Справочник химика 21. Бетон полимер


Полимерный бетон

Полимерный бетон

Главная|Виды бетона|Полимерный бетон

Дата: 13 марта 2017

Просмотров: 1923

Коментариев: 0

В процессе развития строительных технологий появляются новые материалы и бетонные смеси, для приготовления которых используются специальные наполнители. Это позволяет создать прочные композитные материалы, обладающее высокими эксплуатационными характеристиками, декоративными свойствами. Полимербетон — один из таких составов, завоевывает популярность на рынке строительного сырья.

Материал, наряду с традиционными составляющими — песком и щебнем, включает в качестве вяжущего вещества полимерные смолы на эпоксидной, фурановой, полиэфирной основе. Полимерный бетон востребован в строительной отрасли, используется для создания скульптур, изготовления оригинальной мебели, а также в ритуальной сфере.

Полимербетон (литьевой камень, полимерцемент, бетонополимер, пластобетон, пластбетон) был изобретен в Америке как более прочная и долговечная альтернатива обыкновенному бетону

Бетон полимерный обладает рядом серьезных преимуществ, связанных с улучшенными по сравнению с обычным бетоном механическими характеристиками, устойчивостью к агрессивным средам, легкостью, расширенной цветовой палитрой, позволяющей имитировать натуральный камень. Потребители композита убедились, что это надежный состав, имеющий широкую сферу применения. Рассмотрим материал детально, вникнем в технологию, оценим достоинства и недостатки, изучим рецептуру.

Достоинства материала

Композитный бетон, благодаря особенностям рецептуры, обладает рядом положительных характеристик. Он применяются в различных ситуациях, где использование традиционного бетона не обеспечит желаемого результата.

Главное преимущество композита:

  • Повышенная устойчивость к проникновению влаги внутрь композитного массива. Водные капли быстро испаряются с поверхности материала, не успеваю насытить его разрушающей влагой.
  • Стойкость к значительным температурным перепадам, позволяющая полимерному бетону сохранять целостность, независимо от продолжительности и количества циклов замораживания.

    Этот материал являет собой один из новых видов бетонных смесей, где вместо силиката либо цемента (используемых во время приготовления обычного бетона) применяется полимер

  • Устойчивость материала к агрессивным веществам, химическим реагентам, позволяющая применять полимербетон в различных областях без защиты поверхности с помощью специальных покрытий.
  • Возможность восстановления поврежденных механическим путем участков композитного массива с использованием реставрационной смеси.
  • Повышенные прочностные характеристики при относительно небольшой массе композита, позволяющие производить различную продукцию, с расширенными эксплуатационными свойствами.
  • Отсутствие шероховатости на идеально гладкой, абсолютно не скользкой поверхности материала. Такое свойство позволяет искусственному камню длительное время оставаться чистым, а, при необходимости, различные загрязнения несложно удаляются с поверхности материала.
  • Расширенная цветовая гамма полимерного бетона, имитирующего природный мрамор, малахит, гранит. Созданный искусственный камень сложно отличить от настоящего, что позволяет обеспечить широкую сферу применения композита.
  • Возможность вторичной переработки, использования при изготовлении технологических отходов, что значительно снижает себестоимость продукции, выпускаемой в условиях безотходной технологии.

Плюсы:прочность, небольшой вес, ударная стойкость, упругость в разы выше, чем у обычного бетона

Слабые стороны

Наряду с положительными моментами у полимерного бетона имеются недостатки:

  • восприимчивость к воздействию открытого огня и повышенной температуры, вызывающая разрушение материала;
  • повышенная, если сравнивать с бетоном, цена, что обусловлено затратами на приобретение специальных смол.

Компоненты полимерного бетона

Желая приготовить полимербетон в бытовых условиях, изучите состав композита. Для приготовления полимерного бетона используйте следующие ингредиенты:

Классификация

Полимербетон в зависимости от концентрации наполнителя, доля которого в общем объеме составляет до 80%, делятся на классы:

  • особо тяжелый, кубический метр, которого весит от 2500 до 4000 кг;
  • тяжёлый, плотностью составляющей 1800-2500 кг/м3;
  • легкий с удельным весом 500-1800 кг/м3;
  • облегчённый, масса кубометра не превышает 500 килограмм.

Сфера использования

Полимерный бетон применяется в различных областях, является основой для изготовления различных видов изделий:

  • Столешниц, получивших широкое распространение, применяемых на кухне в качестве модного аксессуара. Изделия отличаются практичностью, гигиеничностью, высоким ресурсом эксплуатации, гармонируют с помещением. При визуальном восприятии изделие из композита сложно отличить от естественного минерала. Стойкость к механическому воздействию у композита выше, чем у природного камня.

Используют литьевой камень достаточно широко

  • Покрытий полов, отличающихся простотой мытья и ускоренной установкой. Покрытия характеризуются пластичностью, устойчивостью к воздействию ударных нагрузок и низкими затратами, связанными с монтажом. Длительный ресурс эксплуатации позволяет при толщине слоя до 2 мм эксплуатировать материал в течение 10 лет.
  • Элементов декорирования, используемых в фасадных конструкциях. Полимербетон проблематично отличить от натурального гранита или мрамора, который он успешно имитирует. Благодаря незначительному весу полимерных изделий, отсутствует необходимость возводить усиленное основание, дополнительно укреплять конструкцию. Материал невосприимчив к воздействию температуры и влажности, легко устанавливается, долговечен, имеет оригинальную фактуру.
  • Памятников и ограждающих конструкций, применяемых для ритуальных целей. Устойчивостью полимерного массива к воздействию погодных факторов с сохранением целостности, обеспечило популярность композитного бетона, применяемого для ритуальных целей. Идеальная гладкость и блестящая поверхность продукции позволяют изделиям сохранять внешний вид, находясь в природных условиях.

Из полимербетона делают полы и лестницы, тротуарную и облицовочную плитку, строительные конструкции, водоотводные лотки, скульптуры и памятники, фонтаны

Кроме того, технология позволяет использовать бетон полимерный для изготовления:

  • подоконников;
  • перильных ограждений;
  • поручней;
  • балясин;
  • лепных изделий декоративного назначения;
  • лестничных маршей;
  • опорных колонн;
  • элементов каминов;
  • моек.

Этапы изготовления

Технология приготовления полимерного бетона и изготовления продукции предусматривает следующие этапы:

  • Подготовку ингредиентов.
  • Смешивание.
  • Формовку.

Остановимся на особенностях каждой стадии.

В процессе изготовления материала самой главное – оптимальный подбор компонентов, соответствующий назначенной цели

Как подготовить ингредиенты?

Ознакомившись с составом композита, подготовьте составляющие для осуществления замеса:

  • очистите от инородных включений, промойте гравий, являющийся заполнителем;
  • просейте кварцевый песок;
  • высушите фракцию, обеспечив концентрацию влаги до 1%.

Приготовление смеси

Готовьте полимерный состав по следующему алгоритму:

  • Поместите в миксер щебень, кварцевый песок и заполнитель, соблюдая предложенную последовательность.
  • Смешайте компоненты на протяжении 2 минут, добавьте воду, произведите повторное смешивание.
  • Размягчите связующее, используя растворитель.
  • Введите в смолу пластификатор, перемешайте.
  • Размещайте с заполнителем связующее вещество, введите отвердитель.
  • Тщательно перемешайте на протяжении 3 минут.

