double arrow

Полимербетоны

Полимербетонами называют бетоны, в которых вяжущими служат различные полимерные смолы, а заполнителями являются неорганические материалы: песок и щебень. Для ускорения твердения, улучшения свойств синтетических смол применяют отвердители, пластификаторы и другие добавки.

Наиболее часто для полимербетонов используются термореактивные смолы: фурановые, эпоксидные и полиэфирные. Фурановые смолы являются наиболее дешевым полимерным вяжущим. В строительстве наибольшее распространение получил мономер ФА, получаемый при взаимодействии фурфурола и ацетона в щелочной среде. Отверждение мономера ФА происходит в присутствии катализатора – бензосульфокислоты, оптимальное количество которой составляет 20-30% от массы ФА.

Эпоксидные смолы – это полимерные вещества линейного строения, содержащие эпоксигруппу. Для полимербетонов наиболее пригодны жидкие эпоксидные смолы ЭД—5 и ЭД—6. Для холодного отверждения эпоксидных смол применяют полиэтиленполиамин (10-12% от массы смолы), а также высокомолекулярные вещества – полиамиды, полиэфиры и др. Для улучшения деформативной способности в смолу вводят пластификаторы – дибутилфталат в количестве 15-20% от массы смолы.

Для полимербетонов на фурановых и формальдегидных смолах применяют заполнители, стойкие в кислой среде, так как для их полимеризации используют кислые отвердители. Использование известняков, доломитов, цементов и др., имеющих щелочную реакцию, недопустимо, так как это приводит к резкому снижению прочности бетона. Для полимербетонов на полиэфирных и эпоксидных смолах можно применять самые различные заполнители, в том числе карбонатные породы, асбест и др.

Свойства полимербетонов зависят от вида смолы, состава бетона и технологии его получения. В зависимости от вида полимерного связующего и соответствующего ему отвердителя полимербетоны делятся на классы: фурановые, фенолоформальдегидные, полиэфирные, эпоксидные. Полимербетоны отличаются от цементного бетона высокой прочностью, в особенности при растяжении (7-20МПа) и изгибе (16-40 МПа), и химической стойкостью.

Фурановый полимербетон относится к самым стойким полимерным материалам. Он стабильно сохраняет свои свойства в растворах серной и соляной кислоты, хлоридов, щелочей, а также жирах, маслах и нефтепродуктах. Слабо сопротивляется действию окислителей (азотная, уксусная кислота) и некоторых растворителей (ацетон, бензол, спирт).

Фенолоальдегидный полимербетон достаточно стоек к действию кислот, кроме окисляющих, растворителей, масел и нефтепродуктов. Полиэфирный полимербетон характеризуется повышенной стойкостью к окислителям. В то же время сложноэфирные связи в структуре полиэфира снижают стойкость полимербетона к щелочам и солям, имеющим основную реакцию, а также к воде. Степень снижения прочности полиэфирного полимербетона в воде не меньше, чем в растворах кислот и солей.

Химическая стойкость эпоксидных связующих зависит от характера отвердителя и вида, образующихся при твердении межмолекулярных связей. Отвержденные ароматическими полиаминами эпоксидные полимербетоны особо устойчивы к кислотам (соляной, хромовой, уксусной). Повышенной стойкостью к воде, щелочам и окислительным средам обладают эпоксидно—полиамидные составы.

На стойкость полимербетонов существенное влияние оказывают наполнители, которые сами должны обладать достаточной химической стойкостью в конкретных агрессивных средах. Плотность структуры бетона как первое условие химической стойкости подтверждается также количественным влиянием наполнителей на стойкость. Любые мероприятия, повышающие водостойкость полимербетона, обеспечивают одновременно и повышение его химической стойкости.

Способы создания плотной структуры полимербетонов обеспечивают повышение не только водостойкости, но и морозостойкости. Разработаны составы тяжелых полимербетонов плотностью 2200-2400 кг/м3, имеющих предел прочности на сжатие: на основе фенолоформальдегидных смол 40-60 МПа, карбамидных – 50-80МПа, полиэфирных – 80-120 МПа, фураново-эпоксидных – до 160МПа.

При этом водопоглощение полимербетона за 24 часа составляет не более 0,3%, морозостойкость от 300-500 циклов. Механические свойства полимербетонов повышаются при армировании их стальной или стеклопластиковой арматурой, а также при использовании волокнистых наполнителей – асбеста, стекловолокна и др.

Полимербетоны и армополимербетоны находят широкое применение в транспортном строительстве. Из них изготавливают опоры контактной сети, используют для омоноличивания опор моста, заполнения деформационных швов, инъецирования арматурных каналов мостовых конструкций, устройства покрытий проезжей части. Многолетняя эксплуатация сталеполимербетонных шпал показала высокую их надежность в условиях интенсивного движения вагонов, периодического воздействия масел, минеральных удобрений и других реагентов.


Понравилась статья? Добавь ее в закладку (CTRL+D) и не забудь поделиться с друзьями:  



Сейчас читают про: