Стирол добавка в бетон
Обновлено: 09.05.2024
Аннотация научной статьи по технологиям материалов, автор научной работы — Коренькова С. Ф., Карасева С. Я., Рудакова Е. М.
Изложены принципы получения бетона модифицированного при пропитке конструкции стиролом с последующей его полимеризацией . Главным недостатком бетона является плохая химическая стойкость конструкции при эксплуатации в реальных условиях, когда на материал оказывают влияние многочисленные факторы: перепад температур, механические нагрузки, агрессивная среда и другое. Одним из способов увеличения жизненного цикла железобетонных конструкций является пропитка поверхности бетона расплавом или раствором жидкой серы, полимерами, мономерами, эпоксидными смолами.
Похожие темы научных работ по технологиям материалов , автор научной работы — Коренькова С. Ф., Карасева С. Я., Рудакова Е. М.
Исследование влияния пропиточных материалов на адгезионные свойства бетона с оплавленным стекловидным покрытием
The article shows the principles of obtaining concrete modified by impregnation of the construction with styrene and further polymerization . The main disadvantage of concrete is a poor chemical stability of the construction for operation in real conditions, when the material is influenced by many factors the temperature difference, mechanical loads, aggressive media, etc. One way to increase the working life of reinforced concrete structures is the impregnation of the concrete surface with a melt or a solution of liquid sulfur, polymers, monomers, epoxy resins.
Текст научной работы на тему «Бетонополимеры на основе стирола»
С. Ф. Коренькова (д.т.н., проф.), С. Я. Карасева (к.т.н., доц.), Е. М. Рудакова (инж.)
Бетонополимеры на основе стирола
S. F. Korenkova, S. Ya. Karaseva, E. M. Rudakova
Goncrete-polimers on based of styrene
Изложены принципы получения бетона модифицированного при пропитке конструкции стиролом с последующей его полимеризацией. Главным недостатком бетона является плохая химическая стойкость конструкции при эксплуатации в реальных условиях, когда на материал оказывают влияние многочисленные факторы: перепад температур, механические нагрузки, агрессивная среда и другое. Одним из способов увеличения жизненного цикла железобетонных конструкций является пропитка поверхности бетона расплавом или раствором жидкой серы, полимерами, мономерами, эпоксидными смолами.
Ключевые слова: инициатор реакции; полимеризация; полистирол; радикальная полимеризация; стирол.
The article shows the principles of obtaining concrete modified by impregnation of the construction with styrene and further polymerization. The main disadvantage of concrete is a poor chemical stability of the construction for operation in real conditions, when the material is influenced by many factors - the temperature difference, mechanical loads, aggressive media, etc. One way to increase the working life of reinforced concrete structures is the impregnation of the concrete surface with a melt or a solution of liquid sulfur, polymers, monomers, epoxy resins.
Key words: the initiator of the reaction; polymerization; polystyrene; radical polymerization; styrene.
Начиная с 50-х гг. ХХ в., полимерные материалы начали применяться при производстве бетонных изделий и конструкций с улучшенными показателями качества, так называемых полимербетонов и бетонополимеров. Отличие двух новых материалов состояло только в способах их получения. В первом основой для производства бетона или его вяжущим был полимер или мономер, а во втором готовые бетонные конструкции подвергали пропитке полимерными составами. Так как полимеры твердеют в порах бетона, мономеры по-лимеризуются в процессе пропитывания конструкции, тем самым снижая пористость, повышая плотность, водонепроницаемость и другие показатели качества поверхности или всего объема бетонной конструкции в зависимости от глубины пропитки 1. Таким образом, в результате пропитки бетона получают материал, обладающий более высокой химической
Дата поступления 03.10.12
стойкостью, а также, в ряде случаев, улучшенными прочностными и деформативными показателями.
В настоящее время имеется значительный опыт применения полимербетонов и бетонопо-лимеров в строительстве, большей частью для ремонтных и восстановительных работ. В отечественной практике использование полимерных композиций для данных целей пока является редкостью, однако, в последние годы разработанный Европейский стандарт, где регламентируются все требования к материалам и технологиям ведения ремонтно-восстановительных работ 2. В США многие фирмы осуществляют строительство и ремонт зданий, мостов, путепроводов и других объектов промышленного, гражданского и специального назначения с применением полимерных материалов 3.
В Канаде существует национальный исследовательский совет, занимающийся вопросами разработки и применения в строительстве новых полимерных материалов, в том числе бетонополимеров 4.
