Полимербетоны состав особенности свойств назначение

ШКОЛА РЕМОНТА

ГЛАВНАЯ      ШКОЛА РЕМОНТА      МАТЕРИАЛЫ      ИНСТРУМЕНТЫ      СТАТЬИ      КАТАЛОГ

СТАТЬИ

Полимербетон

Понятием «полимербетон» охватывается целый класс бетонов, в состав которых входит связующее термореактическое органическое вещество (эпоксидная смола) и дисперсный наполнитель, в частности толченый кварц, тальк, гранитная крошка.
Полимербетон может иметь и иные названия, такие как пластоцемент, пластбетон и даже «искусственный камень». Последнее название обусловлено высокой прочностью и чрезвычайным внешним сходством с природным минералом.

На самом деле, полимербетон по большей части состоит из натурального сырья – кварца, базальта, гранита.
В ходе производственного процесса природные минералы, в виде крупы или песка, соединяются смолой. В последнее время современные технологии добавили в его состав новые материалы, придающие полимербетону особые качества.

Свойства полимербетона

Полимербетон обладает многими положительными свойствами. Так, несмотря на высокую прочность, данный материал имеет относительно легкий вес, что позволяет изготавливать из него строительные элементы, которые просты в использовании, а значит, уменьшают и стоимость выполняемых работ.

Другим исключительным свойством полимербетона является его абсолютная водонепроницаемость, которая обеспечивает высокую морозостойкость (вода испаряется с поверхности практически моментально, что исключает во время заморозков механические повреждения).
Также данный материал обладает нескользкой, но в тоже время весьма гладкой поверхностью. Благодаря этим свойствам, изделия, выполненные из полимербетона, долго не поддаются загрязнению и легки в уходе.

На сегодняшний день особо ценно такое качество этого строительного материала, как его химическая стойкость, которая позволяет эксплуатировать полимербетон на протяжении длительного времени, не используя при этом каких-либо дополнительных покрытий, даже в экстремальных условиях.
Также, очень важен тот факт, что полимербетон подлежит переработке, после которой он вновь возвращается в производство.

Изготовление и виды полимербетона

Полимербетон может быть изготовлен в следующих «весовых категориях»: сверхлегкий (от 0,4 до 0,5 т/м3), легкий (от 1,6 до1,8 т/м3), тяжелый (от 2,2 до 2,4 т/м3), сверхтяжелый (от 3,5 до 4 т/м3).
Процесс изготовления материала схож с тем, как делается обычный бетон: в начале, тщательно отмываются заполнители от различных загрязнений. Затем, они должны хорошо просушится (влажность не более 1%) и делятся по группам и размерам.

В последствии в бетоносмесителях тщательно смешают компоненты в определенной последовательности, а получившуюся смесь подают в опалубку (форму). При этом внутренняя поверхность формы предварительно должна быть обработана.
Обработка, как правило, производится техническим вазелином, машинным маслом или парафином. Для уплотнения смеси используют навесные вибраторы либо виброплощадки.

Твердеет полимербетон в естественных условиях при температуре 20-24 градуса С в течение 20-60 суток. Опалубку можно удалять не раннее чем через 2 часа, но лучше всего по прошествии суток.

Полимербетон

Однако, этот процесс можно ускорить, применяя сухой прогрев (до 90 градусов С).

На сегодняшний день выделяют несколько видов полимербетонов:

  • Минералополимерный (МПБ) — это бетон, обработанный полимерами и включающий в себя минеральный наполнитель.
  • Полимернаполненные (ПНБ) — соответственно содержат полимерные наполнители.
  • Модифицированные (МБ) представляют собой бетон с небольшой добавкой полимеров.
  • Фибробетон (ФБ) армируется полимерным, стальным, стеклопластиковым волокном.
  • Полимерцементные (ПЦБ) — в процессе изготовления такого бетона необходимо добавить водорастворимые либо кремнийорганические олигомеры, полимеры, эпоксидные смолы, водные эмульсии и т.д.
  • Полимерсиликатные (ПСИБ). Такой бетон изготовляется на основе жидкого стекла с добавлением полимерных добавок и обладает кислотостойкостью.
  • Бетонополимеры (БП). Этот бетон необходимо после отвердения подвергать сушке, а в последствии пропитке разными мономерами (олигомерами) с последующей термокаталитической или радиационной полимеризацией. Такие бетонополимеры обладают особо высокой прочностью и плотностью.
  • Серные и полимерсерные (ПСБ). В основе такой высоконаполненной композиции, лежит расплавленная сера с различными модифицирующими добавками и минеральными заполнителями и наполнителями. При этом исключается использование минеральных вяжущих и воды.

В строительстве, прежде всего в жилищном, преимущественное положение занимает природный материал. Однако, если сравнить натуральный камень или привычный бетон с полимербетоном, мы увидим явные преимущества у последнего.

Помимо вышеперечисленных полезных качеств, таких как высокая прочность, полная водонепроницаемость, износостойкость (у мрамора в два раза ниже), полная химическая сопротивляемость, полимербетон выдерживает работы не только по сжатию, но и по изгибу.
Так, полимербетон и конструкции из него применимы там, где обычный бетон разрушится, что существенно повышает ценность данной субстанции.