Состав готов, следует сразу начинать заливку, так как материал быстро твердеет.

Заливка

Производите работы, соблюдая последовательность:

  • нанесите на поверхность формы смазочное масло или технический вазелин, исключающие прилипание;
  • заполните композитом емкость, выровняйте поверхность;
  • уплотните раствор на вибрационной площадке;
  • извлеките готовое изделие через 24 часа.

Итоги

Ознакомившись с технологией, можно самостоятельно изготовить полимербетон. Консультация профессиональных строителей позволит избежать ошибок. Удачи!

pobetony.ru

Полимерный бетон

Содержание[Скрыть]

Без бетонных смесей, как и много лет назад, в современном строительстве обойтись практически невозможно, ведь они обеспечивают высокую прочность и надежность, а также долговечность различных зданий. Однако на современном этапе разработано достаточно много инновационных разновидностей бетонов, которые по различным характеристикам существенно превосходят традиционную смесь воды, цемента, песка и наполнителей. Одним из современных примеров объединения химической промышленности и инновационных технологий в строительстве является разработка полимерного бетона, о свойствах которого мы Вам и расскажем. Также его нередко называют геополимерным или композитным бетоном.

Основным отличием полимерного бетона от обычного является то, что при его производстве в исходный раствор добавляются высокомолекулярные органические соединения. Если говорить простым языком, то в составе такого раствора роль связующего вещества играют смолы: эпоксидные, поливиниловые, полиэфирные, полиуретановые, метилметакрилатные или другие. Также в состав данного материала для повышения различных свойств добавляют такие компоненты как растворители, отвердители, катализаторы и другие. 

Используется данный материал для наружной или внутренней отделки различных зданий и помещений, а также в дорожном строительстве, ландшафтном дизайне и при изготовлении различных малых архитектурных форм. Благодаря возможности варьировать консистенцию материала во время его производства, полимерный бетон может быть использован как на горизонтальных, так и на вертикальных плоскостях. 

Характеристики полимерного бетона 

Основными компонентами для производства геополимерного бетона являются шлак, зола, жидкое стекло, связующие смолы. Во время полимеризации такого раствора образовывается монолит, который как по прочности, так и по большинству других технических характеристик, существенно превосходит обычный бетон. По сравнению с раствором, который готовится на основе портландцемента, он имеет несколько достоинств: 

  • повышенная адгезия фактически с любой поверхностью; 
  • высокая скорость затвердевания; 
  • отменные показатели по паропроницаемости; 
  • повышенные показатели по устойчивости к изгибу и растяжению; 
  • прочность и износостойкость; 
  • устойчивость к воздействию температурных перепадов и кислотных химических соединений. 

Также данный стройматериал имеет небольшой вес, он полностью экологичен. Если же говорить о недостатках, то о н у данного материала всего один. Ввиду того, что разработан он был не так давно, а для его производства используются качественные составляющие, то стоит он достаточно дорого. Однако есть все основания полагать, что в очень скором будущем именно он станет наиболее популярным видом бетона, используемым в строительстве. 

Особенности приготовления полимерного бетона 

Помимо уже указанных компонентов, в качестве добавки для геополимерного бетона чаще всего используются клей ПВА, латексы и водорастворимые смолы. Если будет использоваться ПВА, то следует подбирать только такой вид, в котором в качестве эмульгатора используется поливиниловый спирт. 

При высыхании такой смеси на поверхности образуется прочная пленка, которая со временем набухает и поглощает воду. Именно поэтому во время затвердевания материала не допускается то, чтобы он контактировал с воздухом с повышенной содержанием влаги. 

Оптимальное количество различных добавок для такого материала чаще всего устанавливается опытным путем. Однако залогом обеспечения высокого качества раствора является правильное соотношение цемента и полимерных компонентов. Объем полимерных компонентов должен составлять не более 20% от общей массы цемента. А объем водорастворимых смол – не более 2% массы цемента. Самого высокого качества можно добиться при использовании полиамидных или эпоксидных смол, а также полиэтилен-полиаминовых отвердителей. 

При приготовлении геополимерного бетона, как и обычного, Вам понадобится бетономешалка. В нее сначала засыпаются вода и цемент, специально предназначенный для полимерных бетонов (обычный портландцемент использовать нельзя, так как он не подходит по характеристикам). Затем в раствор добавляются шлак и зола в равных частях, после чего он тщательно перемешивается. Уже после этого добавляются полимерные компоненты и добавки.

chastnyi-dom.com

Полимерный бетон – технические характеристики материала, достоинства. Ингредиенты и инструменты, необходимые для приготовления раствора

Современные потребности строительной индустрии способствуют появлению более новых и совершенных материалов. Так, полимерный бетон в последнее время стал завоевывать большую популярность. Об этом уникальном составе мы и расскажем вам далее.

Ему можно придать очень привлекательную текстуру

Свойства

Многие авторитетные специалисты считают, что полимерный бетон – это материал, который в ближайшее время завоюет строительный рынок. Насколько это заявление актуально и правдиво – разберемся ниже.

Историческая справка

Как мы уже говорили, этот материал является инновационным. Однако существует доказательство того, что его использовали несколько тысяч лет назад при строительстве египетских пирамид. Разумеется, речь идет лишь о схожей технологии.

Блоки, из которых строили пирамиды, состояли из следующих компонентов: ила из реки Нил, известняка, гравия, поверенной соли, золы и дробленой извести. В результате они смогли простоять столько времени, не покрывшись трещинами. При этом на них не образовался так называемый «загар» (любой естественный камень покрывается им с течением времени).

Достоинства

Теперь настало время познакомиться с достоинствами этого ноу-хау:

Он прекрасно отталкивает влагу, не впитывая её. Это позволяет использовать его даже для фундаментов

  • Бетон имеет очень высокую прочность. Даже резка железобетона алмазными кругами с трудом справится со своей задачей.
  • Продолжительный срок жизни. Значительно выше, чем у его предка.
  • Очень низкая усадка в процессе высыхания.
  • Высокая прочность на сжатие. Это позволяет выдерживать колоссальные нагрузки.
  • Устойчивость к практически любым кислотам.
  • Технология полимерного бетона солидно отличается от всех известных. Дело в том, что при его производстве используются исключительно экологически чистое сырье.

Интересно: проницаемость этого материала сравнима с натуральным гранитом. На сегодняшний день только он может похвастать таким достоинством.

  • Полимер бетонные изделия имеют низкую степень выделения парниковых газов.
  • Спокойно выдерживает температурные перепады. Он сохраняет все свои свойства даже при нагревании до 1300 градусов.
  • Не истирается со временем и не крошится.

Среди всего этого многообразия преимуществ затесался и один недостаток – высокая цена. Однако в будущем наверняка ситуация изменится. Дело в том, что это новая технология, а значит, в течение некоторого времени её стоимость будет значительно снижена.

Технические характеристики

Бетонные полимерные полы в последнее время стали очень популярны, благодаря своим декоративным возможностям

Бешеный рост популярности  связан с тем, что полимерцементный бетон обладает очень высокими характеристиками, которые оставляют не у дел всех его основных конкурентов. Ознакомимся и с ними:

Наименование характеристики Значение
Морозостойкость (количество циклов) 300
Коэффициент водопоглощения за сутки (%) Не более 0,1
Истираемость (г/см2) 0,02
Прочность (кгс/см2)При сжатииПри растяжении 900–100075–85
Пористость (%) 1–1,5
Линейная усадка (%) 0,3–1
Мера ползучести (кв.см/кг) 0,4–0,5
Стойкость к старению (баллы) 3–4

Важно! Представленные выше значения контролируются строительной нормой 525–80 от 01.01.81 г.

