9. Бополимеры. Назначение и область применения. Исходные ингредиенты. Тех-гия произ-ва. Основные физико-механические св-ва.

Существенным недостатком обычных Бов явля­ется наличие разветвленной сети пор, капилляров, раз­личных микродефектов, образующихся при формова­нии Бных и ЖБных изделий, их твердении и в процессе эксплуатации. Дефекты и поры понижают прочность Ба, а также его долговечность и стойкость к воздействию агрессивных сред, так как открывают по­следним доступ внутрь Ба. Свойства Ба можно изменить, если поры и капил­ляры заполнить другим в-вом. Для этого готовые Бные или ЖБные изделия или конструкции подвергают спец-ной обработке. Эта обработка включает сушку изделий, вакуумирование, пропитку спец-ным составом и полимеризацию, если для пропит­ки используются мономеры. Для пропитки используются самые различные в-ва и мат-лы. Если необходимо только закрыть доступ внутрь Ба воде и агрессивным жидкостям и га­зам, то используются мат-лы типа петролатума, раз­бавленных смол, битума и битумов, модифицированных синтетическими смолами, сера. Многие из этих мат-лов не требуют последующей обработки, и изделие оказывается готовым к употреблению непосредственно или вскоре после обработки. Для более значительного изменения структуры и свойств Ба, используют жидкие мономеры (метилметакрилат или стирол), полимеры эпоксидные и полиэфирные смолы) и различные композиции на их основе. Глубина пропитки зависит от свойств пропитывающе­го состава, в частности от его вявкости и угла смачива­ния им Ба. Вязкие в-ва, как, напр-р, битумы или петролатум, пропитывают Б на глубину всего 1—3 см. Жидкие мономеры, напр-р стирол или метил­метакрилат, могут за сравнительно короткое время про­питывать Б на глубину 10—20 см и более. Чем глубже пропитка, тем больше времени требуется на ее осу­ществление. Количество мономера, потребное для пропитки Ба, зависит от его пористости. Для полной пропитки плотного Ба требуется 2—5 % мономера по массе (4—10% по объему), для раствора требуется на 30—70 % больше мономера, чем для Ба; легкие пористые Бы могут впитать до 30—60 % мономера. Многие мономеры являются дефицитными и дорогими мат-лами, и необходимо добиваться их экономичного расходования соответствующей правильной подготовкой Ба до пропитки. Возможно также применять не пол­ную пропитку, а наиболее важных участков, напр-р пов-тных слоев, мест расположения высокопрочной арм-ры, наиболее напряженных мест. В некоторых особых случаях применяют обработку Ба газом, ко­торый вследствие сложных физико-химических процес­сов превращается в твердое в-во, заполняющее по­ры Ба. Разновидностью такого процесса является ократирование. При применении жидких мономеров требуется про­вести их полимеризацию непосредственно в теле Ба. Полимеризация может осуществляться различными из­вестными способами в соответствии с природой мономе­ра. Наиболее употребителен термокаталитический спо­соб. При термокаталитическом способе в мономер перед исп-нием его для пропитки вводят спец-ные в-ва — инициаторы полимеризации. После пропит­ки Ба изделие или конструкцию нагревают до t 70—120°С (в зависимости от вида мономера) и через несколько часов жидкий мономер превращается в твердый полимер, плотно заполняя и как бы заклеивая все поры и дефекты Ба. При радиационной обработке полимеризация мономера протекает при нормальных tах. В очень массивных изделиях или Бах, впитывающих большое количество мономера, возможно некоторое повышение tы за счет тепла, выделяющегося при реакции полимеризации. Многие жидкие мономеры, в частности стирол и метилметакрилат, являются легко испаряющимися в-вами, поэтому процесс спец-ной обработки надо проводить таким образом, чтобы предотвратить испаре­ние мономера из изделия или по возможности уменьшить потери мономера. Для этого обработку проводят в закры­тых контейнерах, заворачивают изделия или покрывают их пов-ть непроницаемыми пленками, погружают в спец-ные жидкости. В результате обработки либо достигают увеличения долговечности и непроницаемости Ба, если его про­питывают вязкими составами без их последующей поли­меризации и упрочнения, напр-р битумами, либо по­лучают новые мат-лы, по свойствам значительно пре­восходящие Б, если его пропитывают мономером с последующей его полимеризацией в теле Ба. В Бополимере удается с помощью небольших ко­личеств полимера достигнуть резкого (в несколько раз) увеличения прочности и улучшения других свойств исход­ного Ба, что делает Бополимеры перспективным мат-лом для различных спец-ных стр-ных конструкций. Прочность Бополимеров значительно выше прочности ис­ходных Бов (полуфабрикатов) и может достигать более 200 МПа. Определяющим фактором в этом отношении является прочность используемого для пропитки полимера. Прочность Бополимера на сжатие по сравне­нию с исходным контрольным Бом повышается в 2— 10 раз, вместо Ба М 200—М 500 получают Бополимер марки М 800 — М 2000. Прочность Бополимера на растяжение по сравнению с исходным Бом увеличивается в 3—10 раз, достигая 18 МПа. Соответственно возрастает прочность Бополимера на изгиб. Полу­чены мелкозернистые Бополимеры с прочностью 150—210 МПа. Полимеры являются мат-лами, прочность которых при нагреве свыше 100—200°С начинает уменьшаться. Естественно, это сказывается на прочности Бополи­мера. В интервале 0—100°С прочность Бополимера почти не изменяется, с повышением tы выше 100°С его прочность начинает уменьшаться. Для полу­чения Бополимера, сохраняющего свои свойства при более высоких tах (до 200—250°С), для про­питки следует применять спец-ные термостойкие ком­позиции. При остывании Бополпмера ниже 0°С его прочность увеличивается. Пропитка легких и ячеистых Бов в несколько раз повышает их прочность и долговечность, делает мат-л практически водо- и газонепроницае­мым. Однако вследствие более высокой пористости лег­ких Бов возрастает расход полимера и уменьшается эф-сть его исп-ния. Полимер — дорогостоящая составляющая Бополимера, поэтому наиболее пригодны для пропитки те сос­тавы, в которых каждый процент введенного полимера обеспечивает максимальное повышение прочности. Для экономии Ца в этом случае эффективно исп-ние золы и тонкомолотых отходов камнедробления. Замена до 50% Ца золой мало влияет на прочность Бополимера. Бополимеры с золой имеют прочность 140-160 МПа. В первую очередь целесообразно производить спец-ную обработку полимер ля повышения долговеч­ности изделий, работающих в суровых климатических или агрессивных условиях, а также для получения изделий с особыми свойствами (износостойких, электроизоля­ционных, электропроводных, декоративных, газонепро­ницаемых и др.). Широко используют пропитку полимер­ными составами для ремонта и восстановления Бных и ЖБных изделий. Глубина пропитки зави­сит от пористости Ба, свойств пропитывающего мат-ла, длительности обработки и колеблется от 1 до 20 см. Количество мономера для пропитки зависит от пористости Ба и составляет от 2...5% массы обычных плотных Бов до 50...60% массы лег­ких пористых Бов.