Конспект лекций по дисциплине «Строительные материалы и изделия» (стр. 18 )

13.6.  Применение полимеров в бетонах и растворах

Цементные бетоны - главнейший строительный материал - не лишены недостатков, В частности, пористость бетона делает его недостаточно морозо - и коррозионностойким и проницаемым для жидкостей. Цементные бетоны очень быстро разрушаются под воздействием кислот. В некоторых случаях бетон нельзя применять из-за его хрупкости и невысокой износостойкости, кроме того, свежий бетон плохо сцепляется с поверхностью старого бетона.

Для того, чтобы избежать недостатков цементного бетона, разработаны новые типы бетонов, в которых минеральное вяжущее частично или полностью заменяется полимерами: полимерцементные материалы, бетонополимеры и полимербетоны.

В полимерцементных материалах в бетонную или растворную смесь добавляется в небольших количествах полимер. Необходимое условие - хорошая совместимость полимера с цементным тестом.

Этому требованию удовлетворяют водорастворимые олигомеры, отверждающиеся в процессе твердения бетона или чаще водные дисперсии полимеров.

Полимерцементные растворы и бетоны отличаются высокой адгезией к большинству строительных материалов, низкой проницаемостью для жидкостей, очень высокой износостойкостью и ударной прочностью. Применяют полицементные материалы для покрытия полов промышленных зданий, взлетных полос аэродромов, для наружной отделки по кирпичным и бетонным поверхностям, для устройства резервуаров для воды и нефтепродуктов.

Бетонополимер представляет собой бетон, пропитанный после затвердевания мономерами или жидкими олигомерами, которые после соответствующей обработки переходят в твердые полимеры, заполняющие поры бетона. В результате этого повышается прочность бетона и его морозостойкость. Бетонополимеры практически водонепроницаемы.

Полимербетон - разновидность бетона, в котором вместо минерального вяжущего использованы термореактивные полимеры: эпоксидные, полиэфирные, фенолформальдегидные. Полимербетон получают, смешивая полимерное связующее и заполнители. Связующее состоит из жидкого олигомера, отвердителя и тонкомолотого минерального наполнителя, вводимого для уменьшения расхода полимера и улучшения свойств полимербетона.

Главное достоинство полимербетона - высокая химическая стойкость как в кислых, так и в щелочных средах. Кроме того, полимербетоны обладают высокой прочностью, плотностью, износостойкостью и отличной адгезией к другим материалам.

Полимербетоны применяют для получения защитных покрытий и целых конструкций, работающих в условиях химической агрессии, и для ремонта каменных и бетонных элементов.

13.7. Клеи на основе полимеров

Клеевое соединение элементов строительных конструкций - один из самых прогрессивных методов строительной технологии и производства строительных изделий.

Полимерные клеи выгодно отличаются от традиционных натуральных (казеинового, столярного и т. п.) клеев и клея на основе жидкого стекла большим разнообразием свойств и долговечностью. Полимерные клеи обладают высокой клеящей способностью к самым разнообразным материалам, биостойки, многие из них водостойки.

Полимерные клеи можно разделить на три группы:

§ клеи на основе водных растворов и водных дисперсий полимеров (водоразбавляемые клеи). Это клеи ПВА, «Бустилат»;

§ клеи на основе растворов термопластичных полимеров в органических растворителях. Например, нитроклей, резиновый клей. Недостаток этих клеев - пожароопасность, обусловленная наличием летучих растворителей;

§ клеи на основе отверждающихся жидких олигомеров (смол).

Например, эпоксидные, полиуретановые или мочевиноформальдегидные клен. Они обладают относительно большой прочностью и теплостойкостью.

В строительстве применяют в основном 1-й и 3-й типы клеев.

В случае склеивания элементов несущих конструкций и для наружной отделки используют клеи на основе отверждающихся смол.

На качество клейки влияют: правильный выбор типа клея для данных материалов, необходимая подготовка поверхности и требуемый режим отверждения клея.