Также стоит представить вашему вниманию и химическую стойкость к различным веществам:

Вещество Показатель стойкости при 200 градусах в агрессивных средах (%) Норма
Азотная кислота 0,6 От 0,5
Лимонная кислота 0,92 От 0,8
Соляная кислота 0,81 От 0,8
Насыщенный кальций 0,87 От 0,8
Раствор аммиака (10%) 0,65 От 0,6

Из данных этой таблицы видно, что данный материал отвечает всем нормам химической стойкости. Значит, полимерная защита бетонных полов несет в себе высокую эффективность. Поэтому эту технологию довольно часто применяют в промышленности.

Готовим

Теперь рассмотрим, как самостоятельно приготовить полимерный бетон. На деле это несложная процедура, которая потребует от вас лишь строго соблюсти пропорции.

Ингредиенты

На этом фото вы можете увидеть, как выглядит гидроксид калия

Рассмотрим, что нам понадобится:

  1. Гидроксид калия. Это гигроскопичные кристаллы без цвета и запаха. Они мгновенно расплываются на воздухе, поэтому их обязательно хранят в вакуумной упаковке и достают перед использованием.

Это вещество очень агрессивно, то есть сильно воздействует на слизистую и кожу. По этой причине инструкция предписывает надевать средства защиты (очки, перчатки, респиратор) при работе с ним. В противном случае велик риск поражения, особенно глаз.

  1. Жидкое стекло (наверняка многие из нас, прочитав это словосочетание, подумают об элементе, которым заполняются наши окна). На самом же деле это бесцветные кристаллы без какого-либо запаха. Состоят они из кремниевой кислоты и щелочного калия.

Купить его можно в ближайшем сельскохозяйственном магазине. Дело в том, что жидкое стекло довольно часто применяют садоводы для того чтобы удобрять различные культуры.

При желании можно создать практически любую цветовую гамму

  1. Летучая зола. Этот ингредиент можно получить самостоятельно (если сжечь некоторое количество твердого топлива) или же купить готовый в хозяйственном магазине. Специалисты утверждают, что добавление золы делает полимерасфальтобетон на 75% прочнее и долговечнее.
  2. Охлажденная вода комнатной температуры. Она не должна содержать каких-либо примесей. Если добавляете водопроводную воду, то ей необходимо дать отстояться некоторое время.
  3. Помимо этого можно использовать какие–либо добавки (к примеру, шлак или краситель). Это нужно для того чтобы получить привлекательную текстуру и улучшить характеристики смеси.
Инструменты

Теперь рассмотрим, какие орудия труда вам потребуются:

  • Уже упомянутые средства защиты.
  • Тара для смешивания ингредиентов (желательно стеклянная).
  • Лопатка из дерева для перемешивания.
  • Электронные весы. Помните о том, что очень важно соблюсти все пропорции. Если речь идет о небольшом количестве раствора, то подойдут простые кухонные весы.
  • Форма для отливки.
Секреты приготовления

Только высокоточные электронные весы позволят соблюсти все пропорции

Настало время дать ответ на вопрос, как сделать полимерный бетон своими руками.

Итак, для приготовления 1 литра смеси соблюдаем следующие пропорции:

  1. Гидроксид калия – 160 г.
  2. Жидкое стекло – 200 г.
  3. Зола – 540 г.
  4. Вода – 100 мл.
  5. Шлак (он нужен для придания особой прочности, добавлять его не обязательно) – 300 г.
  6. Специальный цемент для полимерного бетона – 20% от общего объема.
  7. Добавки по желанию (их расход должен быть указан на упаковке).

Важно! При смешивании смесь будет нагреваться из-за выделения углекислого газа, поэтому не пугайтесь.

Вот в таком виде продаются готовые полимербетонные блоки

Смешивание ингредиентов необходимо проводить в таком порядке:

  1. Наливаем в емкость чистую воду.
  2. Добавляем в неё цемент.
  3. Затем насыпаем золу, шлак и жидкое стекло в равных долях.
  4. После чего досыпаем остатки компонентов.
  5. Теперь используя строительный миксер нужно все тщательно перемешать. Помните, что масса должна получиться идеально однородной. В противном случае полимер бетон не получится прочным.
  6. Полученную смесь можно переливать в форму или опалубку для застывания.

Полностью застынет она только через 3 недели. Только по прошествии этого срока можно вести какие-либо операции с ней, к примеру, алмазное бурение отверстий в бетоне.

Стоит заметить, что эксперименты по созданию идеальных пропорций ведутся и по сей день. В этой связи люди зачастую начинают самостоятельно менять рецепты. Поэтому можете сами попробовать себя в этой стези.

В процессе переливания будьте осторожны. Старайтесь делать это постепенно, чтобы не допустить брызг

Послесловие

Вот теперь вы знаете, что такое полимерный бетон. Однако, если вам остались неясными какие-либо нюансы, то нет поводов для расстройства (см.также статью «Бетон W12: характеристики и применение».

В представленном видео в этой статье вы найдете дополнительную информацию по данной теме, что позволит вам лучше во всем разобраться.

загрузка...

masterabetona.ru

Полимерный бетон – химия запускает щупальца в основу строительства

Характерным отличием такой бетонной смеси является добавление при изготовлении высокомолекулярных органических соединений. Фактически, полимерный бетон – это смесь, где роль вяжущего вещества могут выполнять различные полиэфирные и другие смолы: полиуретановая, поливиниловая, эпоксидная, метилметакрилатная и прочие, в сочетании с отвердителями, катализаторами, растворителями и так далее.

Геополимерный бетон, состав которого отличается от смесей на основе портландцемента, используется для внешней и внутренней отделки помещений и строений, ландшафтных и ремонтных работ, при создании малых архитектурных форм. Его можно использовать как на горизонтальных, так и на вертикальных поверхностях, в зависимости от примененной технологии и его консистенции.

Такой материал состоит из смеси шлака, золы, жидкого стекла, а также других компонентов, добавляемых в нужной пропорции. Полимеризация, происходящая в этой смеси, образовывает монолит, который по физико-химическим свойствам и техническим характеристикам превосходит обычный бетон.

Геополимерный бетон, он же полимерный или композитный, имеет ряд преимуществ по сравнению со смесями на основе портландцемента, а именно:

  • очень высокий уровень сцепления с любой поверхностью;
  • малые сроки твердения;
  • высокая проницаемость;
  • высокая степень сопротивления изгибу и растяжению;
  • повышенная прочность и износостойкость;
  • устойчивость к температурным перепадам и кислотному воздействию.

Кроме того, этот экологически чистый материал имеет малый удельный вес. Наверное, единственным недостатком, препятствующим широкому распространению данного вида бетона, является его дороговизна. Но ученые считают, что за этим материалом будущее строительной отрасли.

Геополимерный бетон своими руками можно изготовить только экспериментальным способом. Поскольку материал находится в стадии разработки, точная рецептура отсутствует в свободном доступе.

Наиболее часто в качестве добавок используются ПВА, водорастворимые смолы и различные латексы. ПВА применяется в особой консистенции, где поливиниловый спирт выступает в роли эмульгатора.

