Полимербетоны и полимеррастворы

Полимербетоны и полимеррастворы - искусственные строительные конгломераты, в которых в качестве вяжущего вещества используются полимеры и совместимые с ними наполнители и заполнители. Полимербетоны классифицируют по виду полимерного связующего вещества, средней плотности, химической сто кости и прочностным характеристикам. В качестве полимерны связующих используются термореактивные смолы: полиэфирны эпоксидные, фурановые, полиуретановые, карбамидные, феноло-формальдегидные и термопластичные - метилметакрилатные. Наполнителями служат: молотые кварцевый песок, андезит, диорит; маршалит, графитовый порошок. Удельная поверхность наполнителей составляет 250 - 300 м²/кг. Заполнителями для полимеррастворов служат зернистые (песчаные) материалы с размером частиц 0,14-5,00 мм, а для полимербетонов помимо названных материалов используется еще и щебень или гравий, керамзит, аглопорит с размерами частиц до 50 мм. Связующее вещество и наполнитель составляют матричную часть полимербетона, заполняющую часть в нем формирует крупный и мелкий заполнитель.

При оптимальных структурах полимербетон следует общим закономерностям ИСК. На него распространяется общее (при термореактивных полимерах) и обобщенное (при термопластичных) уравнения прочности. При их использовании сначала определяется расчетная прочность наполненного полимера оптимальной структуры R* при П*/Н с учетом используемой технологии.

Технология приготовления полимербетона включает промывку, сушку, фракционирование и модифицирование поверхности наполнителя (при необходимости), подбор плотной смеси заполнителей, приготовление равномерно перемешанной полимербетонной смеси, формование из нее изделия и отвердение последнего. Полимербетонную смесь обычно приготовляют в бетоносмесителях принудительного действия при температуре не ниже 15 ºС, а уплотнение ее после укладки проводят с помощью вибрирования или катка. Для ускорения процесса отверждения изделие подвергают термообработке, при этом необходимо учитывать нагревание за счет экзотермических реакций. При формовании полимербетона учитывается возможность его усадки. Сравнительно небольшая усадка наблюдается при отверждении полимербетона на эпоксидных смолах (0,05 - 0,1 %), на полиэфирных смолах усадка составляет 0,3 - 0,5 %, а на фурановых смолах - 0,1-0,2%.

Для использования полимербетонов и полимеррастворов в несущих конструкциях их армируют стальной, стеклопластиковой или стекловолокнистой арматурой.

Необходимо отметить, что полимербетоны и полимеррастворы имеют высокие прочностные показатели: предел прочности при сжатии составляет 70- 100 МПа, при изгибе - 15 - 40 МПа, при растяжении - 7 - 20 МПа; имеют высокие радио- и химическую стойкость; обладают воздухо- и водонепроницаемостью и хорошими электроизоляционными свойствами. Морозостойкость полимербетонов составляет 200 - 300 циклов замораживания и оттаивания, теплостойкость - до 200 ºС. К недостаткам полимербетонов относится их большая ползучесть, высокие усадочные деформации, а также старение во времени, кроме того, нужно соблюдать правила охраны труда при изготовлении полимербетонов.

Из полимербетонов наиболее целесообразно делать несущие химически стойкие конструкции промышленных зданий: колонны, фундаменты под колонны и технологическое оборудование, балки покрытий, плиты для полов, трубы, коллекторные кольца, колодцы. Полимербетоны применяются также для изготовления лестничных ступеней, подоконников, различных фасонных готовых изделий. Легкие полимербетоны используются при изготовлении крупноразмерных сборных элементов, деталей стен и перил, санитарно-технических кабин. Из полимербетонов и полимеррастворов делают бесшовные покрытия пола.

В последнее время широкое распространение получил искусственный мрамор, получаемый на основе полиэфирной смолы (18-21 %) и наполнителя (78 - 81 %). В качестве наполнителя используют кварцевый песок или другой минеральный наполнитель, в том числе и цветной. Искусственный мрамор обычно применяют для изготовления санитарно-технических изделий и плиток для пола и облицовки стен.