Polimer betonlar. Beton polimerlar. Polimer materiallar va buyumlar(pmb). Qurilish kompozitsion polimer materiallari

Beton polimer - Bu an'anaviy betonni polimerlar bilan singdirish natijasida olingan material, keyinchalik ularning polimerizatsiyasi.
Beton polimerlari betonni epoksi va poliester qatronlar polimerlari (polietilen, polipropilen, polivinilxlorid, polimetilmetakrilat, stirol va boshqalar) va sopolimerlar bilan singdirish orqali olinadi, ulardan akril va metakril monomerlari asosidagi kompozitsiyalar eng keng tarqalgan. Beton polimerining mustahkamligiga asl betonning tuzilishi va mustahkamligi, singdiruvchi kompozitsiyaning turi, tarkibi va xususiyatlari, materialni quritish, vakuumlash, emdirish va monomerlarning polimerizatsiya usullari ta'sir qiladi.
Zavodda 105 ... 150 ° S haroratda (konvektiv, radiatsiya, yuqori chastotali, elektr, estrodiol) haroratda og'irlik bo'yicha 0,1 ... 0,2% namlik miqdorigacha betonning eng mos sun'iy quritilishi. Asl betonning to'liq quritilmasligi beton polimerning mustahkamligini pasaytiradi.
Quritgandan keyin betonning eng to'liq singdirilishi uchun u bir soatgacha 6,67 ... 1333 Pa vakuum kamerasida qoldiq bosim ostida evakuatsiya qilinadi. Vakuum rejimi har bir turdagi beton uchun empirik tarzda o'rnatiladi. Changni tozalash paytida betondan namlik, havo, bug 'qanchalik ko'p tozalansa, uning emdirilishi shunchalik zichroq bo'ladi va kuchliroq bo'ladi.
Eng muhim operatsiya - monomerlar bilan betonni singdirish. Materialni mayda kapillyarlar bilan singdirish asosan kapillyar kuchlar ta'sirida sodir bo'ladi. Kapillyarlar orqali betonning katta gözenekleri bilan singdirilishi. Bosim ostida davom eting1 MPa. Asl betonning g'ovakliligi va undan chiqarilgan havo, bug 'va namlik darajasi qanchalik katta bo'lsa, uning monomerlar bilan to'yinganligi va beton polimerining mustahkamligi qanchalik yuqori bo'ladi. Bu jarayonga monomerning xossalari (qovushqoqlik, sirt tarangligi, namlanish burchagi), uning harorati va g’ovaklik tabiati ta’sir qiladi.Og'ir zich betonni to'liq singdirish uchun monomer og'irligi bo'yicha 2 ... 6%, engil betonni gözenekli agregatlarga singdirish uchun - 30 ... 68% gacha, uyali beton - 102 ... 117% gacha ( jadval).Yakuniy operatsiya - monomerning betonda polimerizatsiyasi (termokatalitik va radiatsiya). Birinchi usul beton polimerlarni ishlab chiqarishda eng ko'p qo'llaniladi.Ehtimol, agar kerak bo'lsa, betonning sirtini emdirish, shuningdek, betonni siqish va mustahkamlash, mustahkamlashning himoya qatlamining zichligini va uning xavfsizligini oshirish uchun tuzilmalarning alohida qismlarini singdirish.Tuzilishi bo'yicha beton polimer kapillyar-g'ovakli tana bo'lib, unda teshiklar va kapillyarlar qattiq fazaga yaxshi yopishgan va silikat asosini volumetrik mustahkamlovchi qotib qolgan polimer bilan to'ldirilgan. Uning tuzilishi asl betonning tuzilishiga, polimerning xususiyatlariga va ishlov berish rejimiga bog'liq. Shaklda yopilgan beton polimerning teshiklari sferikga yaqin. 200 ... 600 mikron o'lchamdagi teshiklarda. to'ldirilmagan markaziy sharsimon zona mavjud. Polimer tsement toshiga va agregatga kirib, agregat yuzasidagi barcha teshiklarni, yoriqlarni va nosimmetrikliklar bilan to'ldiradi, bu ularning bir-biriga yopishishini, kuchlanish va egilishda materialning mustahkamligini sezilarli darajada oshiradi, chunki valentning kuchlanish kuchi. qotib qolgan polimer betonga nisbatan ancha katta (80 gacha polimetilmetakrilat va 60 MPa gacha polistirol uchun (jadval.) Xuddi shu sababga ko'ra, beton polimerning armatura bilan yopishishi bir necha marta ortadi (jadval).