При высыхании смеси на поверхности кристаллизуется твердая пленка, которая набухает, поглощая воду, поэтому при производстве таких бетонов не рекомендуется режим повышенной влажности. При повторном высыхании прочность полимербетона становится прежней.

Оптимальное количество вводимых добавок следует устанавливать экспериментально. Залогом успешного получения качественной бетонной смеси является правильное соотношение полимеров и цемента. Оптимальное количество вводимой добавки составляет приблизительно 20% от общей массы цемента.

Водорастворимые смолы вводятся в бетон малыми дозами – около 2% от общей массы цемента. Наиболее качественная смесь получается при добавлении в состав водорастворимой эпоксидной и полиамидной смол в сочетании с полиэтилен-полиаминовым отвердителем.

Геополимерные бетонные смеси приготавливаются по аналогии с обычными, цементными смесями. Для этого понадобится бетоносмеситель. Сначала в него добавляется вода с некоторым количеством цемента, специально предназначенного для полимербетонов.

Портландцемент тут нельзя применять, так как он имеет другие свойства и характеристики. Так что к цементу следом в равных частях досыпаются шлак и зола. Все тщательно смешивается, затем добавляются полимеры, и весь состав дальнейшим перемешиванием до готовности.

ogodom.ru

vest-beton.ru

Полимербетон: технология производства

Раствор и готовое изделие

Раствор и готовое изделие

Это слово, скорее, обозначает не конкретное вещество, а методы создания композитных или изменения свойств существующих материалов с помощью различных полимеров. Из-за высокой цены натурального камня, в основном мрамора, в небольших мастерских стали изготавливать полимербетон своими руками.

В состав включали цемент и твердые элементы, обычно мраморную крошку или гравий. Изделия получались твердые и прочные, как бетон, отсюда и название. В случаях применения материала под нагрузкой или в промышленных целях требуется соблюдать требования ГОСТ 10180 и СН 525-80.

Содержание статьи

Классификация и методы производства

По своему составу, подразделяется на классы и виды:

Виды полимербетонов

Виды полимербетонов

Технические характеристики зависят от ингредиентов

Технические характеристики зависят от ингредиентов

Полимербетонные технологии позволяют производить продукцию трех основных типов.

Бетонные полимеры

Сокращенное название этого вида — БП. Этот класс представляет собой готовые изделия из тяжелых бетонов, пропитанные расплавленной серой, полиэфирными или эпоксидными смолами и соответствующими отвердителями.

В зависимости от использованных добавок изменяются различные качества начального бетона

В зависимости от использованных добавок изменяются различные качества начального бетона

  • Прочность на сжатие и изгиб повышается в 3-5 раз.
  • Водопоглощение может быть снижено до 0,02% от сухой массы за 24 часа.
  • Уровень морозостойкости поднимается выше 500 циклов.
  • Возрастает устойчивость к механическим повреждениям.
  • Снижается восприимчивость к химически активным веществам.

Метод производства бетонополимеров предусматривает применение специального оборудования.

Камера для полимеризации на ЖБК

Камера для полимеризации на ЖБК

  • В сушильных установках, из железобетона полностью удаляется влага.
  • Изделие помещается в вакуумную камеру, где на него наносится смола для полимербетона.
  • После окончания пропитки, излишки полимера удаляют и проводят обработку отвердителями.
  • Процесс застывания ускоряют с помощью радиационного излучения или помещают БП в автоклав.

Цена таких работ очень высока, изготавливается БП только для специальных условий.

Полимерцементные бетоны

В специальной терминологии имеют название ПЦБ. Основой являются сухие цементные составы. В процессе приготовления вводятся полимерные добавки в количестве до 20% от начального объема основного вещества.

Различия обычного цементного раствора и с добавлением полимера

Различия обычного цементного раствора и с добавлением полимера

  • Значительно повышается адгезия раствора к различным типам поверхностей.
  • Увеличивается прочность застывшей массы.
  • Может быть полностью исключена возможность проникновения влаги.
  • Цементное изделие может приобрести гибкую структуру.

В этом случае, смола для полимербетона состоит из водных эмульсий или дисперсий. Самый простой ПЦБ своими руками — смесь обычного кладочного раствора с жидким стеклом.

Полимербетоны

Сказать, что такое полимербетоны, или ПБ, сложнее всего. Коротко — застывшая масса полимеров, имитирующая натуральный камень. Ее твердость и прочность равны бетону. Полимербетонная смесь имеет очень широкий спектр компонентов, но не может включать в себя минеральные вяжущие вещества.

Некоторые виды смол

Некоторые виды смол

  • Различные отвердители и модификаторы, в зависимости от основного состава и желаемых свойств конечного продукта.
  • Щебень, керамзит или гравий для заполнения основного объема.
  • В качестве мелкого наполнителя и декоративного элемента, применяется крошка и песок горных пород, чаще мрамора.
Самые мелкие наполнители

Самые мелкие наполнители

  • Красители и дизайнерские вставки.
  • Допускается армирование стальными, алюминиевыми и синтетическими материалами.

Простая технология производства полимербетона своими руками, позволяет изготавливать разные изделия в домашних условиях.

  1. Смешивают ингредиенты.
  2. Жидкий раствор разливают по формам.
  3. Проводят уплотнение на вибростоле, можно использовать стиральную машину в режиме «отжим».
  4. Сушат изделие и вынимают из формы.
Элементарная технология

Элементарная технология

Таким образом, бетонополимеры и полимербетоны — диаметрально противоположные вещества. Полимерцементные бетоны занимают среднее положение.

Внимание! При самостоятельном изготовлении, требуется неукоснительно соблюдать технику безопасности по работе с химическими препаратами. Помещение должно иметь принудительную вентиляцию. Следует исключить возможность доступа детей к местам проведения работ и хранения материалов.

Минусы «искусственного камня»

Основные недостатки полимербетона связаны с необходимостью тщательного подбора реагентов:

  • Вещество может быть горючим.
  • Большое количество синтетических компонентов.
  • Часто полимербетонная смесь имеет короткий срок жизни. Требуется распределить сделанный замес по формам в кратчайший срок.
  • Уплотнение массы требует повышенной скорости вибрирования стола.
  • В зависимости от состава, процесс отвердения может иметь длительный срок. Для ускорения требуется подогрев смеси.

В зависимости от компонентов, полимербетонные технологии могут иметь высокую цену конечного продукта.

Видео в этой статье подробно рассказывает о свойствах «нового бетона»

Сферы применения

Благодаря возможности изменения своих качеств,  бетонополимеры и полимербетоны используются в самых разных целях.

Бетонные полимеры

Ввиду сложности и высокой себестоимости, применяются в экстремальных условиях.

Строительство моста возле Дамбы Гувера

Строительство моста возле Дамбы Гувера

Полимерцементные бетоны

Эти полимербетонные технологии отлично прижились среди строительных материалов.

На фото: опора-украшение из полимербетона.

На фото: опора-украшение из полимербетона.

