ПОЛИМЕРБЕТОН (добавка к смеси). Полимер бетон


Общие сведения о полимербетонах

Министерство образования РФ Камский государственный политехнический институт

Кафедра технологии строительного производства

ПОЛИМЕРБЕТОНЫ

Методические указания к лабораторной работе по курсу

«Технология производства строительных материалов»

для студентов дневной и заочной форм обучения

по специальности 2903 ПГС, 2915 ЭУН

Набережные Челны

2002

Печатается по решению редакционно-издательского Совета Камского государственного политехнического института от

Полимербетоны: Методические указания к лаборатор­ной работе по курсу «Технология производства строительных материалов» по спец. 2903 ПГС, 2915 ЭУН. Набережные Челны: КамПИ, 2002, 10 с.

Составитель Антонов В.Г.

Целью лабораторной работы является ознакомление студентов с качественно новыми строительными материалами на основе синтетических смол – полимербетонами. В ходе выполнения лабораторной работы студенты исследуют ряд прочностных и адгезионных свойств полимербетонов.

Рецензент: к.т.н. А.В. Столбов

Камский государственный политехнический институт, 2002 г.

Полимербетоны – высоконаполненные композиции, полученные на основе синтетических смол или мономеров и химически стойких наполнителей и заполнителей без участия минеральных вяжущих и воды.

Полимербетоны представляют собой материалы, у которых степень наполнения минеральными наполнителями и заполнителями доходит до 90-95% массы. Эти новые материалы, созданные советскими учеными, стоят вне конкуренции с другими наполненными полимерными композициями по расходу полимерного связующего, которое составляет всего 5-10%общей массы полимербетона; естественно стоимость такого материала сведена к минимуму.

Полимербетоны содержат в своем составе не менее трех фракций наполнителей и заполнителей. Наполнители представляют собой дисперсные порошки с размером частиц менее 0,15мм и удельной поверхностью, оптимальной для практических целей, в пределах 2500-5000см2/г. К заполнителям относится песок с крупностью зерен до 5мм и щебень /гравий/ с крупность зерен до 50мм. Если полимерная композиция не содержит в своем составе щебня, то она называется полимерраствором, композиция же содержащая только один мелкодисперсный наполнитель, называется полимерной мастикой. Поскольку полимеррастворы и полимер мастики представляют собой мелкозернистые полимербетоны, то в дальнейшем в тексте будет употребляться только лишь термин «полимербетон», но при этом нужно иметь в виду, что излагаемое по тексту относится в одинаковой мере и к полимеррастворам и полимермастикам.

При сравнительно небольшом расходе полимерного связующего на единицу массы полимербетоны обладают высокой прочностью, плотностью, химической стойкостью и многими другими положительными свойствами. Соответствующий выбор связующего, наполнителей и заполнителей позволяет получать полимербетоны с высокими диэлектрическими характеристиками или, наоборот, обладающие хорошей электропроводностью. Разработаны составы специальных полимербетонов с высокими защитными свойствами от различных излучений. При этом высокая степень наполнения позволяет резко снизить усадку, которая становится равной усадке цементных бетонов, и существенно повысить модуль упругости, что позволяет принимать такие бетоны в несущих и весьма ответственных конструкциях.

В отечественной и зарубежной практике полимербетоны применяются для изготовления труб, коллекторов, тюбингов, емкостей для хранения агрессивных жидкостей, травильных и электролизных ванн, при строительстве подводных сооружений, ремонте и восстановлении строительных конструкций. Новым и весьма эффективным является употребление полимербетонов /вместо металла/ для изготовления корпусов редукторов, центробежных насосов и тому подобных изделий.

Опыт эксплуатации полимербетонных конструкций подтверждает высокую экономическую эффективность использования их в различных отраслях промышленности и строительства.

  1. Составляющие полимербетонов

    1. Связующие полимербетонов.

Основные свойства полимербетонов определяются химической природой синтетической смолы, видом и содержанием мелкодисперсной фракции наполнителей. Крупные фракции заполнителей /песок и щебень/, выполняя в основном роль скелета, влияют на основные физико - механические свойства в меньшей степени.

Полимербетоны могут быть получены как на основе термореактивных, так и термопластичных полимеров. Термопластичные полимеры способны обратимо размягчаться при нагреве и отвердевать при охлаждении, сохраняя основные свойства, термореактивные же, будучи отвержденными, не переходят при нагреве в пластичное состояние. Отверждение большинства термореактивных полимеров происходит в присутствии отвердителей. Полимербетоны, предназначенные для изготовления несущих строительных конструкций, изготовляют в основном на основе термореактивных смол, термопластичные же полимеры в большинстве случаев используются для полимербетонов, которые применяют в защитных облицовках и в виде декоративных отделочных материалов.