Polimer, go'yo betonning tuzilishidagi nuqsonlarni yopadi va uning turli qismlarini bog'lab, materialning zichligi va mustahkamligini oshiradi. Metil metakrilatdagi beton polimer kam sonli makroporlar bilan tavsiflanadi. Makroporlar soni ham betonnikiga qaraganda kamroq. "Polimer - tsement tosh" aloqa zonasida qisqarish yoriqlari kuzatilmaydi. Shunday qilib, kamroq nuqsonlari bo'lgan materialning zich, monolitik tuzilishi yaratiladi, bu uning yuk ostida yo'q qilish xususiyatini belgilaydi. Beton polimer kuchli yorilish va cho'zilgan bo'laklarning kengayishi bilan deyarli bir zumda qulab tushadi. Sinishning tabiati mo'rt. Polimer bilan ishlangan ohak qo'pol plomba moddasidan kuchliroq bo'lgani uchun, vayronagarchilik ohak va plomba bo'ylab sodir bo'ladi.
Beton polimerining siqilish kuchi asosan dastlabki betonning mustahkamligiga, monomerning turi va xususiyatlariga, quritish rejimlariga, evakuatsiyaga, singdirish va polimerizatsiya darajasiga bog'liq. Asl betonning mustahkamligi qanchalik baland bo'lsa, uning qotib qolish darajasi shunchalik past bo'ladi.Ko'p jihatdan beton polimerning mustahkamligi betonning bug 'bo'shlig'idagi polimer tarkibiga bog'liq. Betonni emdirish darajasi qanchalik yuqori bo'lsa, beton polimerning mustahkamligi shunchalik yuqori bo'ladi. Asl betonda tsement toshining miqdori ortishi bilan uning qattiqlashuv darajasi oshadi. Yuqori quvvatli beton polimerida qo'pol agregat zaif bo'g'in hisoblanadi. Va shuning uchun nozik taneli beton polimerlari (200 MPa gacha) yuqori kuchga ega.+150 o C gacha qizdirilgan namunalar +20 o C gacha sovutilsa, ularning mustahkamligi to'liq tiklanadi. Va +200 o C gacha qizdirilgan namunalar +20 o C ga sovutilganda, ularning kuchi asl nusxadan 10% kamroq bo'ladi. +200 ° C va undan yuqori haroratda o'z xususiyatlarini saqlab qoladigan beton polimerni olish uchun maxsus issiqlikka chidamli kompozitsiyalardan foydalanish kerak.
Beton polimerining kuchlanish kuchi asl beton bilan solishtirganda 3 ... 16 marta va betonda monomer miqdori ortishi bilan (19 MPa gacha) ortadi.
12-jadval - Betonning dastlabki mustahkamligining beton polimerning mustahkamligiga ta'siri.
Betonga kul va boshqa shunga o'xshash qo'shimchalarning kiritilishi beton polimerning mustahkamligiga kam ta'sir qiladi, bu esa tsementning 50% gacha tejash imkonini beradi.
Qattiqlashuvni sezilarli darajada tezlashtirish uchun asl betonga 5% gacha CaCl 2 kiritilishi mumkin, bu betonni polimer bilan singdirgandan keyin mustahkamlash uchun xavfli emas, chunki ikkinchisi po'latni korroziyadan yaxshi himoya qiladi.