Одновременно с этим данный материал отличный теплоизолятор, устойчив к температурным перепадам. И при всех этих качествах, полимербетон является экологически чистым стройматериалом.

Полезный совет  
! При окрашивании сложной рельефной поверхности не наносите много краски, она будет стекать, морщинить поверхность и плохо сохнуть.

Главная      Школа ремонта      Материалы       Инструменты      Статьи      Каталог

Юрий Степанов mailto: admin@remstroi.biz

опубликовать

Лекции — Бетоны — файл полимербетон.doc

Лекции — Бетоны
скачать (177.6 kb.)

Доступные файлы (12):

полимербетон.doc

Реклама MarketGid:
ПОЛИМЕРБЕТОН (П-бетон)

Полимербетон (П-бетон) – это бетон, при приготовлении которого в качестве вяжущего используются полимерные смолы или они входят в состав вяжущего в значительных количествах и существенно влияют на свойство материала. Заполнителями служат обычно песок и щебень. Для экономии дорогостоящих смол в состав материала можно вводить тонкомолотые наполнители. П-бетоны подразделяются на полимерцементные бетоны (вяжущее цемент + водо-растворимая полимерная добавка), полимер силикатные бетоны (вяжущее жидкое стекло + фуриловый спирт или диизоцианаты), бетонополимеры (бетоны, пропитанные полимерами) и собственно полимербетоны.

В свою очередь полимербетоны бывают: на термореактивных смолах (карбамидных, фенольных, полиэфирных, фурановых, полиуретановых, эпоксидных) и термопластичных смолах (инден-кумароновых метилметакрилате). Кроме того, П-бетоны делятся на сверхтяжелые, тяжелые, легкие и сверхлегкие.

Мочевиноформальдегидные (карбамидные) смолы типа «КМ» (крепитель м) и «УКС» (универсальная карбамидная смола), МФ-17, М-60, М-19-62, и другие стойкие в кислотах, но не достаточно стойкие в щелочах. Их получают в результате реакции поликонденсации мочевины и формальдегида в водной или водно-спиртовой среде.

Полимербетон — литой камень. Виды, применение

Отвердителями являются щавелевая, лимонная, уксусная, серная, соляная, фосфорная кислоты, хлористые: аммоний и цинк, лучше соляно-кислый анимит, который хорошо растворяется в воде и смоле «УКС».

К другим смолам, рекомендуемым для приготовления полимербетонов относятся:

— фурфуролацетоновая смола ФАМ или ФА (ТУ 6-05-1618-73);

— ненасыщенная полиэфирная смола ПН-1 (МРТУ 6-05-1082-76) или ПН-63 (ОСТ 6-05-431-78);

— карбамидоформальдегидная КФ-Ж (ГОСТ 14231-78);

— фурано-эпоксидная смола ФАЭД-20 (ТУ-59-02-039.13-78);

— эфир метиловый метакриловой кислоты (мономер метилметакрилат) ММА (ГОСТ 16505).

В качестве отвердителей синтетических смол используются:

— для фурфуролацетоновых смол ФАМ и ФА – бензолсульфокислота БСК (ТУ 6.1425);

— для полиэфирных смол ПН-1 и ПН-63 – гидроперекись изопропил бензола ГП (ТУ 38-10293-75);

— для карбамидоформальдегидной КФ-Ж – солянокислый анилин СКА (ГОСТ 5822);

— для фурано-эпоксидной смолы ФАЭД-20 – полиэтиленполиамин ПЭПА (ТУ 6-02-594-70);

— для метилметакрилата ММА – система, состоящая из технического диметиланилина ДМА (ГОСТ 2168) и перекиси бензоила ПБ (ГОСТ 14888).

В качестве ускорителя твердения полиэфирных смол используется нефтенат кобальта НК (МРТУ 6-05-1075-76).

В качестве пластифицирующих добавок следует применять:

— катапин (ТУ 6-01-1026-75);

— алкамон ОС-2 (ГОСТ 10106);

— меламино-формальдегидную смолу К-421-02 (ТУ 6-10-1022-78);

— сульфированные нафталин формальдегидные соединения – пластификатор С-3 (ТУ 6-14-10-205-78).

Полимербетоны очень плотные и стойкие в различных агрессивных средах материалы. Наибольшей прочностью и универсальной стойкостью обладают полимербетоны на эпоксидных смолах к эпоксидным смолам относятся ЭД-5, ЭД-6, ЭД-16, ЭД-20, ЭД-22 и компаунды с каучуками, фурановыми (фурано-эпоксидная смола ФАЭД-20) и другими смолами. Для пластификации композиции в качестве пластификатор применяют диметилфталат, дибудилфталат и другие, которые вводятся в количестве 15-20% от массы смолы. Катализаторами твердения являются третичные амины, хлористая сурьма, фтористые соединения и другие. Для холодного отверждения применяют полиэтиленполиамин, гексаметилендиамин или жидкие полиамиды.