В США проводятся научные исследования по выявлению наиболее эффективного применения ремонтных материалов с использованием полимерных композиций 5. Материалы, получаемые на основе пропитки бетона, обладают множеством достоинств, но их промышленное производство оправдано только в том случае, если строительная конструкция имеет значительный нормативный срок эксплуатации (для мостов и других сооружений транспорта более 100 лет) 6, в противном случае из-за дороговизны применение бетонополимерных изделий является нецелесообразным.
В последние десятилетия область применения специальных бетонов с высокими прочностными и эксплуатационными показателями (в литературе чаще называемыми «бетонами нового поколения») существенно расширилась. К перечисленным выше традиционным областям добавились новые, в частности строительство морских буровых платформ, в конструкциях которых бетон, помимо очень высоких физико-механических характеристик, должен обладать и коррозионной стойкостью (солевые среды, сероводород, нефтепродукты и др.), и без применения полимерных составов получить такие бетоны практически невозможно.
В случае применения для данных целей наиболее распространенного мономера стирола, в порах бетона будет образовываться полистирол. Полистирол имеет низкую плотность (1060 кг/м3), достаточную термическую стойкость (до 105 оС). Он обладает хорошими диэлектрическими свойствами и морозостойкостью (до —40 оС). Его используют в виде гранул или порошка, что зависит от способа и условий проведения полимеризации.
Процессу пропитки пор бетонного изделия каким-либо мономером предшествует введение в мономер или мономерную композицию инициатора в нужном процентном отношении (табл. 1).
Таблица 1 Основные виды инициатора при полимеризации мономера
Инициатор Концентрация, % мас. Степень насыщения пор мономером 1
Перекись 1.2 0.33
бензоила 1.6 0.55
Перекись 3.0 0.52
Г ипериз 9.0 0.38
Затем проводят обработку поверхности полученной жидкостью таким образом, чтобы пропитка осуществлялась на глубину до трех и более сантиметров. В зависимости от введенного катализатора, конструкцию нагревают для разложения инициатора и высвобождения свободного радикала. Именно свободный радикал активизирует процесс получения макромолекул полистирола. Процесс полимеризации — реакция последовательного соединения молекул мономера после разрыва двойных связей или раскрытия цикла к активному центру растущей макромолекулы, звенья которой остаются идентичными по составу и взаимному сочетанию атомов молекулам мономера.
Существует несколько способов инициирования радикальной полимеризации: радиационное, термическое, вещественное, когда в мономер в качестве инициатора вводят специальные вещества, распадающиеся под действием температуры с образованием свободных ра-дикалов.Чаще все применяют сочетание термического и вещественного инициирования. Полимеризация протекает по ионно-цепному механизму или по радикальному. Второй способ применим для большинства мономеров.
В случае использования для инициирования реакции радиационного облучения полимеризация протекает одновременно как по радикальному механизму, так и по ионному.
Для увеличения скорости полимеризации, для проведения ее при более низких температурах применяют специальные катализаторы, например диметиланилин 7. В этом случае процесс образования радикалов за счет разрушения двойных связей идет без нагревания достаточно быстро, а затем начинается процесс полимеризации также без привлечения дополнительной энергии или специального оборудования, что актуально при производстве ремонтно-восстановительных работ, особенно в стесненных условиях.
Полимеризация затруднена на воздухе, так как молекулы кислорода препятствуют росту связей. Следовательно, при введении в мономер катализатора, нанесении его на бетон и нагревании конструкции процесс полимеризации лучше пройдет в теле бетона без непосредственного контакта с воздухом. Если же поверхность бетона нагреть, например, подогреваемой опалубкой, то полимеризация будет идти быстрее за счет привлечения начальной энергии.
На примере двух инициаторов процесса полимеризации можно оценить требуемую температуру нагрева конструкции для начала дан-
ного процесса. При введении в мономер мелкодисперсного наполнителя его текучесть уменьшается, а вязкость увеличивается, что также несколько ускоряет процесс полимеризации.
В результате процесса полимеризации стирола в наружном слое конструкции получается более плотный бетон, так как поры, трещины и другие неизбежно присутствующие в нем дефекты структуры после проведения ремонтно-восстановительных работ заполняются полимером и существенно (более чем на порядок) уменьшаются в объеме бетона, тем самым повышая прочность, морозостойкость, водонепроницаемость наружных слоев бетона и, соответственно, долговечность и нормативный срок службы всей конструкции, в том числе и эксплуатируемой в агрессивных условиях.
1. Баженов Ю. М. Бетонополимеры.— М.: Строй-издат, 1983.— 472 с.
5. Markey S., Lee S., Mukhopadhyay A., Zollinger D., Whitney D., Fowler D. Investigation о£ Spall Repair Materials for Concrete Pavement // TTI Research Report 0-5110-1.- Texas Transportation Institute (TTI).— The Texas A&M University System.- College Station, 2006.