Исходя из ряда требований по плотности, прочности, деформативности, химической стойкости и ряду других характеристик, которые предъявляются к полимербетонам, определился сравнительно небольшой круг /12-15 видов/ полимерных связующих, наиболее распространенных при производстве полимербетонов, как в СССР, так и за рубежом. В таблице приведены основные виды полимерных связующих и отвердителей для полимербетонов.

Ряд связующих, например эпоксидные, в отвержденном состоянии обладают значительной хрупкостью. Для снижения хрупкости связующего, а также для целенаправленного изменения /улучшения/ ряда других его свойств, в состав связующего могут вводиться пластификаторы и модификаторы /фталаты, масла, каучуки, битумы, полиэфиры, отходы ряда производств и пр./. Кроме того, пластифицирующие и модифицирующие добавки могут значительно снижать стоимость связующего.

Введение различных растворителей и разбавителей позволяет по необходимости снизить начальную вязкость связующего.

    1. Наполнители и заполнители полимербетонов.

Высокое содержание в составе полимербетонов наполнителей и заполнителей позволяет уменьшить расход полимерного связующего, стоимость которого в основном определяет стоимость полимербетона; ограничивает температурные и усадочные деформации; регулирует плотность, прочность, твердость, физико-механические и другие свойства. Однако введение в состав полимербетонов мелкодисперсного наполнителя в количестве более 200-300%, как правило, приводит к ухудшению свойств наполненной композиции из-за неполного смачивания связующим поверхности наполнителя. Гранулометрический состав крупного заполнителя полимербетонов /щебень, гравий/ должен подбираться, исходя из условий плотной упаковки в процессе формования, размеров, геометрической формы и средней плотности реальных изделий или конструкций.

В качестве наиболее распространенных наполнителей полимербетонов используют порошки андезита, диабаза, маршаллита, цемента, графита и др. Заполнителями служат андезит, базальт, кварц, шунгит и другие породы в виде песка и щебня. В составе легких полимербетонов применяют аглопорит, керамзит, перлит, туфы, пемзы и другие искусственные и естественные пористые заполнители. Повышение тиксотронных свойств полимерных мастик и растворов обеспечивает введение в состав сажи, дисперсного поливинилхлорида или аэросила.

Таблица 2.1.1.

Виды полимербетонов

Синтетическая смола /полимерное связующее/

Отвердитель

Фурановые

Фурфуролацетоновая смола ФА или ФАМ и др.

Фураново-эпоксидный компаунд

Фураново-меламиновый компаунд

Бензолсульфокислота/БСК/

Полиэтилен полиамин /ПЭПА/, ДЭТА, ГМД и др.

БСК

Полиэфирные

Полиэфирные смолы ПН-1, ПН-3, ПН-62, ПНС-609-22М и др.

Полиэфирные смолы МГФ-9, ТГМ-3 и др.

Инициаторы –перекиси и гидроперекиси. Ускорители –

нафтенат, кобальта и др.

То же

Фенолформальдегидные

Фенолформальдегидные смолы СФЖ-3032,СФЖ-3016 и др.

БСК, контакт Петрова

Мочевиноформальдегид

ные

Мочевиноформальдегидная смола КФЖ и др.

Солянокислый анилин

Ацетоноформальдегид-ные

Ацетоноформальдегидная смола АЦФ-2, АЦФ-23

ПЭПА и 25% NаОН

Виниловые

Мономер метилметакрилат ММА

Перекиси и гидроперекиси с аминами

Эпоксидные

Эпоксидные смолы ЭД-16, ЭД-20, ЭД-22 и др. Эпоксиднополиамидный компаунд

ПЭПА, ДЭТА, ГМД, УП-0633М и др. полиамидные смолы ПО-200 и др.

Полимербетонные конструкции, как и железобетонные, могут армироваться. Арматура может быть стальной, высокопрочной алюминиевой и стеклопластиковой /пучки продольно ориентированного стекловолокна, объединенного в стержень полимерным связующим и поперечной обмоткой/. Используется также дисперсное армирование полимербетонных конструкций стеклянными и другими волокнами.

studfiles.net

ПОЛИМЕРБЕТОН - это... Что такое ПОЛИМЕРБЕТОН?

