16.5.7 Полимерные бетоны и растворы

Бетоны, где в качестве вяжущего применяются полимеры, называются полимербетонами. В их состав входят полимеры, отвердители, пластифицирующие добавки, крупные и мелкие заполнители. При применении только мелкого заполнителя материал называется полимерраствором.

В качестве вяжущих применяются следующие смолы: фурфурол-ацетоновые ФАМ или ФА; насыщенные полиэфирные ПН-1 или ПН-63; карбамидоформальдегидная КФ-Ж; фурано-эпоксидная ФАЭД-20; метилметакрилат ММА.

Отвердителями служат для фурфурол-ацетоновых смол – бензосульфокислота (БСК); ненасыщенных полиэфирных смол – гидроперекись изопропилбензола; карбамидоформальдегидной смолы – соляно-кислый анилин; фураноэпоксидной смолы – полиэтиленполиамин (ПЭПА); метилметакрилата – смесь из технического диметиланилина (ДМА) и перекиси бензола (ПБ).

В качестве пластификаторов в полимербетонах применяются катапин, алкамон, меламиноформальдегидная смола К-412-02, пластификатор С-3.

В качестве крупного заполнителя применяется щебень из изверженных и метаморфических горных пород, а также искусственные легкие заполнители – керамзитовый и шунгизитовый гравий и аглопоритовый щебень.

В качестве мелкого заполнителя следует применять кварцевые пески. Наполнителями служат тонкомолотые андезит, кварц, маршалит, диабаз, графит.

При подборе состава полимербетона расход полимерного связующего должен быть минимальным. Это связано с высокой его стоимостью и ухудшением отдельных показателей бетона при повышенном его расходе.

Расход полимеров ФАМ и ФА, ПН-1 или ПН-63, КФ-Ж, ММА для тяжелых бетонов составляет около 200 кг/м³, полимера ФАДЭ-20 – 275-290 кг/м³.

Приготовление бетонных смесей выполняется по двухступенчатой технологии. Вначале приготавливается мастика в высокоскоростных смесителях, затем мастика с заполнителями смешивается в бетоносмесителях. Твердение полимербетонов на метилметакрилате при температуре 15 ⁰С и выше происходит в течение 2–4 суток, на остальных вяжущих – 28 суток. Ускоряет процесс твердения термообработка в камерах сухого прогрева при температуре 80 ⁰С полимербетонов на ФАМ (ФА), ПН, КФ-Ж и 120 ⁰С – полимербетона на ФАДЭ. Изделия из полимербетона на ММА подвергать термообработке запрещается.

Полимербетоны имеют высокие технические свойства. Прочность их при сжатии в 2–3 раза, а на изгиб в 6–10 раз выше, чем у цементных бетонов. Они практически водонепроницаемы, морозостойкость составляет 200–500 циклов.

Важнейшим свойством является высокая стойкость к действию кислот, солей, нефтепродуктов.

Существенным недостатком полимербетонов является их низкая термостойкость (60–120 ⁰С).

Рекомендует применять в сильноагрессивных средах.