Фурановые смолы (ФА, ФАМ, 2-ФА и другие) получают конденсацией фурфурола и фурфурилового спирта с фенолами и кетонами. Они являются наиболее дешевыми. Наибольшее распространение в строительстве нашел мономер ФА, получаемый при взаимодействии фурфурола и ацетона в щелочной среде.

Исходными продуктами для получения фурфуролкарбамидных смол служат фурфурол, мочевина и наполнители из кислостойких пород. В качестве катализатора применяют хлорное железо, а ускорителя твердения – анилин.

В качестве крупного заполнителя для тяжелых полимербетонов может применяться щебень из естественного камня или щебень из гравия. Щебень и щебень, дробленный из гравия, должны отвечать требованиям ГОСТ 8267, ГОСТ 8268, ГОСТ 10260-74.

Применение щебня из осадочных горных пород не допускается.

В качестве крупных пористых заполнителей для полимербетонов следует применять керамзитовый гравий, шунгизитовый гравий и алгопоритовый щебень, соответствующие требованиям ГОСТ 9759, ГОСТ 19345, ГОСТ 11991.

Для приготовления тяжелых полимербетонов высокой плотности следует применять щебень следующих фракций:

— при наибольшем диаметре, равном 20 мм., следует применять щебень одной фракции 10-20 мм.;

— при наибольшем диаметре равном 40 мм., следует применять щебень из двух фракций 10-20 и 20-40 мм.

В качестве крупного заполнителя для тяжелых полимербетонов может применяться щебень из естественного камня или щебень из гравия. Щебень и щебень, дробленный из гравия, должны отвечать требованиям ГОСТ 8267, ГОСТ 8268, ГОСТ 10260-74.

Применение щебня из осадочных горных пород не допускается.

В качестве крупных пористых заполнителей для полимербетонов следует применять керамзитовый гравий, шунгизитовый гравий и алгопоритовый щебень, соответствующие требованиям ГОСТ 9759, ГОСТ 19345, ГОСТ 11991.

Для приготовления тяжелых полимербетонов высокой плотности следует применять щебень следующих фракций:

— при наибольшем диаметре, равном 20 мм., следует применять щебень одной фракции 10-20 мм.;

— при наибольшем диаметре равном 40 мм., следует применять щебень из двух фракций 10-20 и 20-40 мм.

Состав полимербетона подбирают опытным путем. В соответствии рекомендациями Ю.М. Баженова, вначале, экспериментальным путем подбирают наиболее плотную смесь заполнителей и наполнителя и лигнимальной пустотностью, а затем определяют расход смолы и отвердителя. При этом количество смолы устанавливают таким, которое обеспечивает получение заданной подвижности бетонной смеси. Обычно расход смолы превышает объем пустот микронаполнителя на 10-20%.

Лучше состав полимербетона устанавливать с применением метода математического планирования эксперимента, варьируя содержание песка, наполнителя, смолы и отвердителя.

После выполнения эксперимента, обработки полученных результатов на ЭВМ и получения зависимостей свойств полимербетона от вышеуказанных факторов, можно рассчитывать оптимальный состав материала с требуемыми характеристиками (табл. ).

На основе карбамидных и других смол и легких заполнителей (перлита, бисипора ячеистого стекла и других) можно получать особо легкие полимербетоны с средней плотностью от 70 до 500 кг/м3 и с прочностью до 5 МПа.

Таблица .

Характеристики полимербетонов.

Наименование показателей Вяжущие ФАМ ФА ФАЭД ПН ЭД-6 тяжелый бетон легкий бетон тяжелый бетон тяжелый бетон легкий бетон тяжелый бетон легкий бетон тяжелый бетон Средняя плотность,

кг/м3 2200

2400 1500

1900 2300 2200

2400 1500

1800 2200

2400 1500

1800 2400 Кратковременная прочность, МПА

на сжатие

на растяжение

70-90

5-8

30-65

3-5,5

50

5

90-110

9-11

50-85

3-9

80-100

7-9

50-85

2-8

100

9 Модуль упругости, МПА Е.10-3 20-32 13-20 11,7 32-38 12-18 28-36 12-18  Линейная усадка, % 0,1 0,1-0,85 0,5 0,05-0,08 0,06-0,1 0,02-0,25 0,2-0,25 0,2 Коэффициент термического расширения, *106, оС-1 12-15 11-13 30 10-14 10-14 14-20 14-18 30 Объемное электрическое сопротивление, 10-8 Ом. см. 3,8 5,8 10   10  10 Морозостойкость, не менее F300 F300 F300 F500 F300 F300 F300  Стойкость к нагреву, оС 120-140 120-140 180 120 120 80 80 120 Водопоглащение, % 0,05-0,3 0,1-0,4 1 0,01 0,2-0,5 0,05-0,1 0,05-0,3 0,02

Твердение отформованных изделий должно происходить при температуре не менее 15оС и нормальной влажности окружающего воздуха в течении 28 суток, для изделий из полимербетонов ММА – в течение 3+1 сут.

Для ускорения процесса твердения изделия из полимербетонов должны подвергаться термообработке, которую следует проводить в камерах сухого прогрева. Сухой прогрев должен осуществляться электронагревателями, паровыми регистрами.

Длительность выдержки в формах полимербетонных изделий до распалубки и последующей термообработки должна быть при температуре окружающей среды:

17+2оС………………12 ч.