  • Каналы полимербетонные — изделия, предназначенные для отвода воды. Применение полимербетонов снижает вес этих конструкций, увеличивает прочность и долговечность.
Водоотводный канал из полимербетона

Водоотводный канал из полимербетона

  • Полимербетонный пол не только красиво выглядит. Прочность такого покрытия достигает марок М700 и выше. Применяется в жилищном строительстве, и в помещениях с повышенной нагрузкой.
По такому полу можно не только ходить, но и ездить

По такому полу можно не только ходить, но и ездить

  • Полимербетонные блоки превосходят по своим качествам все современные строительные материалы.
Полимербетонные строительные блоки

Полимербетонные строительные блоки

  • Труба полимербетонная — позволяет пропускать любые, в том числе химически активные, жидкости.
Трубы из полимербетона

Трубы из полимербетона

  • Тротуарная полимербетонная плитка намного легче обычной, при этом выдерживает большую нагрузку.
Выполнить такие тонкие узоры из обычного бетона невозможно

Выполнить такие тонкие узоры из обычного бетона невозможно

Кроме того,  полимербетонная смесь применяется для герметизации, уплотнения и придания гибкости различным конструкциям.

Полимербетоны

Возможность простого изготовления сложных форм, получила широкое распространение в дизайнерских целях.

Учитывая темпы развития новой технологии, и эксплуатационные качества «искусственного камня», бетонополимеры и полимербетоны могут и вовсе вытеснить «классический» бетон.

beton-house.com

Бетон полимер цемент ный - Справочник химика 21

    О свойствах бетонов, изготовляемых на основе композиций неорганических вяжущих веществ и органических высокомолекулярных связующих, см. Полимер-цемент. [c.440]

    Полимерцементы — искусственно приготовленные материалы, для которых в качестве вяжущего служит бетон или гипс с добавлением полимеров или водных суспензий натуральных или синтетических латексов. В качестве полимерного связующего чаще всего используются поливинилацетатная дисперсия, водорастворимые эпоксидные, полиэфирные, фенолоформальдегидные, фурановые или карбамидные полимеры, эфиры целлюлозы и др. Добавление полимеров к минеральным вяжущим повыщает их физические и физико-химические свойства. Так, вяжущие, затворенные суспензией латекса (латекс-цементы), обладают свойствами как цементов, так и полимеров. Эти свойства во многом зависят от выбора полимерных добавок и их количеств. [c.431]

    Обычно полимеры добавляют в бетонную смесь в пропорции от 0,05 до 0,2 кг полимера на 1 кг цемента. Эта пропорция называется полимерцементным отношением. [c.315]

    Полимерцементные материалы относятся к композиционным вяжущим, получаемым на основе неорганической составляющей (портландцемент, глиноземистый цемент, гипс и др.) в сочетании с органическим компонентом [20]. В качестве органического компонента используются водорастворимые материалы (эпоксидные, карбамидные и фура-новые смолы, производные целлюлозы и др.) и водные дисперсии полимеров (поливинилацетат, латексы, эмульсии кремнийорганических полимеров). Применяются также мономерные и олигомерные соединения, которые полимеризуются при гидратации вяжущего материала под действием отвер-дителей и инициаторов, температуры, рН-среды и т. п. Полимерный компонент вводится либо в воду затворения, а затем используется при приготовлении растворной или бетонной смеси, либо вводится в виде порошкообразного компонента в состав сухой смеси на основе вяжущего вещества, а затем при затворении растворной или бетонной смеси водой диспергируется в водной среде, а при твердении растворов полимеризуется [10]. Свойства получаемых материалов зависят от многих факторов вида и качества цемента, вида полимера, полимерцемент-ного отношения (П/Ц), водоцементного отношения (В/Ц) и др. Полимерцементное отношение определяется как отношение массовой доли полимера (в расчете на сухое вещество) и цемента в композиционном вяжущем. Для полимерцементных материалов характерно отношение П/Ц > 0,2-0,4, когда полимерная фаза образует в цементном камне органическую структуру. При П/Ц = 0,2-0,25 кристаллизационно-коагуляционная структура цементного камня в местах дефектов (полы, трещины) укрепляется полимерной составляющей, что и обусловливает формирование более прочной и эластичной структуры. При П/Ц > 0,25 полимер образует непрерывную полимерную сетку. В полимерцементных композициях не наблюдается взаимодействие между органической и неорганической фазами [20]. Органические фазы взаимодействуют с гид-ратными фазами только за счет ионных и водородных связей и сил Ван-дер-Ваальса. В присутствии полимерных добавок изменяется кинетика гидратации портландцемента, причем с ростом П/Ц наблюдается замедление скорости взаимодействия цемента с водой. [c.295]

    Как следует из табл. 11.4, импрегнирование бетонов полимерами значительно увеличивает их сопротивление воздействию дистиллированной воды, разбавленной соляной кислоты и сульфатов [219, 230, 231, 318, 614, 886, 887]. Необработанные бетоны весьма чувствительны к воздействию этих трех сред. Дистиллированная вода выщелачивает из цемента некоторые компоненты, соляная кислота реагирует с основными компонентами, а сульфатные ионы вступают в обменные реакции с карбонатами и изменяют кристалличность, вызывая тем самым растрескивание и в конечном счете разрушение образца. Полимер, по-видимому, служит в качестве внутреннего защитного покрытия, затрудняющего доступ агрессивных сред к цементу. Так, начало разрушения в разбавленной [c.300]

    Постоянно разрабатываются и совершенствуются сорта легкого бетона из цемента и полимеров малой удельной массы (например, на основе пенополистирола). Они имеют отличную прочность, хорошие теплоизоляционные свойства, малое влаго-поглощение, и, кроме того, их легко обрабатывать различными способами. Легкие бетоны, также как и упоминавшиеся в другой статье стеклобетоны, все шире применяются в различных областях. Однако более интенсивное вытеснение этими материалами классического бетона в несущих конструкциях начнется, как считают специалисты, не раньше 1990 г. [c.255]

    Карбамид используется для получения полимеров, лекарственных препаратов, гербицидов и других продуктов. В сельском хозяйстве его применяют в качестве богатого азотом удобрения. Вместе с фенолформальдегидными полимерами (резольного типа) он может входить в состав безусадочного цемента. В сочетании с кремнийорганическими соединениями карбамид входит в комплексную добавку для бетонной смеси с целью повышения ее удобоукладываемости и морозостойкости. [c.260]

    Исследования, относящиеся к решению первой задачи физико-химической механики, открывают новые пути в технологии получения высококачественных материалов, цементов, бетонов, асфальтобетонов, керамики и металлокерамики, материалов на основе полимеров с активными заполнителями и др. [c.208]

    Разработаны и изготовляются также бетоны, в которых в качестве вяжущего используются органические полимеры или полимеры совместно с цементом. Э-го так называемые п л а с т о-бетоны, обладающие особыми сво ствами. [c.149]

    Исследования, относящиеся к решению первой задачи физикохимической механики, открывают новые пути в технологии получения высококачественных материалов цементов, бетонов, асфаль-то-бетонов, керамики и металлокерамики, материалов на основе полимеров с активными заполнителями и др. Эта задача научно обоснованного синтеза прочности или, вернее, носителя прочности, и определяет актуальность физико-химической механики, ее прикладное значение. Ученые физико-химики до последнего времени обычно относились к этой важной проблеме пренебрежительно, считая, что ее разработка является делом технологов и может проводиться эмпирически, без участия физико-химической науки. Со своей стороны, технологи, оторванные и от исследователей-механиков и от физико-химиков, успешно решали лишь отдельные узкие вопросы, обращаясь к физико-химикам только в связи с желанием использовать новые методы измерения. Таким образом, [c.13]

