Състав на полимербетон, приложение, свойства на полимерциментово покритие

Полимербетонът е материал, получен от минерално свързващо вещество, полимер и добавъчен материал или без добавъчен материал. В такива бетони високомолекулните компоненти участват в структурирането, което води до нов материал със специални свойства.

По този начин в лолимерните бетони има два активни компонента: минерално свързващо вещество (цимент, гипс, магнезиево свързващо вещество) и свързващо органично вещество (полимер). Ако ролята на първия се свежда до образуването на циментов камък, който слепва частиците от агрегата в един монолит, тогава последният, като е равномерно разпределен по обем, подобрява адхезията на циментовия камък към агрегата и отделните циментови зърна един към друг. Пластбетонът трябва да се разграничава от полимербетона, в който няма минерално свързващо вещество, а само полимер и добавъчен материал. Последните бетони включват асфалтобетон и органо-минерален бетон.

В зависимост от използваното минерално свързващо вещество се разграничават полимерциментови, полимерно-гипсови и полимермагнезиеви бетони. От естествени полимери се използват естествен каучук (латекс), битум, асфалти и смоли, протеини (казеин, кръвен серум), въглехидрати (нишесте, декстрин, алгинова киселина), целулозни производни.

Използват се и синтетични полимери: синтетичен каучук, поливинилацетат, поливинилхлорид, полиакрилати и полиметакрилати, съполимери на винилиденхлорид, полистирен, кумарон, поливинилалкохол, фенолформалдехид, карбамид, полиестер, фурфурол, карбинол и органоуремични смоли. Разпространени са полимерциментовите бетони, в които полимерът се въвежда под формата на водна дисперсия. Съотношението полимерцимент (в сухо състояние) - P / C - обикновено е по-малко от едно. Механизмът на образуване на полимерциментов бетон и произтичащият от негофизици, химичните явления са много сложни и все още не са точно установени.

В зависимост от обемното тегло се разграничават следните видове полимербетон: а) тежък - с обемно тегло 1,8-2,1 g / l3 и плътен минерален добавъчен материал; б) леки - с насипна плътност 0,9-1,2 t / m3, съдържащи леки агрегати (натрошен корк или каучук, дървесни частици, експандирана глина); в) особено леки - клетъчни и едропористи (насипно тегло 0,4-0,6 t / m3). Обемното тегло има малък ефект върху съотношението P/C. За получаване на полимербетон с висока якост трябва да се използват висококачествени цименти с висока якост. Действието на водата върху полимербетона се характеризира със следните показатели:

водна абсорбция;
водоустойчивост;
коефициент на омекване - съотношението на якостта на навлажнена проба от полимерцимент към якостта на суха проба.

Гумено-циментовите бетони след 28-дневен престой във вода абсорбират от 2 до 7% влага. Дори 8-часовото варене не влияе на еластичните им свойства, докато 6-часовото варене разрушава обикновения бетон. Водопоглъщането на поливинилацетат циментовите бетони (състав 1:3; P / C = 0,2) е намалено 2 пъти в сравнение с обикновения бетон.

Въвеждането на полимери, които силно набъбват във вода, в бетона намалява тяхната водопропускливост. Доказана е практически пълна водонепроницаемост на гумено-циментови образци с дебелина 3–4 mm при налягане до 8 atm. Установено е също, че при навлажняване якостните характеристики на полимербетона намаляват.

Корозионната устойчивост на полимербетона значително зависи от свойствата и количеството на използвания полимер. Полимерциментовият материал "Rubex" на основата на латекс издържа на повечето киселини с концентрация до 50%. Лепенето също дава добро представянебетонови проби.

Якостта на срязване на пробите нараства правопропорционално на съотношението полимер-цимент до P/C=1, достигайки 80 kg/cm2 с поливинилацетат-циментова суспензия с оптимална концентрация 20%. Намирането във влажни условия намалява адхезивните свойства на полимербетона. При залепване с гумен цимент (P / C = 0,05) овлажняването почти удвоява силата на залепване.

Полимерциментовите смеси могат да се приготвят на лопаткови смесители или виброкавитационни мелници. Използването на полимербетон може да бъде ефективно за монтаж на хидроизолационни покрития, което се потвърждава от чуждестранната практика. В този случай се счита за целесъобразно да се използват метафосфати или полиметафосфати в бетона вместо органични стабилизатори (казеин, сапун). Емулсии от битум, масла или парафин се добавят към гумено-циментови бетони.

В чужбина полимерциментовият бетон с помощта на вискоиална емулсия, съдържаща поливинилалкохол (1–3 kg на 1 kg цимент), се разстила или напръсква върху повърхността, която трябва да се изолира, под формата на паста. Когато се навлажни с подпочвена вода, такъв изолационен слой набъбва, спирайки проникването на вода.

Стоманобетонните тръби, произведени по центробежен метод, са покрити с полимерциментов състав отвътре. Това се прави чрез подаване на маса от полимерциментов бетон през дюза или аксиален улей, монтиран във въртяща се тръба. За хидроизолация на моста е положен гумено циментов състав. Според чуждестранната практика водоустойчивият полимербетон се получава чрез добавяне на асфалтова емулсия Hybropel към готовата бетонова смес в количество 9-13 литра на 100 kg цимент. Добавянето на битумна емулсия "битукрит" или "хидропел" също повишава водоустойчивостта на бетона.

За изработка на вътрешникиселинно устойчива облицовка на тръби, се използва следният състав (по тегло):

Естествен латекс (70%). . . 100 Пълнител. 0,5—2 Цимент. 20 Вулканизиращи добавки . . 1

За сгъстяване на сместа се добавя например слаб разтвор на борна киселина. Полимерциментово покритие в няколко слоя с дебелина минимум 3 mm се нанася върху метални и бетонни повърхности. За защита срещу силно корозивни влияния полимерциментът е покрит отгоре с лак на основата на полиестер, епоксидна смола и други високоустойчиви смоли.

Ориз. 15. Тръбопровод тип STS от армиран полимербетон.

Начинът за създаване на повишена киселинно-алкална устойчивост е въвеждането на дисперсия от термопластична смола в състава на полимербетона, последвано от нагряване до температурата на топене на смолата, която запълва всички пори и капиляри.

Има много други полимери, които се въвеждат в състава на бетона, това са фурилов алкохол в комбинация с анилин хидрохлорид, фенолформалдехидни и карбамидни смоли и др.

Водоустойчиви тръби тип STK с размери 1000x1570x250 mm са изработени от полимербетон за закрепване на шахти с диаметър 6,5 m (фиг. 15), а в предприятията на Московския метрострой са произведени експериментални блокове от типа BTO-10 за облицовка на тунела на метрото.