12. Бетоны с использованием полимерных материалов. Виды, свойства, применение.

Виды:

1. Цементно-полимерные

Содержат от 0,2 до 5..12% добавки синтетической смолы или каучука, вводят в виде эмульсий или суспензий, что обеспечивает более равномерное распределение полимера.

Цементно-полимерный бетон имеет хорошие физико-химические и строительные свойства: повышенную прочность при растяжении и изгибе, более высокую морозостойкость, хорошие адгезионные свойства, высокую износостойкость, непроницаемость.

Наиболее распространенными добавками полимеров являются: поливинилацетат (ПВА), латексы и водорастворимые смолы (ацетонформальдегидная (АЦФ)). Добавки АЦФ обеспечивают высокие пластифицирующие и прочностные эффекты, повышает водонепроницаемость и морозостойкость бетона с одновременной экономией цемента.

Применение:

монолитных и сборных ж/б конструкций и изделий (фундамент, цоколь, сваи, трубы); изделия для животноводческих комплексов; крупноразмерных элементов с повышенной трещиностойкостью (плиты).

2. Полимербетоны

Представляют собой ИКМ, получаемые на основе синтетических смол и химически стойких наполнителей и заполнителей без участия минеральных вяжущих и воды. Предназначены для применения в несущих и ненесущих, монолитных и сборных химически стойких строительных конструкциях и изделиях на промышленных предприятиях с высоким воздействием различных агрессивных сред.

Полимербетоны в зависимости от вида связующего (фурановые, полиэфирные, виниловые, эпоксидные смолы) и заполнителя могут обладать высокой плотностью, прочностью, химической стойкостью к большинству промышленных агрессивных сред. Высокая степень наполнения минеральными заполнителями (до 90..95%) позволяет резко снизить усадку и существенно повысить модуль упругости, что позволяет применять такие бетоны в несущих и особо ответственных конструкциях.

3. Бетонополимеры

Это бетон на минеральном вяжущем (обычно на цементе), пропитанный полимерами. Для получения Бетонополимера, затвердевший и высушенный бетон пропитывают в вакууме мономерами вследствие чего поры и дефекты оказываются закупоренными, что улучшает физико-механических свойства бетона(морозостойкость, коррозионной стойкость и др.)

Области применения:

В гражданском строительстве - декоративные изделия, балконные плиты, детали лестниц, нагревательные панели и полы и др.

В промышленном строительстве - это конструкции, работающие в тяжелых условиях эксплуатации, полы, фундаменты под агрегаты, изоляционные изделия, трубы для промышленных стоков.

В дорожном строительстве - это элементы мостов и дорожных покрытий, бордюрный камень, тротуарные плиты, трубы, элементы тоннелей.

В гидротехническом строительстве — это износостойкие плиты водосбросов, трубы, различные конструкции сооружений, возводимых на морском шельфе.

4. Армополимербетоны

Полимерные вещества используются в качестве наполнителя или арматуры.среди армополимербетоных конструкций особое место занимают трубы, емкости и различная баковая арматура, также из него делают стойки и перемычки для крепления шахтных выработок.

13. Специальные виды тяжелых бетонов (декоративный, мелкозернистый, дорожный, гидротехнический). Материалы для изготовления, свойства, применение.

Гидротехническими называют бетоны, применяемые для возведения сооружений или отдельных частей, постоянно или периодически омываемых водой, и обладающие свойствами, которые обеспечивают длительную службу в указанных условиях.

Характеризуется повышенной водостойкостью, водонепроницаемостью, морозостойкостью, низким тепловыделением, а в ряде случаев и стойкостью к химически агрессивной среде. Делится на:

бетон подводный (находящийся постоянно в воде; сульфатостойкие, пластифицирующие цементы, шлакопортландцементы),

бетон в зоне переменного уровня воды (пластифицированный, гидрофобный цементов с ограниченным кол-вом С3А 5-7 %, в некоторых случаях водонепроницаемые, глиноземистые цементы. В/Ц отношение бетона должно огранич. 0.5-0.8 %, т.к конструкция в основании массивна, то для изготовления применяются белитовые цементы (горанич. тепловыделение) Марка водонепроницаемости принимается не ниже В-4, F не менее 100; позволяют получить водонепроницаемые и морозостойкие бетоны, а также несколько уменьшить расход цемента и тем самым тепловыделение бетона при твердении в случае массивных конструкций.)

бетон надводный (находящийся выше зоны переменного уровня воды; обычный и с добавками).

Для повышения водонепроницаемости и морозостойкости такого бетона применяют химические добавки и в первую очередь СДБ и СНВ. Заполнители должны обеспечивать его водостойкость и морозостойкость. Допускается применение только крупных и средних песков.

Декоративные бетоны. Подразделить на цветные и бетоны, имитирующие природные камни. Для получения применяют белые и цветные цементы, различные минеральные и органические пигменты, так же щебень и гравий из плотных пород, цветные шлаки, цветное кусковое стекло.

Наиболее часто применяют минеральные пигменты и вводят их в количестве до 10% от массы цемента. Расход воды в цветных бетонах определяется предварительным испытанием и затем постоянно контролируется. Следует использовать чистые кварцевые песни без примесей. В качестве крупных и мелких заполнителей применять светлый известняк и доломит, отходы камнедробления. Марка декоративного бетона должна быть не менее М150, морозостойкость – F50.

Для выявления структуры подвергают шлифовке и полировке. Применяются в ограждающих конструкциях, для изготовления элементов фасада, для лестничных маршей и деталей малых архитектурных форм и др.

Мелкозернистый бетон отличается большим содержанием цементного камня, поэтому его усадка и ползучесть несколько выше. Применяют при изготовлении тонкостенных, армоцементных конструкций. Но отсутствие крупного заполнителя влечет за собой увеличение водопотребности бетонной смеси, а для получения равнопрочного бетона и равноподвижной смеси возрастает расход цемента на 20..40%. Для сокращения расхода цемента применяют высококачественные пески, пластифицирующие добавки, суперпластификаторы, производят хорошее уплотнение смеси. Мелкозернистый бетон обладает повышенной прочностью на изгиб, хорошей водонепроницаемостью и морозостойкостью.

Дорожный бетон применяют для устройства покрытий на автомагистралях, дорогах промышленных предприятий и городских улицах. В процессе эксплуатации покрытия подвергаются воздействию и атмосферных условий (многократное увлажнение и высыхание, замораживание и оттаивание), поэтому к дорожному бетону предъявляют повышенные требования прочности, плотности, износо- и морозостойкости

В качестве вяжущих веществ используют пластифицированный или гидрофобный портландцемент.

Для верхнего слоя( Rсж>30..50МПа, Rизг>=4..5,5Мпа, F>=100...200)

для оснований (Rсж>=20..35МПа, Rизг>=2..3,5Мпа)

Начало схватывания должно наступать не ранее, чем через 2 часа после их затворения. Цемент не должен содержать инертных и активных добавок, в качестве добавки допускается только гранулированный доменный шлак, не более 15%. Содержание в клинкере трехкальциевого алюмината не превышает 7%. В качестве заполнителей для дорожного бетона используют очищенные от примесей природные пески и щебень из плотных горных пород (граниты, габбро и др.)