ПРОИЗВОДСТВО И СВОЙСТВА СИСТЕМ, МОДИФИЦИРОВАННЫХ МОНОМЕРАМИ

Технология производства модифицированных мономера­ми систем подобна технологии производства систем, модифи­цированных жидкими смолами. Эти системы изготовляют пря­мым смешиванием мономеров с цементом, заполнителями и во­дой, после чего следует термо­каталитический или радиацион­ный процесс полимеризации. Полимеризация происходит во время или после схватывания или твердения цементных сис­тем. В конце концов в резуль­тате процесса полимеризации модифицированные мономера­ми системы превращаются в системы, модифицированные полимерами.

В табл. 7.22 приведена прочность при сжатии модифи­цированных полимерами сис­тем, полученных с использо­ванием мономеров [166—169]. Как видно из таблицы, повы­шение прочности, как правило, невелико. Оно связано с взаи­модействием мономеров со ще­лочью и обусловлено гидрата­цией цемента. Таких модифи­цированных мономерами систем в настоящее время на рынке нет.

Таблица 7.22. ПРОЧНОСТЬ ПРИ СЖАТИИ МОДИФИЦИРОВАННЫХ ПОЛИМЕРАМИ БЕТОНОВ, ПОЛУЧЕННЫХ С ИСПОЛЬЗОВАНИЕМ МОНОМЕРОВ

Тип бетона

Прочность при сжатии, МП<

, прн обработке

R

R

Т

R

Т

R

Т

И полимерцементном отношении, %

25—30

20

20

5

5

10

10

Немодифицирован — нын (контроль­ный)

26,9

55,0

55,0

37,2

28,0

49,6

50,9

Модифицированный:

Метаметилакри- латом

А

36,0

29 1

39,9

29 4

43,3

38,0

Стиролом

30,0

75,6

70,7

32,8

31,1

49,9

40,1

Акрилонитри- лом

46,2

_

_

37,4

26,3

_

Винилацетатом

28,7

20,7

_

Полиэфирстиро- лом

14,0

7,6

№ ссылки

[166]

1167]

[167]

[168]

[168]

[169]

[169]

Примечание. R — радиационный процесс; Т — термокаталитический процесс; а—образец не испытывался из-за преждевременного разрушения.

Таблица 7.23. ПРОЧНОСТНЫЕ СВОЙСТВА БЕТОНА, МОДИФИЦИРОВАННОГО ФУРИЛОВЫМ СПИРТОМ

Условия выдержки

Прочность при сжатии, МПа

Прочность при растя­жении, МПа

Прочность при изгибе, МПа

1 сут

28 сут

1 ГОД

1 сут

28 сут

1 ГОД

1 сут

28 сут

1 год

Влажная среда

_

24,7

33,0

_

1,8

2,7

3,7

5,5

Интенсивное пропарнва-

14,0

26,7

36,4

1,0

1,7

2,7

2,0

3,4

5,4

Ние

Пропариванне

14,0

22,4

30,0

0,6

1,4

2,7

1,3

2,8

5,4

Влажная среда

22,7

38,0

1,8

3,2

3,6

6,5

Интенсивное пропарива­

[9,0

27,8

38,3

1,6

2,0

3,3

3,2

4,0

6,6

Нне

Пропариванне

20,0

26,7

38,7

1,5

1,8

3,0

3,0

3,6

6,0

Лейрих (СССР) опублико­вал исследование [169],соглас­но которому в бетоне, модифи­цированном фуриловым спир­том и хлористоводородным ани­лином, заметно увеличены проч­ности при растяжении и изгибе, сцепление с армирующими стержнями, водонепроницае­мость, химическая стойкость и морозостойкость при заморажи­вании и оттаивании. Прочност­ные свойства бетона, модифи­цированного фуриловым спир­том и выдержанного при раз­личных условиях, показаны в табл. 7.23 [169]. В других ис­следованиях сообщалось, что при использовании фурилового спирта прочностные свойства бетона увеличиваются только в небольшой степени [170, 171]’.

Наилучшими по сравнению с обычными цементными раство­рами и бетонами свойствами обладают растворы и бетоны, модифицированные латексом. Они имеют высокую прочность при растяжении и изгибе, отличное сцепление, хорошую водостойкость, высокое сопро­тивление износу и хорошую хи­мическую стойкость. Соответ­ственно эти материалы широко используются во многих спе­циальных областях, где обыч­ные цементные растворы и бетоны имеют ограниченное применение, причем модифици­рованные латексами растворы используются чаще, чем моди­фицированный латексом бетон. Области применения такого модифицированного раствора указаны в табл. 7.24.

В последнее время значи­тельно увеличилось использо­вание растворов, модифициро­ванных порошкообразной сус­пензией, в тех же областях, что и применение обычных раст­воров и бетонов.

7.9. ПРИМЕНЕНИЕ МОДИФИЦИРОВАННЫХ РАСТВОРОВ И БЕТОНОВ

Растворы и бетоны, моди­фицированные жидкими смола­ми, начинают более широко использоваться в строительной индустрии, несмотря на более высокую стоимость по сравне­нию с модифицированными ла­тексами растворами и бетона­ми. Это объясняется тем, что они быстро твердеют, имеют более высокую термическую стойкость и лучшую водостой­кость по сравнению с модифи-

Полы для зданий об­щего назначения, складов, администра­тивных помещений, магазинов, туалетов и т. д.

