Конструкционные полимерные материалы

Бетоны, совмещенные с полимерами. Существуют несколько разновидностей бетонов, совмещенных с полимерами. К ним относятся бетонополимеры и полимербетоны.

Бетонополимеры. Они представляют собой композиционные материалы, в которых силикатная (цементная) матрица совмещена с органическим полимером. Изготовление бетонополимеров включает следующие операции. Бетонные изделия высушивают и под вакуумом пропитывают раствором мономера, который потом полимеризуется в порах бетона. Для ускорения этого процесса используют радиационный или термокаталитический способы. При радиационном способе изделия облучают γ-лучами. При термокаталитическом способе в мономер вводят катализатор полимеризации, а изделия подвергают термической обработке.

Изделия могут пропитываться полностью, или только с поверхности на небольшую глубину.

Свойства бетонополимера значительно отличаются от свойств исходного бетона. На основе бетонов В 30 – 50 получают пропитанные бетоны с прочностью при сжатии 120-300 МПа. В 3-4 раза возрастает сопротивление истиранию, в несколько раз снижается водопроницаемость, а морозостойкость возрастает до нескольких тысяч циклов.

Из бетонополимеров изготавливают трубы, а также железобетонные конструкции, подвергающиеся интенсивной коррозии.

Полимербетоны. Они представляют собой композиционные материалы, в которых вяжущим веществом является полимерная смола, а заполнителями – традиционные для бетонов песок, гравий или щебень.

В качестве полимерного связующего используют эпоксидные, фурановые полиэфирные и др. смолы. В состав полимербетонов входят добавки, улучшающие качество полимерного связующего:

- отвердители, ускоряющие отверждение полимера;

- пластификаторы, улучшающие формовочные свойства;

- стабилизаторы, замедляющие6 старение полимерного связующего.

По механическим свойствам полимербетоны несколько уступают бетонополимерам. Так, прочность при сжатии их может составлять до 100 МПа. Они обладают высоким сопротивлением истиранию и износу, а также высокой коррозионной стойкостью.

Полимербетоны используют для устройства бесшовных наливных полов, гидросливов, труб и др. изделий.

Фибробетон с полимерными волокнами. Фибробетоном (дисперсноармированным бетоном) называют композиционный материал, упрочненный волокнами. Армирование бетона волокнами существенно улучшает прочностные и деформативные характеристики материала, повышает сопротивление трещинообразованию.

Используемые волокна должны быть стойкими в щелочной среде бетона. Для изготовления фибробетона на полимерных волокнах используют волокна из полипропилена, капрона и др.

Из фибробетона изготавливают трубы, плиты-оболочки, конструкции туннелей, покрытия автомобильных дорог и взлетно-посадочных полос аэродромов и др.

Древесно-волокнистые и древесно-стружечные плиты. Древесно-стружечные плиты (ДСП) и древесно-волокнистые плиты (ДВП) изготавливают из древесных стружек и волокон, используя в качестве связующего полимерные смолы (карбамидные или фенолформальдегидные), а также специальные добавки. Используют для настилки полов, изготовления встроенной мебели и др.

Стеклопластики. Они представляют собой материалы, в которых наполнителем является стекловолокно. В качестве связующих используют полиэфирные, эпоксидные, кремнийорганические или фенолформальдегидные полимеры. Выпускают стеклопластики в виде листов (плоских или волнистых), труб и других изделий.