Вопрос 21. Пи-бетоны: полимерцементные бетоны, бетоны-минералы, полимербетоны

Пол.имербетоны изготовляют на основе полиэфирных, эпоксидных, фенолоформальдегидных, фурановых и других полимеров. Заполнители используют в зависимости от вида агрессивной среды. Для кислых сред применяют кислотостойкие заполнители — кварцевый песок и щебень из кварцита, базальта или гранита, а также кислотоупорный кирпич, как и графит.
По плотности различают: 1) конструкционный тяжелый поли-мербетон на тяжелых плотных заполнителях; 2) конструкционно-теплоизоляционный легкий бетон на минеральных пористых заполнителях (например, керамзите) и 3) теплоизоляционный особолегкий бетон на высокопористых заполнителях (пенопласте, пробке, древесине, вспученном перлите и т. п.). Механические свойства полимербетона повышаются при армировании его стальной или стеклопластиковой арматурой. Из стале- и стеклополимербетона изготовляют элементы шахтной крепи, опоры контактной сети, шпалы, коллекторные кольца. Разработаны и находят применение в практике комбинированные несущие конструкции, в сжатой зоне которых располагают цементный железобетон, а в растянутой — армополимербетон. Такое сочетание существенно повышает трещиностойкость растянутой зоны, поскольку предельная растяжимость полимербетона примерно в 10 раз, а прочность при растяжении в 5 раз выше, чем у цементного бетона.

Для сталеполимербетона применяют связующие вещества на основе сЬурфуролацетонового мономера, эпоксидного полимера и др. Фурфурол — желтоватая маслянистая жидкость с характерным запахом, темнеющая на воздухе. Химический состав фурфурола представляет простейший альдегид фуранового ряда QH4O2. Его получают путем гидролиза (при 150...180°С) разбавленными кислотами природного сырья: отходов сельского хозяйства (лузги семян подсолнуха, соломы, кукурузных кочерыжек и т. п.) или древесины. Полимербетон, изготовляемый на основе фурфуролацетонового мономера (ФАМ) и кислого отвердителя — бензосульфокислоты (БСК), обладает высокой химической стойкостью.

Для увеличения прочности полимербетона вводят волокнистые наполнители — асбест, стекловолокно и др. Полимербетоны отличаются от цементного бетона высокой химической стойкостью и прочностью, в особенности при растяжении — 7...20 МПа и изгибе — 16...40 МПа, а прочность при сжатии достигает 60... 120 МПа.

Отрицательным свойством полимербетонов является их большая ползучесть, а также старение, усиливающееся при действии попеременного нагревания и увлажнения. Кроме того, необходимо соблюдение специальных правил охраны труда при работе с полимерами и кислыми отвердителями, могущими вызвать ожоги, необходима хорошая вентиляция, а также обеспечение рабочих защитными очками, спецодеждой.

Полимерцементные бетоны и растворы содержат от 0,2 до 5...12% добавки синтетической смолы или каучука, их вводят в виде эмульсий или суспензий, что обеспечивает более равномерное распределение полимера в объеме материала. Обычно применяют водные дисперсии поливинилацетата, полистирола, поливинилхлорида, латексы, а также кремнийорганические соединения. В результате уменьшаются водопоглощение и водопроницаемость, увеличивается в 2...3 раза прочность бетона при растяжении и изгибе.

Полимерцементные материалы применяют в виде красок, клеев, обмазок (например, для защиты арматуры); полимерцементные растворы и бетоны используют для устройства полов, а также в виде защитных слоев резервуаров, труб и других сооружений.