    Дисперсионные силикатные краски такого типа являются красками нового поколения, отличающимися по составу и свойствам от известных силикатных красок (ГОСТ 18958—73). Краски представляют собой дисперсии полимеров, функциональных доба вок, наполнителей и пигментов щирокой цветовой гаммы в вод ных растворах жидких стекол. Краска наносится на минеральны поверхности (цемент, бетон, керамический или силикатный кирпич штукатурку и др.) обычными способами — кистью, валиком краскопультом. [c.196]

    Цемент и бетон также содержат в своем составе неорганические силикатные полимеры. Обилие литературных данных по этим материалам позволяет нам подробно не останавливаться на результатах исследований. Для интересующихся укажем монографии Торопова [246] и Ершова [247], а также статьи Будникова [248] и др. [415], обобщающие этот материал. [c.349]

    Полимер-цементный бетон обладает значительным разнообразием свойств, характерных как для цемента, так и для полимера. [c.364]

    Физико-механические свойства полимер-цементного бетона определяются свойствами цемента и полимера, их соотношением, количеством и свойствами заполнителя, степенью сцепления его с минеральным вяжущим и полимерным связующим, условиями затвердевания и пр. [c.364]

    С 50-х годов известно, что введение различных полимеров в составы, содержащие портланд-цемент, и в бетоны приводит к значительному улучшению многих их физических и химических свойств [21—23, 25, 46, 192, 229—231, 237, 318, 885—887, 969— 971]. Например, прочность при сжатии и при растяжении возрастает в 3—5 раз значительно увеличивается сопротивление раз-рушению ири циклическом замораживании и размораживании, стойкость к органическим кислотам, сульфатным ионам и воде  [c.288]

    В зависимости от способа введения полимера получаются материалы с различными свойствами. Отверждение цементов происходит в результате гидратации составляющих их компонентов присутствие дополнительной фазы может повлиять на процесс гидратации и привести к изменению свойств материала по сравнению со свойствами материалов, получаемых импрегнированием уже отвержденной цементной или бетонной матрицы. Так, полимеризация мономера в составе отвержденного бетона способствует увеличению модуля упругости, в том числе ири изгибе, в то время как полимерные латексы, введенные в исходные смеси, в некоторых случаях уменьшают модуль упругости. В целом материалы с лучшими свойствами получаются в результате импрегнирования мономерами отвержденных составов. [c.289]

    Цементы и бетоны, импрегнированные полимерами [c.294]

    Наличие полимера в бетонах приводит к увеличению термического коэффициента расширения. Например, при содержании 6% полиметилметакрилата или полистирола коэффициент термического расширения возрастает примерно на 25% [886]. Это связано с тем, что полимер обладает большим термическим коэффициентом расширения, чем цемент. Отмечено также небольшое (я 5%) возрастание коэффициента температуропроводности и небольшое уменьшение коэффициента теплопроводности [886]. [c.300]

    Все большее внимание привлекают родственные рассмотренным ранее системы, содержащие полимеры, например цементы и строительные составы, наполненные полимерными волокнами [230, 281, 886], различные легкие бетоны [43], горные породы [953], пористая керамика [320, 321, 369, 370, 371], материалы, используемые при изготовлении скульптурных сооружений [317]. Привлекает внимание также использование полимеров в качестве связующего для горных пород [885]. [c.306]

    Некоторые механические свойства поливиинлацетатного бетона при различном соотношении полимер-цемент и наличии песка нриведены в табл, 266. Для сравнения в таблице даны свойства мелкозернпстого бетона. В табл. 267 приведены свопства футеровочных коррозпоииостойких полимербетонов па различных смолах по данным Эванса [212]. [c.355]

    Некоторые неорганические вещества имеют также полимерное строение, например аморфный 5102, природные и синтетические силикаты и алюмосиликаты общей формулы хЭгОз-уЗЮг-гНгО, где Э Na, А1, Mg и др. По типу полимеров построены и силикатные стекла, основной составной частью которых является 8102, а также цемент н бетон. [c.380]

    В цементные растворы и бетоны добавляют также жидкие полимеры термореактивного типа — полиэфиры и эпоксиды, отверждаемые в процессе гидратации цемента. Преимущество таких добавок состоит в том, что они придают бетонам и растворам повышенную термическую стабильность, а наличие пространственной сетки в ре-актопласте увеличивает сопротивляемость бетонов к воздействию агрессивных растворов. [c.315]

    Сознательный, т. е. научно обоснованный синтез прочности или, вернее, носителя прочности реального твердого тела — проблема новых рациональных строительных и конструкционных материалов в современной технике. Она прежде всего и определяет актуальность физико-химической механики, ее выдающееся прикладное значение. Ученые физнко-химнки до последнего времени обычно относились к этой важной проблеме пренебрежительно, считая, что ее разработка — дело технологов и может проводиться эмпирически, без участия физико-химической науки. Со своей стороны, технологи, оторванные от исследователей — механиков и физико-химиков, успешно решали лишь отдельные узкие вопросы, обращаясь к физико-химии только для того, чтобы использовать новые методы измерения. Таким образом, основные задачи не были даже правильно поставлены, не было физико-химических представлений о существе процессов деформирования и разрушения, с одной стороны, и структурообразования — с другой. Даже не выдвигалась проблема установления общих закономерностей в этой важнейшей области науки и практики. Отсутствие современных физико-химических представлений о существе и механизме процессов приводило к техническому формализму в его худшем виде творческое научное исследование подменялось эмпирическими рецептурными сведениями на основе давно устаревших взглядов. Если в области металлов и новых сплавов, а также полимеров и пластиков здесь уже довольно много сделано, то основные проблемы неметалличргких мятрриялов на основе ионных кристаллов (цементы и бетоны, керамика) до последнего времени оставались нерешенными. [c.209]

    Установление количеств, зависимости св-в кристаллич. в-в от их структуры пока оказывается возможным лишь в редких случаях (напр., расчет энтальпий сублимации орг. соединений). В настоящее время возможны гл. обр. качественные оценки, к-рые тем не менее имеют существ, практич. значение, напр., при изучении влияния малых добавок на синтез и св-ва монокристаллов (лазерных, люминесцентных, полупроводниковых и др. материалов), в вопросах физики и хи-Мин металлов и сплавов, полупроводников и др. Активно изучается влияние кристаллич. структуры на хим. р-ции в твердом теле. Кристаллохим. подход используется в техн. материаловедении (неорг. материалы, металлы, сплавы, цементы, бетоны, композиты, полимеры и др.). Изучение строения комплексов белок - субстрат, структуры нуклеиновых к-т в кристаллич. состоянии позволило модифицировать хим. состав белков с целью улучшения их бнол. ф-ций, что важно для биохимии, медицины и биотехнологии. [c.536]

    Свойства полимерцементных композиций и бетонов на их основе зависят от количества и природы полимера, условий затвердевания. Полимерные добавки значительно повьппают прочность минеральных вяжущих веществ. Так, в случае ПВА прочность полимерцемента при растяжении и изгибе в 2—2,5 раза выше, чем у обычного цемента. Если полимер недостаточно водостоек, то при увлажнении прочность полимерцемента снижается. Очень важна высокая адгезия полимерцемента практически ко всем применяемым в строительстве материалам. При содержании полимера 20—25 % клеящая способность полимерцемента приближается к клеящей способности чистого полимера. [c.103]