6. Frondistou-Yannas S.A., Dietz G.L. // PCI Journal.— 1977.— July-August.— Р. 62.
Акрилобетон.
Никак не могу найти инфу по акрилобетону. Только пишут, что из него даже купола безарматурные делают!
Вообще-то меня интересует безарматурный конструкционный фиброполимербетон .
Амеры на каждом шагу пишут про использование этого чуда, а формулу шото я никак не могу найти
Единственное что смог найти - это цемент + акрил + фибра
Но хочу увидеть точную инфу. И какие полимеры вместо акрила можно использовать.
Благодарю за любые наводки.
Лучшие ответы в теме
Акрил (точнее - акриловая эмульсия с содержанием твердой фракции 50-52%) применяется в тонкостенных бетонных, чаще фибробетонных конструкциях с целью удержания воды для более полной гидратации цемента, т.е. препятствия испарения воды путем её "связывания" в цементном тесте до окончания гидратации цемента. Результат - увеличение прочности на сжатие до 40%, на изгиб - в 2-2,5 раза. Дозировка - 5% по твердой фракции или10% - по жидкой фракции от массы цемента.
Только зачем в фибробетоне акрил - не знаю. Он сам по себе хорош: цементное молочко + фибра. Наносят на форму специальной машиной , которая ровинг рубит в фибру- смешивает с бетоном- напыляет. При советех такие машины делали- сечас не знаю, наверное нет. Думаю,в эту систему можно затолкать ещё и водную дисперсию акрила- только зачем- и без него очень крутой материал получается. Только дорогой.
http://www.sftechno.ru/technology - россияне имеют такое оборудование, про полимерные добавки пишут следующее: "применяются факультативно. бла-бла-бла", 10% от цемента. Думаю, подробности можно спросить у них.
Цементно-полимерные промышленные покрытия[/B]
Цементно-полимерные покрытия - это самовыравнивающиеся смеси на основе минерального вяжущего, модифицированного полимерами (эпоксидные полы, полиуретановые и полиакрилатные смолы).
Промышленные цементно-полимерные полы появились в Европе в середине прошлого века. Цемент с водным акриловым вяжущим и добавки, состав которых производитель держал в секрете. Такие полы обладали низкой кислотной стойкостью, но отличались при этом высочайшей стойкостью к щелочам. Покрытия с такими характеристиками применяли в на мясокомбинатах, где идут высокие щелочные и транспортные нагрузки.
Научные достижения в химии и повышенный спрос в современной промышленности привели к созданию эпокси-цементных и полиуретан-цементных покрытий. Бетон имеют низкую химическую стойкость. Это одна из основных проблем в применении бетонных полов для промышленных помещений. Чтобы защитить бетонные полы от постоянного воздействия агрессивных сред решили вводить в исходный состав смеси (глиноземистый или портландцемент, фракционированный кварцевым песком и полимерные добавки) поверхностно-активные вещества и пигменты.
Полиуретан-цементные полы - это высокостойкие бесшовные напольные покрытия для экстремальных условий эксплуатации. Такие промышленные полы выдерживают практически все химические, температурные, механические нагрузки. Их производят на основе полиуретана и цемента, что обуславливает стойкость к кислотам и щелочам. Применяются такие покрытия в пищевой промышленности (мясокомбинаты и молокозаводы), химическом производстве, лекарственной сфере.
Акрил-цементные покрытия наносят толщиной от 10 до 30 мм, полиуретан-цементные полы укладывают от 6 до 10 мм. Для выравнивания используют акрил-цемент. Такие промышленные полы сочетают в себе полезные свойства цементных (бетонных) и полимерных покрытий. Выдерживают кислоты и щелочи, переносят обработку температурой.
Если бетонное основание было качественно подготовлено, использование финишных цементно-полимерных полов для многочисленных промышленных объектов весьма целесообразно. Цементно-полимерные полы строятся там, где требуется стойкость к воздействию высоких температур и серьезных нагрузок и вместе с тем уделяется большое внимание эстетике помещения.
Стоит заметить и немногочисленные недостатки цементно-полимерных полов. Во-первых, низкая стойкость к ультрафиолету , что ограничивает сферу применения. Во-вторых, дороговизна производства.
Кто знает как изготовит или из чего состоит оборудование для полистиролбетона, приобрету чертежи и т.д.
Хочу сразу предугадать недовольство пенобетонщиков.
Я не считаю пенобетон плохим строительным материалом, но если мы говорим о производстве полистиролбетона то не стоит его путать с пенобетоном у него (полистиролбетона) своя ниша - суперлегких бетонов до 600 кг. И если вы хотите выпускать именно полистиролбетон, повторюсь - качественный полистиролбетон, то о СДО речи быть не может.