13.8. Полимерные герметизирующие материалы

При монтаже стен зданий из крупных панелей панели соединяют друг с другом сваркой металлических закладных деталей.

При этом между панелями остаются швы шириной 20…30 мм, через которые в знание может проникать вода и холодный воздух.

Чтобы предотвратить это нежелательное явление, стыки между панелями герметизируют с помощью специальных материалов - герметиков.

Герметики используют также для уплотнения стыков в конструкциях с использованием стекла (конструкции с профильным стеклом, конструкции теплиц и т. п.).

В зависимости от агрегатного состояния в момент применения различают мастичные герметики и эластичные пористые прокладки. Мастичные герметики в свою очередь могут быть твердеющие и нетвердеющие.

Герметизирующие нетвердеющие строительные мастики - это густовязкая однородная масса, которая остается пластичной в течение всего времени эксплуатации здания. Наибольшее распространение среди нетвердеющих герметиков получила мастика УМС - 50, изготовляемая на основе полиизобутилена. Эта мастика сохраняет свои физико-механические свойства в интервале температур от +70 до -50 гр. С.

В последние годы начали применять мастики на основе синтетических каучуков.

Твердеющие мастики - вязкие липкие массы на основе полимеров, затвердевающие без подогрева после заделки ими швов конструкции. Чаще всего применяют двухкомпонентные твердеющие мастики, которые поступают на стройку в виде двух паст: герметизирующей и отверждающей (вулканизирующей).

В затвердевшем виде герметики имеют хорошее сцепление с бетоном, высокую деформативность и водостойкость.

Основной вид двухкомпонентных герметиков - тиоколовые мастики, получаемые на основе жидких полисульфидных каучуков, способных к вулканизации при обычной температуре практически без усадки. В отверженном виде тиоколовые мастики обладают высокой атмосферо - и морозостойкостью. В качестве наполнителя в тиоколовых мастиках применяют сажу (черные мастики) и каолин (светлые мастики).

Однокомпонентные тиоколовые мастики отверждаются без введения вулканизаторов.

Положительное свойство этих мастик - способность отверждаться при температуре окружающего воздуха до -10…-15 гр. С.

Бутилкаучуковая вулканизирующая мастика получается на основе бутилкаучука с добавлением вулканизирующих и ускоряющих веществ и наполнителей. Мастика поставляется в виде двух паст (основной и отверждающей), смешиваемых перед применением в соотношении 1:1.

Силиконовые мастики относятся к однокомпонентным мастикам. Использование этих мастик целесообразно при герметизации сооружений, подвергаемых нагреву до высоких температур, и на строительстве объектов в районах Крайнего Севера.

Эластичные пористые прокладки применяют как в качестве самостоятельного герметизирующего материала, так и в качестве основы под мастику. В строительстве наиболее широко применяют прокладки: гернит, пороизол, прокладку ПРП-1 и пенополиуретановые прокладки.

Гернит - пористый резиновый жгут коричневого цвета диаметром 30...40 мм с тонкой плотной оболочкой и пористой сердцевиной. Получают гернит на основе полихлоропренового каучука.

Свойства гернита - адгезия к бетону и полная непроницаемость стыка.

Пороизол - пористый жгут черного цвета круглого или овального сечения. Получают пороизол из резиновых отходов, пластифицированных жидкими нефтяными битумами и маслами.

Прокладка ПРП-1 - пористые жгуты черного цвета круглого или овального сечения, получаемые на основе синтетических каучуков.

Контрольные вопросы

Вопрос 1. Системы, в которых мельчайшие капельки жидкодисперсной фазы распределены в жидкой дисперсной среда - это

1.  Суспензии

2.  Коллоиды

3.  Эмульсии

Вопрос 2. Какое из утверждений верно об истинном paстворе?

1. Он устойчив в течении длительного времени

2  Он не устойчив

3  Он устойчив, но лишь на короткое время.