    В строительной практике применяют составы, к-рые поставляются в двух упаковках. В одной из них содержится стабилизированная дисперсия полимера, в другой — сухая минеральная часть, к-рую получают предварительным перемепи1ванием цемента с ппгмеп-том в вибромельнице и последующим смеякшием окрашенного цемента с наполнителями в обычном смесителе, Бетонный состав приготовляют непосредственно на строительстве. Напр., состав б е т о л и т получают, смешивая компоненты в след, соотношениях (по массе) минеральная часть — 5,0 50%-пая дисперсия — 0,4 вода — 0,4. Покрытия, к-рыо образуются в результате затвердевания этого состава, характеризуются след, механич. свойствами прочность при сжатии 25—40 Мн/.ч (250—400 кгс/с.ч-), ирочность нри изгибе 10 — 13 Мн/.ч (100—130 кгс/см-). Прочность покрытия возрастает во времени через 3. мес после нанесения состава она примерно на 10% иревышает прочность обычного бетона. [c.344]

    Известно применение герметизирующих материалов на основе поливинилхлорида, полиэфирных смол, полиуретанов, полистиролов. Назначение и стоимость их приведены в табл. 55.7—55.10. Составы на основе поливинилового спирта, включая поливинилацетатные дисперсии (ПВАД) и их смеси с эластичными полимерами (ПВАЭД), рекомендуют в качестве клеев, связующих ЛКП, пластмасс, цементов, бетонов (табл. 55.11). Возможно применение жидких углеводородных каучуков, составы которых продолжают совершенствоваться [21. [c.644]

    П. получают, смешивая цемент и наполнитель с водной дисперсией полимера в обычных или вибросмеси-телях (см. Смесители). Иногда П. приготовляют смешением цемента, воды и мономера (напр., метилметакрилата, акриловой к-ты). Режим твердения П. определяется видом материала или изделия. Так, бетоны в течение первых 3—5 сут выдерживают во влажной среде (поливают водой или хранят под слоем влажных опилок), а затем 14—42 сут при нормальных условиях. Отделочные составы твердеют на воздухе при обычных темп-рах в течение 1—2 сут, при использовании сушки ИК-лучами — в течение 10—30 мин. В отдельных случаях допустимо твердение П. при 80 °С и относительной влажности воздуха 100% продолжительность процесса 10— 15 ч. [c.452]

    Некоторые механические свойства поливинилацетатцементного бетона при различном полимер-цементном соотношении и наличии песка в цементе представлены в табл. 215. Для сравнения в таблице приведены свойства мелкозернистого бетона. [c.364]

    Как и в случае древесины, импрегнирование обычно включает сушку образца (вакуумирование матричного цемента или бетона) заполнение пор мономером (обычно под давлением) и полимери зацию — термическую или радиационную (доза ж 6 Мрад) [886] При радиационной полимеризации обычно получают образцы ( более высокой прочностью, чем при термической (в случае сти рола прочность выше примерно на 35%). Это, возможно, объяс няется тем, что при радиационной полимеризации происходит при вивка полимера к субстрату. Действительно, в результате облу чения в неорганической фазе могут возникать активные центры которые либо инициируют полимеризацию, либо увеличивают ад гезию. Кроме того, благодаря более низкой температуре при ра диационном инициировании потери мономера за счет испарения меньше. [c.294]

    Манинг и Хоуп [569] считают, что упрочнение бетонов путем импрегнирования полимерами связано со способностью полимера образовывать непрерывную, беспорядочно ориентированную, усиливающую сетку увеличивать прочность связи между наполнителем и цементной пастой заращивать микротрещииы в цементной пасте поглощать энергию деформации композиции проникать в микропоры в цементной пасте и упрочнять их связываться с гидратированным или негидратированным цементом. Эти механизмы не являются, разумеется, взаимно исключающими. Однако удовлетворительная количественная теория упрочнения бетонов (или других пористых систем) путем импрегнирования полимерами еще не создана. [c.306]

chem21.info

Полимербетон - ПК "Полипласт"

admin | ПОЛИМЕРНЫЕ БЕТОНЫ И РАСТВОРЫ | 23.09.2009

Полимербетон — это бетон, вяжущим веществом в котором служат синтетические полимеры. Полимербетон, существенно отличаясь по своим свойствам от обычных бетонов, является, по существу, новым строительным материалом. Полимербетоны целесообразно применять в тех случаях, когда требуются особо высокая химическая стойкость, повышенная прочность на удар, износостойкость, морозостойкость.

Хотя идея получения полимербетонов не нова (первый патент на полимербетон получен в 1906 г. Бакеландом), применять их в строительстве начали сравнительно недавно. Постоянное расширение областей применения полимербетонов объясняется как увеличением производства полимеров, так и накоплением сведений о свойствах полимербетонов.

Составляющие полимербетонов. Вяжущие. Из полимеров для получения полимербетонов используют главным образом термореактивные, до отверждения находящиеся в жидком состоянии. К ним относятся в первую очередь эпоксидные, полиэфирные и фурановые полимеры.

Эпоксидные полимеры — лучшие виды вяжущих веществ для полимербетона, однако широкому использованию этих полимеров препятствует их высокая стоимость. Эпоксидные полимеры отверждаются при обычных температурах, не выделяя побочных продуктов. Отвержденные полимеры обладают высокой прочностью как при сжатии, так и при растяжении, высокой ударной прочностью, относительно низкой деформативностью и хорошей стойкостью к истиранию и химической агрессии. Они надежно совмещаются практически со всеми строительными материалами. Для снижения хрупкости в эпоксидные полимеры вводят пластификаторы: внешние (например, диоктилфталат) или внутренние (отвердитель-пластификатор полисульфидный каучук-тиокол).|

Ненасыщенные полиэфиры (полиэфирмалеинаты, полиэфиракрилаты) более доступны, но они не имеют столь высоких показателей по прочности, адгезии и истираемости, как эпоксидные. К тому же стойкость к воздействию воды и щелочей у них пониженная. Полиэфиры при отверждении дают большую усадку (до 9%).

Фурановые полимеры — одни из самых дешевых видов полимеров, широко применяемых для получения полимербетонов. Особенно распространен среди фурановых полимеров полимер на основе фурфуролацетонового мономера (ФА), отверждаемого сильными кислотами (процесс отверждения идет на холоде).

Фурановые полимеры отличаются высокой и универсальной химической стойкостью (за исключением действия органических растворителей и сильных окислителей) и хорошей теплостойкостью (до 200°). Механические свойства фурановых полимеров несколько ниже, чем у эпоксидных и полиэфирных. Недостатком этих полимеров является выделение воды в качестве побочного продукта при отверждении.

В качестве вяжущего в полимербетонах можно применять также фенолоформальдегидные, мочевиноформальдегидные и другие полимеры.

Заполнители. В полимербетонах в отличие от обычных бетонов кроме крупного и мелкого заполнителя применяют еще тонкодисперсный (порошкообразный) наполнитель.

В случае применения только мелкого заполнителя (песка) материал называют полимерраствором. Использование такого набора заполнителей позволяет снизить расход полимера и одновременно уменьшить усадку, деформативность и некоторые другие нежелательные свойства бетона.|

Для того чтобы заполнитель не ухудшал высокую химическую стойкость связующего, применяют заполнители, стойкие в соответствующих средах. При выборе заполнителей также надо учитывать возможное их взаимодействие с компонентами вяжущего. Так, для полимербетона на мономере ФА нельзя применять карбонатные заполнители (отвердитель-кислота). Заполнители получают в основном измельчением химически стойких горных пород (андезит, базальт, кварцит, туф). Очень хорошими заполнителями являются графит, уголь и кокс.