22+2оС………………8 ч.

более 25оС…………..4 ч.

Распалубленные полимербетонные изделия должны подвергаться термообработке по следующим режимам:

— для полимербетонов ФАМ (ФА), ПН, КФ-Ж: подъем температуры до 80+2оС – 2 ч., выдержка при температуре 80+2оС – 16 ч., спуск температуры до 20оС – 4 ч.

— для полимербетонов ФАЭД: подъем температуры до 120+5оС – 3 ч., выдержка при температуре 120+5оС – 14 ч., спуск температуры до 20оС – 6 ч.

Термообработку полимербетонных изделий объемом не менее 0,2 м3 допускается производить в формах по следующим режимам:

— для полимербетонов ФАМ (ФА), ПН, КФ-Ж: выдержка при 20оС – 1,5ч., подъем температуры до 80+2оС – 1ч., выдержка при температуре 80+2оС – 16ч., спуск температуры до 20оС – 4ч.

— для полимербетонов ФАЭД: выдержка при 20оС – 1,5ч., подъем температуры до 120+5оС – 2ч., выдержка при температуре 120+5оС – 14ч., спуск температуры до 20оС – 6ч.

Изделия из полимербетона ММА запрещается подвергать термообработке.

— для полимербетонов ФАМ (ФА), ПН, КФ-Ж: выдержка при 20оС – 1,5ч., подъем температуры до 80+2оС – 1ч., выдержка при температуре 80+2оС – 16ч., спуск температуры до 20оС – 4ч.

— для полимербетонов ФАЭД: выдержка при 20оС – 1,5ч., подъем температуры до 120+5оС – 2ч., выдержка при температуре 120+5оС – 14ч., спуск температуры до 20оС – 6ч.

Изделия из полимербетона ММА запрещается подвергать термообработке.

При соответствующем технико-экономическом обосновании полимербетоны целесообразно применять для изготовления конструкций, работающих в условиях сильно агрессивных сред (химические предприятия) (химически стойкие полы, лотки, сточные каналы, травильные ванны, сливные колодцы, химически стойкие трубы и т.д.) или находящихся под воздействием электрических токов (траверсы ЛЭП, контактных опор и подобных конструкций с высоким электро — сопротивлением).

Возможно изготовление из полимербетонов износостойких покрытий плотин, шахтных стволов, кольцевых коллекторов подземных сооружений, емкостей для хранения агрессивных жидкостей и других аналогичных сооружений.

Длительные испытания показывают, что предел длительной прочности мелкозернистых полимербетонов на основе смолы ФА составляет 0,45, на основе ФАМ – 0,5, а ФАМ-д-0,6.

Скачать файл (177.6 kb.)

© gendocs.ru
При копировании укажите ссылку.
обратиться к администрации

Технология производства промышленного полимербетона

Полимербетон

Применение бетона, изготовленного из цемента, ограничено. Полимерное связующее, определяющее такие свойства изделий из полимербетона как, например, химостойкость и вибростойкость, позволяют применять полимербетон и конструкции из полимербетона там, где традиционный бетон будет разрушаться

Полимербетон изготавливается следующим образом: со связующим (полиэфирной смолой)  смешивается песок, известняк, тальк, измельченные отходы производства композиционных материалов, например, стеклопластиков и т.д.

Состав полимербетона — основные компоненты, характеристики

Грубодисперсные наполнители в полимербетоне — 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 свойств в полимербетон вводят мелкодисперсныйнаполнитель с размером частиц менее 0,15 мм (баритовая, кварцевая, андезитовая мука и др.). В состав полимербетона могут входить также порообразователи, ПАВ, антипирены, красители и т.п.
При высокой степени наполнения (70 – 80 %) получаются недорогие изделия с высокими физико-механическими характеристиками. Наполнитель, такой как песок, придаёт изделиям долговечность, устойчивость к истирающим нагрузкам, но сильно повышает их массу. При производстве таких изделий необходимо выбирать смолу с пониженной вязкостью. Параметры производства должны быть такими, чтобы наполнитель был равномерно распределен по объему изделия, не осаждался вследствие разности плотностей наполнителя и смолы. Также необходима дегазация смеси для предотвращения образования полостей внутри изделия, которые могут привести к снижению прочности. Недостатком изделий из полимербетона является неэстетичный внешний вид, это делает невозможным использование этих изделий в качестве декоративных элементов при оформлении помещений и т.д.

Применение полимербетона:

  • Облицовочные панели;

  • Фундаменты под промышленное оборудование;

  • Шумопоглощающие конструкции;

  • Причальные кромки и волнорезы;

  • Емкости для воды;

  • Дренажные конструкции;

  • Дорожные бордюры и ограждения;

  • Железнодорожные шпалы;

  • Лестницы;

  • Реставрация и защита существующих бетонных конструкций;

  • Емкости и резервуары для химически активных веществ;

  • Дренажные канализации химических предприятий.

     

Свойства полимербетона

  • Прочность на растяжение 15 МПа;

  • Модуль растяжения 19000 МПа;

  • Прочность на изгиб 30-40 МПа;

  • Модуль изгиба 16000-17000 МПа;

  • Ударная вязкость 3 мДж/мм2;

  • Прочность на сжатие 9 МПа.

