — бензолсульфокислота БСК; ФАЭД-20 — полиэтиленполиамид ПЭПА; ПН-1 и ПН-63 — гидроперекись изопропилбензола ГЦ и ускоритель — нафтенат кобальта НК; КФ-Ж — соляно-кислый анилин; для мономера метилметакрилата (ММА) — система, в которую входят диметиланилин БМА и перекись бензоила. Содержание оли-гомер-полимерного компонента составляет от 10 до 200 кг на 1м3 бетона.

Наполнителями размеров частиц менее 0,15 мм служат кварцевая, андезитовая и диоритовая мука, маршаллит, графитовый порошок и др. Их удельная поверхность должна быть не ниже 2500—3000 см2/г. Помол нередко совмещается с активацией поверхности путем введения добавок (модификаторов), хотя при длительном хранении обработанного порошка возможна потеря приобретенной активности за счет адсорбции реагентов из внешней среды, ^реди наполнителей и своеобразных заполнителей могут быть и искусственные — стеклохолст, стекловолокно и др.

Связующее вещество и наполнитель образуют при их объединении наполненный полимер, составляющий матричную часть поли-ербетона. Заполняющую часть в нем формирует крупный и мелкий есчаный) зернистый материал.

При оптимальных структурах полимербетон следует общим закономерностям ИСК. На него распространяются общее (при реатопластах) и обобщенное (при термопластах) уравнения прочности При их использовании сначала определяют расчетную прочность наполненного полимера оптимальной структуры R* при П7н с уче, том параметров действующей технологии. Технология включает промывку (при необходимости), сушку, фракционирование запол-нителей с последующим подбором плотной смеси и оптимизацией структуры бетона, приготовление равномерно перемешанной поли* мербетонной смеси. Последнюю обычно приготовляют в бетоносмесителях принудительного действия при температуре не ниже 15°С в зависимости от вида связующего и с учетом усадки. Сравнительно небольшая усадка (0,4—0,7%) наблюдается при отверждении поли-мербетона на основе эпоксидных смол. Применение полиэфирных смол сопровождается увеличением усадки до 2—3%. Выбор вида смолы зависит и от эксплуатационных условий; фенолоформальде-гидную смолу применяют при повышенной влажности, эпоксидную — при повышенной агрессивности среды и больших статических и истирающих силовых воздействиях, полиэфирную — при наличии динамических (ударных) нагрузок, при контакте с нефтепродуктами, спиртами.

Уложенный слой полимербетонной смеси уплотняют вибрацией — виброрейкой или глубинным вибратором, возможно — катком. Поверхность пола дополнительно заглаживают. Для ускорения отверждения полимербетоны при необходимости подвергают сухому прогреву при температуре 80°С. Важно учитывать возможность нагревания за счет экзотермических реакций и досрочного отверждения.

От обычного полимербетона отличают полимеррастворы, в которых отсутствует крупнозернистый заполнитель, а матричная часть равномерно и тонкослойно размещается на мелких зернах песка, формируя после уплотнения и отверждения плотный и прочный монолит.

Для использования полимербетонов и полимеррастворов в несущих конструкциях их армируют стальной, стеклопластиковой или стекловолокнистой арматурой. Наиболее изучен сталеполимербе-тон на основе фурфуролацетонового мономера ФАМ.

Менее изучен полимербетон со стержневой стеклопластиковой арматурой, но полагают, что требуется ее предварительное напряжение, которое, однако, может под влияние^ релаксации снижаться или вовсе снимается. Обстоятельному изуч& нию (В.И. Харчевников) подвергся полимерраствор с содержание^ 53% кварцевого песка, 16% андезитового наполнителя и 2—8% по массе стекловолокнистой арматуры алюмоборитного состава, С учетом действия закона створа при оптимальных структурах была разработана ускоренная методика подбора оптимального состава стекловолокнистого полимербетона на основе ФАМ и полиэфир, ных смол с использованием соответственно в качестве отвердите-ля — бензолсульфокислоты (3%), инициатора — гидроперекиси изопропилбензола (1,5%) и ускорителя — нафтената кобальта (2,0%).

Рекомендованные показатели качества стекловолокнистых по-лимербетонов на основе ФАМ при ориентированном армировании и хаотическом различаются. В первом случае предел прочности при растяжении равен 65 МПа, при сжатии — 64 МПа, «чистом изгибе» — 81 МПа, скалывании (сдвиге) — 7 МПа, во втором — соответственно 5; 82; 11; 9. Средняя плотность в первом случае равна 1,71, во втором — 1,60 г/см3; теплопроводность — 0,7 Вт/(м-К); линейная усадка — 0,5%».
В целом следует отметить, что полимербетоны и полимерраство-ры на основе синтетических смол могут быть высокого качества по прочностным показателям, воздухо- и водонепроницаемости, химической и радиостойкости и др. Но эти ИСК имеют и недостатки: сравнительно низкую теплостойкость (100—180°С) и высокие усадочные деформации. Однако эти недостатки не имеют большого значения при массовом производстве декоративно-отделочных плиток и некоторых других изделий.

В последние годы НИИЖБом предложены сухие гидротехнические смеси проникающего действия. В частности, следует отметить ряд гермитексных составов (марок): быстротвердеющие — ликвидируют протечки, водоостанавливающие — высушивают стены, противогрибковые — подавляют грибковые образования, универсальные для строительных и ремонтных работ.

Полимербетоны, названные искусственным мрамором, представляют собой высоконаполненную полиэфирную смолу (18—21°/° смолы и 78—-81%> наполнителя). В качестве наполнителя обычно применяют кварцевый песок или другой неактивный минеральный компонент. Изделия изготовляют методом заливки в формы с очень малыми усадками; применяют как плитку для пола, облицовки стен, в качестве высокодекоративных изделий, элементов фасадов # крыш, подоконников, оконных рам и др. Этот материал обладает высокими механическими и физико-химическими свойствами — высокой сопротивляемостью воздействию агрессивных сред и истираемости.



Похожие статьи:
Строительные термины и определения

Навигация:
Главная → Все категории → Строительное материаловедение

Статьи по теме:





Главная → Справочник → Статьи → Блог → Форум