§ 15.6. Полимербетоны и полимерцементные бетоны

Полимербетоны изготовляют на основе полиэфирных, эпоксидных, фенолоформальдегидных, фурановых и других полимеров.

Заполнители используют в зависимости от вида агрессивной среды. Для кислых сред применяют кислотостойкие заполнители — кварцевый песок и щебень из кварцита, базальта или гранита, а также кислотоупорный кирпич, как и графит.

По плотности различают:

1) конструкционный тяжелый полимербетон на тяжелых плотных заполнителях;

2) конструкционно-теплоизоляционный легкий бетон на минеральных пористых заполнителях (например, керамзите) и

3) теплоизоляционный особолегкий бетон на высокопористых заполнителях (пенопласте, пробке, древесине, вспученном перлите и т. п.).

Механические свойства полимербетона повышаются при армировании его стальной или стеклопластиковой арматурой.

Из стале- и стеклополимербетона изготовляют элементы шахтной крепи, опоры контактной сети, шпалы, коллекторные кольца.

Разработаны и находят применение в практике комбинированные несущие конструкции, в сжатой зоне которых располагают цементный железобетон, а в растянутой — армополимербетон. Такое сочетание существенно повышает трещиностойкость растянутой зоны, поскольку предельная растяжимость полимербетона примерно в 10 раз, а прочность при растяжении в 5 раз выше, чем у цементного бетона.

Для сталеполимербетона применяют связующие вещества на основе фурфуролацетонового мономера, эпоксидного полимера и др.

Полимербетон, изготовляемый на основе фурфуролацетонового мономера (ФАМ) и кислого отвердителя — бензосульфокислоты (БСК), обладает высокой химической стойкостью.

Для увеличения прочности полимербетона вводят волокнистые наполнители — асбест, стекловолокно и др.

Полимербетоны отличаются от цементного бетона высокой химической стойкостью и прочностью, в особенности при растяжении — 7...20 МПа и изгибе— 16...40 МПа, а прочность при сжатии достигает 60... 120 МПа.

Отрицательным свойством полимербетонов является их большая ползучесть, а также старение, усиливающееся при действии попеременного нагревания и увлажнения. Кроме того, необходимо соблюдение специальных правил охраны труда при работе с полимерами и кислыми отвердителями.

Полимерцементные бетоны и растворы содержат от 0,2 до 5 % добавки синтетической смолы или каучука, их вводят в виде эмульсий или суспензий, что обеспечивает более равномерное распределение полимера в объеме материала.

ЛАТЕКСЫ СИНТЕТИЧЕСКИЕ - водные дисперсии синтетических полимеров, главным образом каучуков. Образуются при полимеризации соответствующих мономеров в водной среде или при эмульгировании в этой среде растворов полимеров в органических растворителях (латексы синтетические последнего типа называются искусственными). Применяются для изготовления различных изделий, пенорезины, клеев, красок, для аппретирования текстильных материалов, отделки бумаги, защиты почвы от эрозии и многого др. Объем производства ок. 10% от выпуска синтетических каучуков.

Обычно применяют водные дисперсии поливинилацетата, полистирола, поливинилхлорида, латексы, а также кремнийорганические соединения. В результате уменьшаются водопоглощение и водопроницаемость, увеличивается в 2...3 раза прочность бетона при растяжении и изгибе.

Полимерцементные материалы применяют в виде красок, клеев, обмазок (например, для защиты арматуры); полимерцементные растворы и бетоны используют для устройства полов, а также в виде защитных слоев резервуаров, труб и других сооружений.