Общие сведения о полимербетонах

Дренажные трубы – одно из направлений производства компании ПБТ, Полимер Бетонные Технологии, которая находится в Санкт-Петербурге и производит такие материалы, как: дренажные трубы, дренаж, канализационные трубы, фитинги для дренажных труб, дренажные колодцы (в т.ч. и крышки для дренажных колодцев), дренажные лотки, водопроводные трубы (трубы ПНД), гофрированные кабельканалы, шахтные трубы и многое другое, в частности полимерпесчаную продукцию, а именно полимерпесчаную черепицу, полимерный люк, полимерпесчаную плитку и дренажные лотки (полимерпесчаные лотки).

Готовы предложить вам самые выгодные условия сотрудничества! Уверены в качестве своей продукции и даем лучшие цены на дренажные трубы и системы дренажа, а так же на водопроводные трубы (трубы ПНД) и полимерпесчаные изделия (полимерпесчаная плитка, полимерпесчаная черепица, дренажный лоток).

Дренажные трубы – полиэтиленовые, бетонные, либо любые другие трубы, которые собирают (или в зависимости от назначения отдают) воду из грунта.

Дренаж 63, 110, 160, 200 мм можно купить оптом и врозницу.

Дренажные трубы с геотекстилем прекрасно защищают всю дренажную систему от попадания в нее нежелательного грунта, материал геотекстиля-дронит задерживает самые мельчайшие частички грунта и отлично пропускает воду.

Дренажные колодцы предусмотрены для прочистки дренажной системы, например дренажные колодцы промывают водой под сильным напором, которая вымывает весь нежелательный грунт из дренажных труб.

Фитинги для дренажных труб и различные переходники выполнены из высокопрочного материала, что бы надежно соединять дренажные трубы между собой. Способны выдерживать как высокие температуры, так и низкие.

Дренажные лотки придуманы для отведения излишка воды в специальные резервуары, компания ПБТ предлагает вам дренажные лотки по специальной цене! А качество дренажных лотков заставит вас стать нашим постоянным клиентом! Дренажный лоток выполнен из полимер-песчаных материалов, которые и составляют основу для его долговечности.

Трубы ПНД (Полиэтиленовые трубы) – это трубы, изготовленные из полиэтилена низкого давления. Изготовлены для трубопроводов, транспортирующих воду (так же для питьевого и хозяйственного водоснабжения) и любые другие жидкие и газообразные вещества. Трубы ПНД уверенно вытесняют стальные и бетонные трубы, имея ряд преимуществ, такие как — значительно низкая стоимость, отличные эксплуатационные характеристики, быстрый и легкий монтаж труб, позволяющий использовать бестраншейные технологии.

Дренажные трубы, ПНД трубы, Полиэтиленовые трубы, ПЭ трубы, водопроводные трубы (трубы для воды), канализационные трубы, газовые трубы (трубы для газа), напорные трубы, шахтные трубы, а так же все для дренажа и дренажных систем (дренажные колодцы, дождеприемники, крышки для дренажных колодцев, крышки для дождеприемников) вы сможете купить в компании ПБТ по лучшим ценам в Санкт-Петербурге.

Полимерпесчаная черепица выдерживает как холода с толстым слоем снега, так и знойную жару под палящим солнцем, благодаря специальным пропорциям смеси песка и полимера. Полимерпесчаная черепица отлично смотрится и радует своим внешним видом. Кроме того, для оптовых покупателей на всю полимерпесчаную продукцию у нас действует специальная цена.

Навигация:
Главная → Все категории → Бетонная смесь

Технология производства изделий из полимербетона
Технология производства изделий из полимербетона

В соответствии с разработанной и принятой классификацией по составу и способу приготовления П—бетоны подразделяют на три основные группы:
— полимерцементные бетоны (ПЦБ) – цементные бетоны с добавками полимеров;
— бетонополимеры (БП) – цементные бетоны, пропитанные мономерами или олигомерами;
— полимербетоны (ПБ) – бетоны на основе полимерных связующих. Полимерцементные бетоны (ПЦБ) представляют собой цементные
бетоны, при приготовлении которых в бетонную смесь добавляют 15 – 20 %, в пересчете на сухое вещество, полимерные добавки в виде водных дисперсий или эмульсий различных мономеров: винил ацетата, стирола, винилхло-рида и различные латексы С КС-30, С КС-50, СКЦ-65 и др.

Полимерцементные бетоны обладают высокой адгезией к старому бетону, повышенной прочностью в воздушно-сухих условиях, повышенной водонепроницаемостью и водостойкостью. Полимеррастворы не содержат в своем составе крупного щебня, а полимерные мастики содержат только минеральную муку.

Рациональными областями применения таких бетонов являются износостойкие покрытия полов при сухих условиях эксплуатации, реставрация бетонных конструкций, ремонт аэродромных покрытий, кладочные растворы и др. При производстве полов в полимерцементные бетоны и растворы допускается введение различных красителей.