Переходы, лестницы, химические заводы, железнодорожные платформы, дороги, гаражи и т. д. Бетонные плоские кры­ши, стеновые блоки из раствора и бетона, ци­стерны для воды, пла­вательные бассейны, траншеи для силоса и т. п.

Связывание с бетон­ными полами и стена­ми стеновых отде­лочных материалов, теплоизоляционных и других материалов Соединение нового бе­тона со старым и но­вого раствора со ста­рым

Канализационные тру­бы, полы химических заводов, растворы для кислотостойких пли­ток, силосные тран­шеи, фундаменты ма­шинного оборудова­ния, полы для хими­ческих лабораторий, аптечных складов и т. п.

Внутренние и наруж­ные палубы кораб­лей, покрытия мос­тов, полы поездов или автомобилей, покры­тия пешеходных мос­тиков

Цированными латексами систе­мами. Системы, модифициро­ванные жидкими смолами, были разработаны совсем недавно,
поэтому для них требуется про­ведение дальнейших лаборатор­ных испытаний и большого чис­ла экспериментов на строитель­ных площадках.

Модификация цементного раствора и бетона небольши­ми количествами таких водо­растворимых полимеров, как производные целлюлозы и по­ливиниловый спирт, широко применяется для улучшения удобоукладываемости. В этом случае водорастворимые поли­меры, которые смешивают с растворами и бетоном в виде порошков, действуют как плас­тификаторы. Ниже рассматри­ваются различные примеры при­менения модифицированных ла­тексами систем.

Модифицированный латек1 сами бетон широко использу­ется в последние 20 лет для ямочного ремонта, перекладки покрытий или при проведении работ по покрытиям поврежден­ных настилов мостов из-за лег­кости проведения работ, отлич­ного сцепления с бетонным ос­нованием, высокой морозостой­кости и стойкости к проника­нию хлорид-ионов [172-174]. Последнее свойство иллюстри­рует рис. 7.71 [175]. В част­ности, в США начиная с 1957 г. сотни мостовых покрытий были восстановлены с помощью тако­го модифицированного бетона [172]. Разработанные в США сборные панели размером 3,0X4,6 м для каменных нене­сущих стен, изготовленные с применением модифицирован­ных растворов, были использо­ваны в ряде строительных проектов [176].

ПРОИЗВОДСТВО И СВОЙСТВА СИСТЕМ, МОДИФИЦИРОВАННЫХ МОНОМЕРАМИ

20000 18000 16000 Тоо 12000 Юооо 8000 6000 То 2000

6 12 18 21 H, m

Рис. 7.71. Сравнение сопротивления прониканию иона хлорида немодифи — цированиого бетона (/) и бетона, мо­дифицированного ПАЭ (2); Сс1 — Концентрация иона хлорида

H — глубина проникания в бетон

,м2//7

В Японии проведено испыта­ние поперечных стен, выполнен­ных из модифицированного бе­тона [177]. Результаты опытов показали потенциальную воз­можность применения пластич­ного модифицированного бето­на для поперечных стен, по­скольку он в значительно боль­шей степени поглощает энергию при сейсмической нагрузке по сравнению с обычным цемент­ным бетоном.

Система для ремонта бе­тонных конструкций, назван­ная «Тэйп процесс», разрабо­тана в Канаде [178]. Она применяется для ремонта поврежденных поверхностей бе­тона и включает операции нало­жения слоев модифицирован­ного раствора и стеклоткани или тонкой стальной арматуры.

В этой системе тонкий слой модифицированного раствора наносится щеткой или напы­ляется на поврежденную бетон­ную поверхность, затем слой армирующей ткани раскатыва­ется на покрытой поверхности. Эта операция повторяется до тех пор, пока не достигается заданная толщина покрытия.

Модифицированные латек­сом тесто и раствор с очень мелкими заполнителями обычно используются для подливки жидкого раствора. Типичные примеры применения такого раствора — ликвидация тре­щин в деталях, выполненных из раствора или бетона, или дефектов расслаивания, ниве­лировка оборудования и фик­сация анкерных болтов [178— 180]. Сцепление и усадка при высыхании модифицированного жидкого раствора значитель­но улучшаются, если правильно выбраны полимеры и полимер — цементные отношения.

Цементные покрытия вы­сокой плотности, изготовленные на основе модифицированного латексом теста (например, мо­дифицированного ПАЭ или БСК), с успехом применяются для рельефной декоративной от­делки, антикоррозионной защи­ты и придания материалу водо­непроницаемости [175]. Они имеют ряд преимуществ: лег­кость нанесения с помощью щетки или распыления, слабый запах, невоспламеняемость, отличное сцепление с мокрым основанием и хорошую атмо — сфероустойчивость по сравне­нию с другими покрытиями на основе растворителей.

Модифицированные латек­сом системы можно использо­вать для получения газобетона [181]. Такой газобетон имеет более высокие прочность и водо­стойкость и более низкую де­формацию, чем обычный газо­бетон, т. е. у него отсутствуют эксплуатационные дефекты ха­рактеристик обычного газобе­тона. Интересно применение мо­дифицированного раствора для изоляции от вибрации или для демпфирования на железнодо­рожных мостах, недавно разра­ботанное в Японии.

Модифицированные латек­сом и мономером системы ис­пользуются для цементации нефтяных [182] и геотермаль­ных [183] скважин.

Добавить комментарий

Ваш e-mail не будет опубликован. Обязательные поля помечены *