38. Модифицированные бетоны. (п-бетоны).

Для модификации свойств бетона в его состав могут вводиться полимерные материалы. Подобные бетоны подразделяются на группы:

1. Полимерцементные бетоны;

2. Полимербетоны;

3. Бетонополимеры;

4. Бетоны, содержащие полимерные заполнители, дисперсную арматуру или микронаполнители.

Полимерцементный бетон — цементный бетон с добавками различных высокомолекулярных органических соединений в виде водных дисперсий полимеров.

В качестве добавок используются:

• Поливинилацетат (ПВА) (вводится в количестве ≈ 20% от массы цемента);

• Латексы (≈ 0,2% от массы цемента);

• Водорастворимые смолы (≈ 2% от массы цемента).

Добавки вводят в бетонною смесь при её приготовлении. Основной фактор, влияющий на свойства — полимерцементное отношение, определяется по опытам. Для увеличения прочности необходимо выдерживать бетон в воздушно-сухих условиях (влажность 40…50%).

Технология изготовления — та же, что у обычного бетона.

Свойства:

1. Повышенная прочность на растяжение и изгиб;

2. Повышенная морозостойкость;

3. Хорошие адгезионные свойства;

4. Высокая износостойкость;

5. Повышенная газо- и водонепроницаемость.

Недостатки:

1. Повышенная деформативность;

2. Снижение показателей прочности при водном хранении;

3. Стоимость.

Применяются при производстве полов, отделочных составов, коррозионно-стойких покрытий, при строительстве дорог.

Полимербетоны — бетоны, в которых вяжущими являются различные полимерные смолы, а заполнителями — неорганические материалы (песок и щебень).

Для экономии смолы и улучшения свойств полимербетонов в них иногда вводят тонкомолотые наполнители, а также отвердители, пластификаторы и другие добавки.

Производство. Для производства полимербетонов используют фурановые, эпоксидные, полиэфирные смолы и др.

При использовании фурановых и формальдегидных применяют заполнители, стойкие в кислой среде (использование известняков, доломитов, цементов и др. недопустимо);

При использовании эпоксидных и полиэфирных смол — любые заполнители.

Отверждение полимерного вяжущего происходит при обычной температуре или с подогревом.

Преимущества:

• Повышенная прочность;

• Малая пористость;

• Повышенная химическая стойкость (в щелочной и кислотной средах);

• Возможность получения различных окрасок;

• Высокая клеящая способность.

Недостатки:

• Большая линейная усадка;

• Повышенная ползучесть;

• Низкая теплостойкость (100…180 ºС);

• Высокая стоимость.

Применяются в конструкциях химических производств (полы, фундаменты), конструкциях, испытывающих сильные истирающие воздействия (водосливы, трубопроводы) и др.

Бетонополимеры — бетоны, подвергнутые с поверхности обработке специальными составами.

Либо улучшаются свойства, либо получаются новые материалы.

Материалы для пропитки:

1. Петролатум, битум (закрывают доступ с поверхности жидкости и агрессивных газов) пропитывают бетон на 1…3 см;

2. Жидкие мономеры (метилметакрилат, стирол) проникают на 10…20 и более см, требуется их полимеризация в теле бетона, различные способы, зависящие от природы мономера.

Способы полимеризации:

а) Термокаталитический способ. В бетон до его пропитки вводят инициаторы полимеризации, после пропитки бетон нагревают до 70…120 ºС. Через несколько часов мономер превращается в твёрдый полимер, заполняя все дефекты бетона.

б) Радиационная обработка. Полимеризация протекает при нормальных температурах.

3) Полимеры.

В некоторых случаях — газами, которые превращаются в твёрдое вещество.

Производство. Сушка изделий (освобождение от воды), вакуумирование (удаление воздуха) (не всегда обязательно), пропитка специальным составом, полимеризация при пропитке мономерами.

Свойства:

• С помощью небольших количеств полимера можно достигнуть резкого (в несколько раз) увеличения прочности и улучшения других свойств исходного бетона;

• При нагружении полимер работает как дисперсная арматура;

• Прочность бетонополимера как на сжатие, так и растяжение выше, чем у исходного бетона в 2…10 раз (и полимера) (м.б. до 200 МПа и более);

• Морозостойкость F5000;

• Стоимость;

• Низкая теплостойкость (100…180 ºС);

• Прочность при температурах выше 100 ºС начинает уменьшаться.

Очень перспективный материал для специальных строительных конструкций.