Бетонополимеры (БП) представляют собой цементные бетоны, поро-вое пространство которых полностью или частично заполнено отвержден-ным полимером. Заполнение порового пространства цементного бетона осуществляется путем пропитки его низковязкими полимеризующимися олигомерами, мономерами или расплавленной серой. В качестве пропитывающих олигомеров применяют полиэфирную смолу типа ГТН-1 (ГОСТ 27952), реже эпоксидную ЭД-20 (ГОСТ 10587), а также мономеры метилме-такрилат ММА (ГОСТ 20370) или стирол. В качестве отвердителей синтетических смол используются: для полиэфирной смолы ПН-1- гипериз ГП (ТУ 38-10293-75) и нафтенат кобальта НК (ТУ 6-05-1075-76); для эпоксидной ЭД-20 – полиэтиленполиамин ПЭПА (ТУ 6-02- 594-80Е); для металме-такрилата ММА – систему, состоящую из технического диметиланилина ДМА (ГОСТ 2168) и перекиси бензоила (ГОСТ 14888); для стирола (ГОСТ 10003) – органические перекиси и гидроперекиси, или азосоединения с ускорителями типа нафитенат кобалбита, диметиланилин. Стирол также самополимеризуется при повышенных температурах.

Изготовление БП изделий или конструкций включает следующие основные операции: бетонные и железобетонные изделия высушивают до 1% влажности, помещают в герметически плотный контейнер или автоклав, где их вакуумируют, затем в автоклав заливают мономер или олигомер, производится пропитка, после чего пропитывающий слой сливается.

Полимеризацию мономера или олигомера в поровом пространстве бетона производят в этой же камере или автоклаве путем нагрева или — радиационным способом радиоактивным Со 60. При термокаталитическом способе отверждения в мономеры или олигомеры вводят отвердители и ускорители. В зависимости от требуемых условий изделие пропитывают полностью или только поверхностный слой на глубину 15-20 мм.

Время пропитки бетона определяется габаритными размерами изделия, глубиной пропитки, вязкостью мономера или олигомера. Время термокаталитической полимеризации при температуре 80-100 °С составляет от 4 до 6 часов.

Схема завода по производству бетонополимерных изделий показана на рис. 7.4.1.

Бетонные и железобетонные изделия, прошедшие сушку в камерах (12), подаются мостовым краном (1) в резервуар для пропитки (10) , в котором происходит вакуумирование изделий и последующая пропитка. Затем изделие поступает на полимеризацию в емкость (3), и далее заполиме-ризованные изделия поступают на площадки для выдерживания (14).

Мономеры и катализаторы хранятся в отдельных емкостях (7,9). Для избежания самопроизвольной полимеризации компонентов и пропиточных смесей их хранят в холодильниках (11).

БП обладают многими положительными свойствами: при прочности исходного бетона (40 МПа) после полной пропитки мономером ММА прочность повышается до 120—140 МПа, а при пропитке эпоксидными смолами до 180—200 МПа; водопоглощение за 24 часа составляет 0,02—0,03 %, а морозостойкость возрастает до 500 циклов и выше; значительно возрастает сопротивление истиранию и химическая стойкость к растворам минеральных солей, нефтепродуктам и минеральным удобрениям.

Рис. 7.4.1. Схема завода по производству бетонополимерных изделий: 1 – краны; 2 – резервуар для горячей воды; 3 – полимеризатор; 4 – вспомогательные помещения; 5 – вакуум-насос; 6 – система подачи пара низкого давления; 7 – емкости для катализатора; 8 – компенсационные резервуары; 9 – резервуары для хранения мономера; 10 – резервуар для пропитки; 11 – холодильники; 12 – сушильные камеры; 13 – пост контроля; 14 – площадки для выдерживания бетона

Рациональными областями применения БП являются: химически и износостойкие полы промышленных зданий и сельскохозяйственных помещений, напорные трубы; опоры линий электропередач; свайные фундаменты, используемые в суровых климатических условиях и засоленных почвах и др.

К основным недостаткам БП относятся: сложная технология их получения, требующая специального оборудования и, как следствие, их высокая стоимость. Поэтому БП должны применяться в строительной практике с учетом их специфических свойств и экономической целесообразности.

Полимербетоны (ПБ) представляют собой искусственные камневид-ные материалы, получаемые на основе синтетических смол, отвердителей, химически стойких заполнителей и наполнителей и других добавок без участия минеральных вяжущих и воды. Они предназначены для применения в несущих и ненесущих, монолитных и сборных химически стойких строительных конструкциях и изделиях в основном на промышленных предприятиях с наличием различных высокоагрессивных сред, изготовления крупногабаритных вакуумных камер, радиопрозрачных, радионепроницаемых и радиационностойких сооружений, для изготовления базовых деталей в станко- и машиностроительной промышленности и др.

Полимербетоны и армополимербетоны классифицируются по виду полимерного связующего, средней плотности, виду арматуры, химической стойкости и прочностным характеристикам.

Составы, наиболее распространенных в строительстве, полимербетонов и их основные свойства приведены в табл. 7.4.1. и 7.4.2.

Полимеррастворы не содержат щебня, только песок и минеральную муку.

Полимерные мастики наполнены одной мукой.

Для приготовления полимербетонов в качестве связующего наиболее часто применяют следующие синтетические смолы: фурфуролацетоновую ФА или ФАМ (ТУ 59-02-039.07-79); фурано-эпоксидную смолу ФАЭД (ТУ 59-02-039.13-78); ненасыщенную полиэфирную смолу ПН-1 (ГОСТ 27592) или ПН-63 (ОСТ 1438-78 с изм.); метилметакрилат (мономер) ММА (ГОСТ 20370); унифицированную карбамидную смолу КФ-Ж (ГОСТ 1431); в качестве отвердителей синтетических смол используются: для фурановых смол ФА или ФАМ—бензолсульфокислота БСК (ТУ 6-14-25-74); для фурано-эпоксидной смолы ФАЭД— полиэтиленполиамин ПЭПА (ТУ 6-02-594-80Е); для полиэфирных смол ПН-1 и ПН-63-гипериз ГП (ТУ 38-10293-75) и нафтенат кобальта НК (ТУ 6-05-1075-76); для металметакрилата ММА- систему, состоящую из технического диметиланилина ДМА (ГОСТ 2168) и перекиси бензоила (ГОСТ 14888, с изм.); для карбамидных смол КФ-Ж- солянокислый анилин (ГОСТ 5822).

В качестве крупных заполнителей применяют кислотостойкие щебень или гравий (ГОСТ 8267 и ГОСТ 10260). В качестве крупных пористых заполнителей применяют керамзит, шунгизит и аглопорит (ГОСТ 9759, 19345 и 11991). Кислотостойкость перечисленных заполнителей, определяемая по ГОСТ 473.1, должна быть не ниже 96%.

В качестве мелких заполнителей следует применять кварцевые пески (ГОСТ 8736). Допускается использование отсева при дроблении химически стойких горных пород с максимальной крупностью зерен 2—3 мм. Кислотостойкость мелких заполнителей, так же как и щебня, должна быть не ниже 96%, а содержание пылевидных, илистых или глиняных частиц, определяемых отмучиванием, не должно превышать 2%.

Для приготовления полимербетонов в качестве наполнителей следует применять андезитовую муку (СТУ 107-20-14-64), кварцевую муку, мар-шалит (ГОСТ 8736), графитовый порошок (ГОСТ 10274 с изм.), допускается применение молотого аглопорита. Удельная поверхность наполнителя должна быть в пределах 2300-3000 см2/г.

В качестве водосвязующей добавки при приготовлении полимербетонов на связующем КФ—Ж применяют гипсовое вяжущее (ГОСТ 125 с изм.) или фосфогипс, который является отходом производства фосфорной кислоты.

Наполнители и заполнители должны быть сухими с остаточной влажностью не более 1%. Не допускаются к применению наполнители, загрязненные карбонатами, основаниями и металлической пылью. Кислотостойкость наполнителей должна быть не ниже 96%.

При необходимости полимербетоны армируют стальной, алюминиевой или стеклопластиковои арматурой. Алюминиевую арматуру применяют в основном для полимербетонов на основе полиэфирных смол с предварительным натяжением.

Применяемые материалы должны обеспечивать заданные свойства полимербетонов и удовлетворять требованиям соотвествующих ГОСТов, ТУ и инструкций по приготовлению полимербетонов (СН 525-80).

Приготовление полимербетонной смеси включает следующие операции: промыв заполнителей, сушку наполнителей и заполнителей, фракционирование заполнителей, подготовку отвердителей и ускорителей, дозирование компонентов и их перемешивание. Сушка материалов осуществляется в сушильных барабанах, печах, термошкафах.

Температура наполнителей и заполнителей перед подачей в дозаторы должна быть в пределах 20-2 5 °С.

Смолы, отвердители,ускорители и пластификаторы перекачиваются со склада в емкости-накопители насосами.

Дозирование компонентов осуществляется весовыми дозаторами с точностью дозирования:
смолы, наполнители, отвердители +- 1%,
песок и щебень +-2%.
Перемешивание составляющих полимербетонных смесей производят в две стадии: приготовление мастики, приготовление полимербетонной смеси.
Приготовление мастики осуществляют в скоростном смесителе, со скоростью вращения рабочего органа 600-800 об/мин, время приготовления с учетом загрузки 2-2.5 мин.

Приготовление полимербетонных смесей производят в бетоносмесителях принудительного перемешивания при 15°С и выше.

Технологический процесс формования полимербетонных изделий состоит из следующих операций: чистки и смазки форм, установки арматурных элементов, укладки полимербетонной смеси и формования изделий.

Смазку металлических форм осуществляют специальными составами в % по массе : эмульсол -55…60; графитовый порошок – 35…40; вода -5… 10. Допускается также применение растворов битума в бензине, силиконовых смазок, раствора низкомолекулярного полиэтилена в толуоле.

Для укладки, разравнивания и заглаживания смеси используют бетоноукладчики. Уплотнение осуществляют на виброплощадках или с помощью навесных вибраторов. Уплотнение изделий из полимербетонов на пот ристых заполнителях осуществляют с пригрузом, обеспечивающим давление 0,005 МПа.