(пластобетон), бесцементный бетон на основе полимерного связующего (вяжущего). В качестве связующего используют преим. термореактивные смолы, напр. фурановые, ненасыщенные полиэфирные, карбамид-ные, эпоксидные, кумарон-инденовые с соответствующими отвердителями, реже термопластичные. Заполнители (грубодисперсные наполнители) в П.-щебень размером до 50 мм и песок с размером зерен до 5 мм. В целях снижения расхода связующего и стоимости изделий, а также для регулирования их св-в в П. вводят мелкодисперсный наполнитель с размером частиц менее 0,15 мм (баритовая, кварцевая, андезитовая мука и др.). В состав П. могут входить также пластификаторы, р-рители и разбавители, порообразователи, ПАВ, антипирены, красители и т. п.

Примерный состав П. (% по массе): щебень гранитный 51, песок кварцевый 26, кварцевая мука 11, фурфурол-ацетоно-вый мономер-ФАМ (продукт конденсации в щелочной среде эквимолярных кол-в фурфурола и ацетона, состоящий гл. обр. из монофурфурилиденацетона и его димера) 10, бензолсульфокислота 2.

Различают сверхтяжелый (3,5-4 т/м 3), тяжелый (2,2-2,4 т/м 3), легкий (1,6-1,8 т/м 3) и сверхлегкий (0,4-0,5 т/м 3) П. В наименовании П. указывают сокращенное назв. связующего и вид мелкодисперсного наполнителя, а для армированного П. (армополимербетона)-и вид арматуры, напр. полимербетон ФАМ на кварце, сталеполимер-бетон ФАМ на андезите (арматура-сталь).

При изготовлении П. компоненты тщательно перемешивают в бетоносмесителях. Заполнители рекомендуется предварительно отмыть от орг. и минер. загрязнений, высушить до влажности не более 0,5-1,0% по массе и разделить на фракции по размерам. Компоненты загружают в след. порядке: щебень, песок, наполнитель (перемешивание 1-2 мин), смола (перемешивание 3 мин), отвердитель (перемешивание 3 мин). Более высокая степень однородности смеси, сокращение расхода связующего и общей продолжительности перемешивания достигаются, когда отдельно в скоростном смесителе готовят смесь связующего с наполнителем (т. наз. мастику), к-рую затем перемешивают в бетоносмесителе с предварительно подготовл. смесью заполнителей.

Приготовленный П. подается непосредственно в опалубку или форму, на внутр. пов-сти к-рых предварительно наносят разделит. слой (напр., техн. вазелин, машинное масло, парафин). Для уплотнения П. применяют виброплощадки или навесные вибраторы. Лучшие результаты достигаются при применении виброплощадок, характеризующихся повышенными (до 2-3 мм) амплитудами колебаний, или виброплощадок резонансного типа с вертикально и горизонтально направл. колебаниями с частотой 3000 колебаний в 1 мин и амплитудой до 1 мм. Уплотнение рекомендуется производить после укладки каждого замеса. Вибрирование прекращают (обычно спустя 2-3 мин) при выделении на пов-сти П. жидкой фазы.

Твердение П. может происходить в естеств. условиях при комнатной т-ре и влажности воздуха 60-70% в течение 20-60 сут и более. При этом опалубку удаляют через 2-24 ч. В целях ускорения отверждения П. подвергают сухому прогреву до 60-90 0C со скоростью подъема и снижения т-ры ~0,5°С/мин. Для этого используют камеры с паровыми регистрами или электронагревателями, а также печи аэро-динамич. прогрева.

Св-ва П. определяются типом связующего, видом и фракционным составом заполнителей и наполнителя, соотношением, качеством перемешивания и уплотнения всех компонентов, а также степенью отверждения связующего. Для тяжелых П. на фурфурол-ацетоновом, фураново-эпо-ксидном и полиэфирном связующих характерны след. усредненные показатели: 3565-7.jpg 70-110МПа, 3565-8.jpg 5-11 МПа; ударная вязкость 0,15-0,45 Дж/см 2; водопоглощение за 24 ч 0,01-0,3%; теплостойкость по Мартенсу 80-1400C; коэф. теплопроводности 0,62-0,85 Вт/(м

Химическая энциклопедия. — М.: Советская энциклопедия. Под ред. И. Л. Кнунянца. 1988.

dic.academic.ru

ПОЛИМЕРБЕТОН (добавка к смеси)

