1766

МИНИСТЕРСТВО ОБРАЗОВАНИЯ И НАУКИ РОССИЙСКОЙ ФЕДЕРАЦИИ

_______________________

Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего профессионального образования «Пензенский государственный университет

архитектуры и строительства» (ПГУАС)

В.Н. Вернигорова, С.М. Саденко, Н.И. Макридин

АНАЛИЗ ПОЛИМЕРОВ СТРОИТЕЛЬНОГО НАЗНАЧЕНИЯ

Пенза 2013

УДК 544.16:001.891(035.3) ББК 24.7

В35

Монография подготовлена в рамках реализации проекта «ПГУАС – региональный центр повышения качества подготовки высококвалифицированных кадров строительной отрасли» (конкурс Министерства образования и науки Российской Федерации – «Кадры для регионов»)

Рецензенты: чл.-корр. РААСН, доктор технических наук, профессор зав. кафедрой «Строительные материалы и технологии» Мордовского государственного университета им. Н.П. Огарева В.Т. Ерофеев; доктор технических наук, профессор кафедры

«Технологии строительных материалов и деревообработки» Пензенского государственного университета архитектуры и строительства В.Л. Хвастунов

Вернигорова В.Н.

В35 Анализ полимеров строительного назначения: моногр. / В.Н. Вернигорова, С.М. Саденко, Н.И. Макридин. – Пенза,

ПГУАС, 2013. – 292 с.

ISBN 978-5-9282-0974-2

Изложены качественный и количественный анализ высокомолекулярных органических соединений, как природных, так и синтетических, используемых в строительном производстве. Приводится качественный и количественный элементный анализ, анализ функциональных групп, мономеров и полимеров. Излагаются принципы качественного анализа органических соединений. Приводится метрологические основы количественного анализа. Изложены методы определения влаги, летучих веществ, золы в природных (битумах, древесине) и синтетических полимерах, а также их физические константы. Приводятся методы определения молекулярных масс полимеров и их молекулярно-массового распределения.

Предназначена для магистров, аспирантов, специализирующихся по технологии строительных материалов и изделий и по строительному материаловедению, а также для студентов, обучающихся по направлению 270800 «Строительство».

2

ВВЕДЕНИЕ

Строительное производство – крупный потребитель синтетических высокомолекулярных веществ – полимеров, олигомеров и добавок на основе отходов производства органических веществ, отходов переработки нефти, синтетических поверхностно-активных веществ (ПАВ), а также природных высокомолекулярных соединений: битума, дегтя, пека.

Полимерные материалы обладают необходимым комплексом ценных физико-химических и строительно-эксплуатационных свойств. Это прежде всего прочность, небольшая объемная масса, высокая водо-, газо- и паронепроницаемость, химическая стойкость и устойчивость к коррозии. Полимерные материалы употребляются для внешней и внутренней отделки зданий, покрытия полов, тепло-, звуко- и гидроизоляции, герметизации стыков в крупнопанельном домостроении. С помощью полимерных материалов классические строительные материалы в известной степени модернизируются и приобретают новые и ценные качества. Добавление полимеров в цементные растворы и бетоны улучшает их эксплуатационные свойства. Наиболее целесообразно использование полимеров в качестве рулонных и плиточных материалов для покрытия полов, на основе вспененных полимеров изготавливают новые тепло- и звукоизоляционные материалы для утепления зданий. Полимерные материалы применяются в производстве различных санитарно-технических изделий, канализационных труб, в качестве связующего при производстве стеклопластиков и других строительных материалов. Полимеры в чистом виде в производстве строительных материалов используются редко. Из полимерных материалов получают различные композиции с добавлением пластификаторов, отвердителей, мягчителей, стабилизаторов.

В производстве строительных материалов и в строительстве в качестве добавок широко применяются ПАВ (0,1 0,2%) в бетоны и цементные растворы для улучшения их свойств. Применение добавок ПАВ при приготовлении бетонных смесей позволяет повысить их пластичность, транспортабельность и удобоукладываемость, а также позволяет регулировать скорость схватывания благодаря адсорбционному модифицированию поверхности частиц цемента и наполнителя, торможению зародышеобразования и роста кристаллов. Добавки ПАВ позволяют регулировать процессы воздухововлечения в бетонные смеси и стабилизации трехфазных пен, оптимизировать тем самым прочность, теплопроводность и другие свойства пенобетонов. Добавки ПАВ ускоряют процессы освобождения и очистки форм от остатков бетона, повышая производительность труда на заводах железобетонных изделий. Добавки ПАВ увеличивают прочность и продлевают срок службы дорожных покрытий, повышают производительность дорожных работ путем адсорбционного модифицирования поверхности частиц наполнителя (гравия, щебня,

4

песка), повышают прочность сцепления частиц наполнителя с битумом при приготовлении асфальтобетонных смесей. Четвертичные аммониевые соединения, высшие алкиламины, лецитин повышают реологические и физико-механические свойства асфальтобитумных смесей для кровли, битумных смесей для полов и уплотнений в строительстве, а также позволяют регулировать скорость схватывания наполненных эпоксидных композиций за счет адсорбционного модифицирования поверхности частиц наполнителя. В качестве добавок используются как индивидуальные ПАВ, так и их композиции, как низкомолекулярные, так и высокомолекулярные ПАВ. В табл. 1 представлены полимерные органические соединения, используемые для модифицирования классических строительных материалов: цемента и бетона. В табл. 2 приводятся добавки ПАВ, применяемых для улучшения технологических и эксплуатационных свойств цементов и бетонов.

Таблица 1 Полимерные органические вещества, применяемые в строительстве

5

СН3

…–СН2–СН–СН2–СН–СН2–С–…–

CN СООСН3

6

7

8

СН2 СН2

орто-пара пара

9

10