Продолжительность вибрирования назначают в зависимости от жесткости смеси, но не менее 2 мин. Признаком хорошего уплотнения смеси служит выделение на поверхности изделия жидкой фазы. Более эффективно уплотнение полимербетонных смесей на низкочастотных виброплощадках с параметрами: амплитуда 2 – 4 мм и частота колебаний 250 – 300 в минуту.

Набор прочности полимербетонов в естественных условиях (при температуре не ниже 15°С и влажности 60 – 70%) происходит в течении 28 – 30 суток. С целью ускорения твердения конструкции из полимербетона подвергают сухому прогреву в течении 6 – 18 ч в камерах с паровыми регистрами или аэродинамических печах при температуре 80 – 100°С. При этом скорость подъема и снижения температуры должна быть не более 0,5 – 1°С в минуту.

Типовая технологическая схема заводского производства изделий из полимербетонов представлена на графике (рис. 7.4.2).

Рис. 7.4.2. Технологическая схема производства изделий из полимербетона на поточной линии. 1 – склад заполнителей; 2 – бункеры приема щебня и песка; 3 – сушильные барабаны; 4 – дозаторы; 5 – бетоносмеситель; 6 – виброплощадка; 7 – камеры термо-обработки; 8 – пост распалубки; 9 – склад готовой продукции

Приготовление полимербетонной смеси происходит в два этапа: на первом готовят связующее, смешивая смолу, микронаполнитель, пластификатор и отвердитель, на втором – перемешивают готовое связующее с крупным и мелким заполнителями в бетономешалках принудительного действия. Связующее приготовляют смешением отдозированных микронаполнителя, пластификатора, смолы и отвердителя в непрерывно работающем турбулентном смесителе. Время перемешивания загруженных компонентов не более 30 с.

Полимербетонную смесь готовят последовательным смешением сухих заполнителей (песка и щебня), затем в непрерывно работающий бетоносмеситель подают связующее. Время смешения заполнителей (сухой смеси) 1,5-2 мин; сухой смеси заполнителей со связующим – 2 мин; выгрузки полимербетонной смеси – 0,5 мин.

Полимербетон: состав, свойства и области применения.

Песок и щебень подаются в бетоносмеситель – дозаторами. Смеситель должен быть оборудован термодатчиками и аварийным устройством для подачи воды при внезапной аварии или при нарушении технологического процесса, когда необходимо остановить реакцию структурообразования полимера. 164

Полимербетонную смесь подают в бетоноукладчик подвесного типа с передвижным бункером и заглаживающим устройством, который равномерно распределяет полимербетонную смесь по форме изделия.

Уплотняют полимербетонную смесь на резонансной виброплощадке с горизонтально направленными колебаниями. Амплитуда колебаний 0,4 -0,9 мм по горизонтали, 0,2-0,4 мм по вертикали, частота 2600 кол/мин. Время виброуплотнения 2 мин.

Укладку и виброуплотнение смеси производят в закрытом помещении, оборудованном приточно-вытяжной вентиляцией. Одновременно с формованием полимербетонных конструкций формуют контрольные образцы размером 100X100X100 мм для определения прочности полимербетона на сжатие. На каждое изделие из полимербетона объемом 1,5 – 2,4 м3 изготовляют три контрольных образца.

Термообработка полимербетонных изделий. Для получения изделий с заданными свойствами в более короткие сроки их направляют с помощью напольного конвейера в камеру термообработки. Термообработку изделий проводят в печи аэродинамического нагрева, типа ПАП, обеспечивающей равномерное распределение температуры по всему объему.

После тепловой обработки готовые изделия автоматически перемещаются конвейером в технологический пролет, извлекаются из формы и направляются на склад готовой продукции. Освободившуюся форму очищают от посторонних предметов и остатков полимербетона и готовят к формованию очередного изделия.

Контроль качества следует производить, начиная с проверки качества всех составляющих, правильной дозировки, режимов перемешивания, уплотнения и термообработки.

Основными показателями качества приготавливаемого полимербетона являются температура саморазогрева после формования, скорость нарастания твердости бетона, его прочностные характеристики, включая и однородность через 20 – 30 мин.

После вибрационного уплотнения полимербе-тонная смесь начинает разогреваться до температуры 35 – 40°С, а в массивных конструкциях – до 60 – 80°С. Недостаточный разогрев полимербетона свидетельствует о неудовлетворительном качестве смолы, отвердителя или высокой влажности наполнителей и заполнителей.

Для определения контрольных прочностных показателей полимербе-тонов испытывают образцы в соответствии с ГОСТ 10180 и инструкцией СН 525 – 80.

При производстве работ по изготовлению изделий и конструкций из полимербетона необходимо соблюдать правила, предусмотренные главой СНиП по технике безопасности в строительстве, санитарные правила организации технологических процессов, утвержденные Главным санитарно-эпидемиологическим управлением Министерства здравоохранения и требования Инструкции по технологии изготовления полимербетонов (СР 52580).

Похожие статьи:
Ремонт и восстановление бетонных изделий

Навигация:
Главная → Все категории → Бетонная смесь

Статьи по теме:

Главная → Справочник → Статьи → Блог → Форум

Добавить комментарий

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