  • Устраняет эффект растрескивания
  • Увеличивает качество смеси
  • Придаёт бетону повышенную твердость
  • Увеличивает адгезионные свойства смеси
 

Полимер-бетоном называется водная полимерная добавка к цементно-песчаной смеси

Преимущества полимербетона весьма разнообразны, что обеспечивает широкие возможности их использования. Прежде всего, необходимо отметить повышенные характеристики в плане устойчивости к растяжению. Этот показатель существенно превышает аналогичный параметр у обычного бетона. Изделие обладает лучшей деформируемостью и не разрушается при воздействии значительной силы. В качестве дополнительных преимуществ полимербетона стоит указать повышенную долговечность, достигаемую за счёт значительной устойчивости к износу и некоторым другим внешним влияниям.

Применение обеспыливающей пропитки «Полимер бетон»:

Область применения

Количество сухой цементно-песчаной смеси, кг

Количество добавки «Полимер бетон», кг

Примечание

1

2

3

4

5

1

Устройство порогов, косяков, ремонт ступенек, гидроизоляция, наливные полы с верхним слоем от 1 до 5 мм, заделка неровностей до 5 мм

50

8-10

 

2

Заделка неровностей в бетоне (потолки, полы, стены) до 50 мм

50

10

Добавку разбавить водой в соотношении от 1/1 до 1/4

3

Покрытия толщиной от 20 до 100 мм (без трещин и расслоения бетона при  укладке)

50

10

Добавку разбавить водой в соотношении от 1/5 до 1/20

4

Обеспыливание бетонных полов

 

 

Добавку разбавить водой в соотношении 1/1

 

О продукте

  Полимер-бетон, если его добавить в сухую смесь, делает её прочной и водостойкой. Её можно наносить толщиной даже в 1 мм. на бетон, кирпич, дерево, металл, пластмассу и держится она на них очень прочно Прочной она становится сразу после высыхания – в течение часа. Например, сухая смесь с полимер-бетоном нанесённая тонким слоем на картон гнётся как угодно, не отслаивается, не осыпается.

  Алебастр, при замешивании его на полимер-бетоне, замедляет своё твердение до 2 часов. Материал становится водостойким. Его можно применять для наружных работ. Время твердения регулируется разбавлением полимер-бетона водой.

 Строители давно заметили, если любую дешёвую импортную сухую штукатурку, наливной пол, приготовить на разбавленном полимер-бетоне, то водостойкость и прочность резко вырастут. Количеством полимер-бетона регулируют прочность материала

  Очень много строений, подземных гаражей восстановлены с  применением полимер-бетона. Церковь 15 века в Шереметьево (Московской области) полностью восстановлена с помощью штукатурки на полимер-бетоне. Декоративная лепнина на её фасаде – гипс с полимер-бетоном.

  Любую старую конструкцию буквально склеивают составы с полимером. Например, металлическая коробка входной двери герметично вклеена в бетонный дверной проём. За шесть лет эксплуатации – никаких трещин.

   Ремонтные, реставрационные работы приобретают другой смысл. Разбавьте полимер-бетон водой 1/1 и пропитайте бетон, дерево, штукатурку. Они станут прочными и водостойкими. Добавьте полимер-бетон в мелящую краску, и она станет прочной, эластичной и водостойкой. Покрасьте дерево (брёвна, брус, доски) полимер-бетоном и оно больше не будет трескаться,   равномерно высохнет и не потемнеет.

   То, о чём мы говорим, применялось во все времена. Люди всегда улучшали свойства стройматериалов полимерами – в основном яичным белком, казеином, мукой. Результат – высочайшая прочность и долговечность строений на десятки и сотни лет.

 

НАЗНАЧЕНИЕ:

 

  • для внутренних и наружных работ
  • сверхпрочный, гибкий бетон
  • клей для утеплителя, пенопласта. Клеится к дереву, бетону, металлу, стеклу, пластмассе
  • упрочняющая пропитка, качественная, гидроизолирующая
  • бетоконтакт - прочный и дешёвый
  • нетрескающаяся, непылящая штукатурка, гладкая и рельефная
  • ударопрочный наливной пол
  • водо- атмосферостойкий алебастр, гипс

СВОЙСТВА:

 

  • особо прочное, эластичное покрытие
  • не растрескивается
  • без запаха, экологически чистый
  • расход 5кг./100кг. смеси (цемент+песок)
  • время высыхания от 2 часов до 2 суток, в зависимости от толщины слоя
  • негорючий, пожаробезопасен

color-msk.ru


Смотрите также