Минеральные заполнители имеют в 5—10 раз больший модуль упругости, чем полимерное связующее, что приводит к большим напряжениям на границе полимер — заполнитель и, как следствие, к понижению прочности полимербетона. Для снижения этого нежелательного явления в качестве тонкодисперсного наполнителя можно использовать материалы с близким к связующему модулем упругости, например порошки химически стойких полимеров (суспензионный ПВХ и т. п.).

Особенности технологии полимербетонов. Свойства полимербетона во многом зависят от подбора его состава. Основная цель подбора состава полимербетона — обеспечение минимального расхода полимерного вяжущего при получении требуемых физико-механических свойств бетона (прочности, плотности, стойкости и т. п.).

Экономия этого материала диктуется не только высокой стоимостью полимеров, но и ухудшением некоторых показателей полимербетона при увеличении расхода вяжущего сверх оптимального.

Уменьшить расход вяжущего можно правильным подбором зернового состава заполнителей. Обычно применяют тощие полимербетоны с соотношением полимера к наполнителю от 1:5 до 1:12 (по весу), что соответствует расходу 100—200 кг полимера на 1 м³ бетона.|

Перемешивают и укладывают полимербетон теми же методами, что и обычный бетон, с применением стандартного оборудования. В ряде случаев для перемешивания полимербетонной смеси требуется подогревать ее.

Необходимые условия и продолжительность твердения полимербетона зависят от вида полимера, вида и количества отвердителя. Твердеть полимербетон может при обычной температуре («холодное» отверждение) и в условиях подогрева до 40—80°. В последнем случае бетон твердеет быстрее и достигается большая степень отверждения полимера.

Приобретение полимербетоном эксплуатационной прочности, как правило, продолжается не более суток. До момента полного отверждения полимербетон очень чувствителен к действию воды. Не допускается использовать влажные сырьевые компоненты или наносить полимербетон на влажное основание. В первом случае сильно понижаются механические свойства полимербетона (например, использование песка с влажностью 3—4% понижает прочность полимербетона на полиэфирном связующем в 5 раз). Во втором случае резко уменьшается сцепление полимербетона с основанием.

Свойства полимербетонов. Объемная масса полимербетонов, зависящая в основном от вида и количества заполнителя, находится обычно в пределах 1800—2200 кг/м³.

Прочность полимербетонов определяется их составом и в некоторой степени режимом твердения. Для бетонов оптимальных составов на фурановых, полиэфирных и эпоксидных связующих характерны механические показатели, приведенные в табл. 45.

Таблица 45. Средние показатели полимербетона и цементного бетона|

Сравнение механических свойств полимербетонов и обычных бетонов показывает, что прочность при сжатии у полимербетоноп выше в 2—3 раза, прочность при изгибе выше в 6—10 раз, для полимербетонов характерна меньшая разница между прочностью при изгибе и при сжатии; удельная ударная вязкость полимербетонов выше в 5—10 раз. Модуль упругости полимербетонов в 1,5—2 раза ниже вследствие высокой ползучести, присущей всем полимерным материалам. При обычных температурах полимербетоны неспособны длительно выдерживать нагрузки, составляющие более 40—50% от разрушающих, так как начинаются незатухающие деформации ползучести, приводящие через некоторое время к разрушению бетона. При температуре 60—90° (зависит от вида полимера) незатухающая ползучесть начинает появляться уже при небольших нагрузках (10—15% от разрушающих). При температурах выше 90° полимербетоны постепенно полностью теряют несущую способность.

Ценным качеством полимербетонов по сравнению с цементными является низкая истираемость, в особенности бетонов на эпоксидных и фурановых полимерах (табл. 46).

Таблица 46. Истираемость бетонов

Полимербетоны обладают отличной адгезией к большинству сухих строительных материалов. Наибольшей адгезией обладают эпоксидные полимербетоны. Например, прочность сцепления их с цементным бетоном выше, чем прочность последнего при растяжении.

Плотное строение и водостойкость составляющих полимербетона придают ему практически полную водонепроницаемость. Водопоглощение полимербетонов не превышает 0,5—1%. Как следствие водонепроницаемости и низкого водопоглощения, у полимербетонов очень высокая морозостойкость (более 300—500 циклов).|

Одним из главных преимуществ полимербетонов, определяющим область их применения, является высокая химическая стойкость (табл. 47).

Таблица 47. Сравнительная химическая стойкость бетонов (по 10-балльной шкале)

В отличие от обычного цементного бетона полимербетон обладает высокой стойкостью к действию кислот, растворов солей и нефтепродуктов. Стойкость полимербетона в той или иной среде зависит от вида полимерного вяжущего, стойкости заполнителей и ряда других факторов. Например, для кислотостойких бетонов необходимо применять кислотостойкие заполнители (кварц, андезит, графит и т. п.). Для обеспечения высокой стойкости, безусловно, необходима плотная структура полимербетона.

Влияние полимерного связующего сказывается и на термических свойствах полимербетона. Коэффициент температурного расширения полимербетонов выше, чем у обычного бетона, вследствие высокого коэффициента температурного расширения полимерного связующего, равного 0,5—1,0·10-3 1/град, т. е. в 5—10 раз выше, чем у стали и цементного камня. Поэтому для снижения температурных деформаций полимербетона желательно уменьшать расход полимерного связующего. Теплопроводность полимерных бетонов ниже, чем у цементных.

Как было показано выше, существенным недостатком полимербетонов является сравнительно низкая термостойкость. Предельные температуры, в которых можно эксплуатировать конструкции из полимербетонов, не превышают 150—180°.|

Область применения полимербетонов. Полимербетоны применяют для устройства монолитных бесшовных полов, отделочных и защитных покрытий строительных конструкций, ремонта и омоноличивания бетонных элементов, изготовления полимербетонных элементов и пр. Но, как было отмечено выше, применять полимербетоны особенно целесообразно для изготовления химически- и морозостойких конструкций. В связи с этим наибольшее распространение полимербетоны получили для защитных покрытий строительных конструкций и технологических установок химических предприятий, а также для устройства бесшовных полов. Такие полы и покрытия нетрудоемки в изготовлении; они легко поддаются ремонту и восстановлению.

Из полимербетонов изготовляют элементы наружной облицовки гидротехнических сооружений, работающих в особо тяжелых условиях — абразивный износ, постоянное действие воды, частое замораживание и т. п.

Полимерные растворы и мастики используют для склеивания, замоноличивания и ремонта бетонных и железобетонных конструкций. При этом прочность склейки обычно превышает прочность склеиваемой (омоноличиваемой) конструкции. Растворы и мастики применяют также для кладки из кислотоупорных кирпичей и приклейки кислотоупорной плитки.

Представляет интерес использование крупнопористого полимербетона (с объемной массой менее 500 кг/м³) на особо легких заполнителях (перлит, керамзит) для теплоизоляции. Использование полимерного вяжущего вместо минерального позволяет ощутимо уменьшать теплопроводность и объемную массу таких бетонов.

Тэгов нет

16505 всего просмотров, 11 просмотров за сегодня

  

www.polimerportal.ru


Смотрите также