Beton polimerining elastiklik moduli dastlabki betondan 30-60% yuqori. Beton polimerining cheklovchi deformatsiyalari 2 barobar, yorilish qarshiligi esa asl betondan 2 ... 5 baravar yuqori. Beton polimerining emirilishi va qisqarishi betonnikiga qaraganda bir necha baravar kam. Beton polimerining o'rtacha zichligi monomerning ko'payishi uchun betondan kattaroqdir - og'ir betonlar uchun 3 ... 10% va gözenekli agregatlarda engil bo'lganlar uchun 10 ... 70% ga.
Optimal tarkibdagi beton polimerning suvni singdirish darajasi an'anaviy betondan (taxminan 1% gacha) 5-6 baravar kam va yumshatish koeffitsienti birlikka yaqin. Shu munosabat bilan, beton polimerning sovuqqa chidamliligi bir necha bor ortadi va muzlash va eritishning 5000 tsikliga yetishi mumkin. Biroq, bu polimer turiga bog'liq.
Optimal tarkibdagi beton polimer sulfat, magniy, gidroksidi va tuz muhitiga, shuningdek, gidroflorik kislotadan tashqari suyultirilgan kislotalarga chidamli. Ammo konsentrlangan kislotalar (sulfat, xlorid, azot) uni yo'q qiladi.Yengil betonning gözenekli agregatlarga, uyali va gipsli betonlarga polimer singdirilishi ularning xususiyatlarini sezilarli darajada yaxshilaydi, xususan, ularning zichligini, mustahkamligini oshiradi va suvning singishini kamaytiradi.
13-jadval - Yengil beton va beton polimerlarning mustahkamligi bo'yicha ma'lumotlar.
14-jadval - Polimerlar bilan singdirilgandan so'ng turli xil betonlarning xususiyatlarini yaxshilash.15-jadval - Beton va beton polimerlarning xossalari.Texnik-iqtisodiy asoslashga muvofiq va yuqoridagi xususiyatlarni hisobga olgan holda, beton polimer birinchi navbatda agressiv yoki qattiq iqlim sharoitida ishlaydigan tuzilmalarni ishlab chiqarish uchun ishlatilishi mumkin.Innovatsion texnologiyalar bizni kundan-kunga ko'proq quvontiradi. Yangi o'zgarishlar qurilish sanoatiga ham ta'sir qildi. Xususan, yangi qurilish materiallarini yaratish, ular orasida polimer betonga talab katta. Bu aralashma bo'lib, uning tarkibi bizga uzoq vaqtdan beri tanish bo'lgan tsement yoki silikatdan emas, balki turli xil polimerik moddalardan iborat. Ushbu material juda ko'p ijobiy xususiyatlarga ega, buning natijasida u an'anaviy qurilish aralashmalaridan ustundir.

Polimer beton: xususiyatlari

O'zining juda ko'p ijobiy xususiyatlari tufayli tsement-polimer aralashmasi quruvchilar orasida hurmatga loyiqdir. Ushbu materialdan foydalangan holda, har qanday mutaxassis uning mustahkamligi va chidamliligini qadrlaydi. Polimer beton namlikka berilmaydi, deformatsiyalanmaydi, harorat o'zgarishiga va yomon ob-havoga mukammal ta'sir qiladi. Tez quriydi va har qanday sirtga yaxshi yopishadi. Ushbu material cho'zilish uchun yuqori qarshilik, yaxshi havo o'tkazuvchanligiga ega. Hech qanday kimyoviy reaktsiyalar ta'sir qilmaydi.Ammo polimer betonning barcha xususiyatlaridan eng muhimi shundaki, u ekologik toza, atrof-muhitni ifloslantirmaydi va inson salomatligiga hech qanday zarar etkazmaydi. Polimer aralashmasidan hatto umumiy ovqatlanish ob'ektlari, turli oziq-ovqat do'konlari, shuningdek, oziq-ovqat sanoatining boshqa binolari qurilishida ham foydalanishga ruxsat beriladi.