Вопрос 3. Способность материала пропускать через себя воду под давлением. К какому из нижеперечисленных терминов подходит данное определение?

1  Влагостойкость

2  Влагопоглощение

3  Водопроницаемость

Вопрос 4. Какой из перечисленных каменных материалов не является природным?

1.  Песок

2.  Глина

3.  Бетон

4.  Гравий

5.  Щебень

Вопрос 5. Что является основным сырьем для получения керамических материалов?

1.  Песок

2.  Цемент

3.  Природный гипс

4.  Известь

5.  Глина

Вопрос 6. В чем состоим основное преимущество пустотелых кирпичей и камней?

1. Небольшая объемная масса и малые размеры

2. Небольшая объемная масса и крупные размеры

3. Большая объемная масса и малые размеры

4. Высокое водопоглощение

5. Большая пористость

Вопрос 7. Какие вяжущие во влажных условиях теряют прочность?

1.  Воздушные

2.  Гидравлические

3.  Кислотостойкие

Вопрос 8. К какому виду вяжущих можно отнести глину?

1. воздушного твердения

2.  гидравлические

3.  кислотостойкие

Вопрос 9. К какой группе относится гипсовое вяжущее, если начало схватывания у него 10 мин?

1. быстро схватывающееся

2. нормально схватывающееся

3. медленно схватывающееся

Вопрос 10. Как изменяется объемная насыпная масса песка при увеличении влажности?

1.  Увеличивается, затем уменьшается

2.  Не изменяется

3. Уменьшается, затем увеличивается

4. Увеличивается

5. Уменьшается

Вопрос 11. Какие бетоносмесители используют для приготовления пластичных смесей с крупным заполнителем?

1. Бетоносмесители принудительного перемешивания

2. Бетоносмесители свободного падения

3.  Бетоносмесители непрерывного действия

Вопрос 12. Какой из перечисленных видов бетона относится к легким бетонам на пористых заполнителях?

1.  Пенобетон.

2.  Газобетон.

3.  Пеносиликат

4.  Керамзитобетон

5.  Газосиликат

Вопрос 13. С какой целью применяют пластификаторы для растворов?

1. Для придания прочности и пластичности

2.  Чтобы увеличить прочность раствора

3. Чтобы увеличить морозостойкость раствора.

4.  Чтобы улучшить удобоукладываемость раствора.

5.  Чтобы увеличить подвижность смеси

Вопрос 14. К какому типу сплавов относится сплав, элементы которого кристаллизуются самостоятельно?

1.  Твердый раствор

2.  Механическая смесь

3.  Химическое соединение

Вопрос 15. В чем состоит главное преимущество железобетона?

1. Большая прочность при сжатии

2. Большая прочность при изгибе и растяжении

3. Большая плотность

4.  Высокая водонепроницаемость

Вопрос 16. Какой из перечисленных материалов не относится к камневым безобжиговым материалам?

1. Силикатный кирпич

2. Гипсобетон

3. Асбестоцемент

4. Аглопорит

Вопрос 17. Какой неорганический теплоизоляционный материал применяют для изоляции от ударных и вибрационных шумов?

1. Стеклянная вата

2. Минеральная вата

3. Вспученный перлит

4. Пеностекло

5. Вермикулит

Вопрос 18. Какие гидроизоляционные материалы применяют для гидрофобизации бетона?

1 Мастики.

2. Битумные эмульсии

3. Битумные пасты

4. Асфальтобетон

Вопрос 19. Какой полимер используют для получения клеев водоэмульсионных красок?

1. Полиизобутилен

2.  Полистирол,

3. Полиметилметакрилат

4. Поливинилацетат.

Ответы к контрольным вопросам

№ вопроса	Вариант ответа	№ вопроса	Вариант ответа	№ вопроса	Вариант ответа	№ вопроса	Вариант ответа
1	3	6	2	11	2	16	4
2	1	7	1	12	4	17	1
3	3	8	1	13	1	18	2
4	3	9	2	14	2	19	5
5	5	10	3	15	2