Уважаемый Michelangelo (или Михаил Карпунин как Вам удобнее), приятно читать ваш ответ, только не совсем понятно как и что, больше всего это похоже на рекламное заявление.
Я конечно, ошибся назвав СДО лажой, признаю, в вашей транскрипции - лажа - это полистиролбетон с применением СДО для получения эффекта поризации. Ну чтож давайте подискутируем.
Хочется услышать следующее:
Где производиться ПСБ с применением КФ-адгезива? и где проводились испытания (и протоколы если можно)? Фото зданий и отклики строителей?
НИИЖБ и ВНИИЖБ не считают зазорным применять СДО (что подтверждается выдачей регламентов на производство ПСБ)в виде воздухововлекающей добавки для получения эффекта поризации, который необходим для оптимального подбора состава ПСБ-смеси, во-первых для предотвращения эффекта расслаивания смеси, во-вторых для максимально равномерного распределения гранул ПС в общем объеме смеси ну и в-третьих, как противоморозная добавка.
Прочность В2,5 , о которой вы пишете соответствует М35, т.е. 35 кг/см2 или 3,5 МПа. Интересно на какой марке цемента Вы ее получаете и для какой плотности ПСБ вы ее получаете?
Насколько я осведомлен увеличить силу сцепления гранулы полистирола
и цементного теста можно вводя в раствор ПолиВинилАцетатную эмульсию и эпоксидные смолы, что собственно повлияет на прочность ПСБ на разрыв (или изгиб), а вот относительно увеличения прочности на сжатие . мммм может быть.
Затем, прочность 3,5 МПа на сжатие указана как раз в ГОСТе Р 51263-99 для плотности ПСБ D 550-600, а В ТУ 5741-159-00284807-96* (блоки из полистиролбетона стеновые сплошные) как раз и рекомендуется применять СДО, только здесь в отличие от ГОСта, указывается что на марке цемента М400 можно получить прочность на сжатие 1,75 МПа, оборачиваемость форм с СДО низкая - один раз в сутки (чтож поделать), но она увеличивается если применять ускорители твердения бетона, только при этом теряется контроль поризации.
Расход на 1 м3 СДО - 0,5 кг по сухому веществу (при плотности D 400)- у КФ-адгезива 2-2,5 л на м3, а вот цена (согласно вашей же рассылке 200-250 руб/кг) ниже - всего 50 руб/кг.
И последнее, эффективность КФ-адгезива в экономическом плане сомнительна, т.к. он дороже и расход его выше, однако если правда, что он ускоряет процесс твердения ПСБ и увеличивает оборачиваемость форм, тогда конечно, только требуется почитать.
Хотя мое мнение, все это вчерашний день, нужно разрабатывать тезнологию полусухого вибропрессования, там и форм нет, и производительность выше, и автоматизация выше, и геометрия прекрасная.
Хочется добавить, что относительно прочности ПСБ на сжатие, она как известно, зависит напрямую от соотношения Воды и Цемента в цементном тесте, и соотношения растворной составляющей и вовлеченного воздуха и полистирольного гравия. Именно для этого в первом случае используют водоредуцирующие добавки, а во втором СДО, поскольку получить нерасслаивающуюся ПСБ-смесь без воздухововлечения трудно (полистирол всплывает). Можно, конечно заменить СДО другими воздухововлекающими агентами либо пенообразователями.
Приятно, если КФ-адгезив сочетает в себе весь этот комплекс свойств.
Если можно, поподробнее о его свойствах.
С уважением, Юрий.
Юрий. начнем сначала.
1. Переговоры с ЗАО "Юникон ЗСК" (дочернее предприятие ВНИИЖБ) велись мной год назад. На тот момент КФ-адгезив был в стадии проверки на ЗАО "Мосстрой 31" и мы не могли дать конкретных указаний по применению КФ-адгезива. В этом году я вновь связался с Юниконом, но они уже использовали некую добавку. Иными словами ВНИИЖБ не считает зазорным использовать СДО но и не считает полезным об этом распространяться.
2. Наш адгезив действует не по принципу поризации цементного теста и тем самым распределять гранулы полистирола, а использует электрохимические реакции адгезии. (типа позолота, хромирование только без электричества) Он создает на поверхности гранул поле заряженное противоположным зарядом нежели цементные частицы, что в свою очередь притягивает цемент на полистирол. Тем самым достигается некоторое уравновешивание масс полистирола и цеменетного теста и происходит равномерное перемешивание. Ни какой поризации.
3. Кф-адгезив применялся Центром Строителдьных Технорлогий г. Москва при строительстве мансардного этажа над трех этажным зданием. ЗАО "Мосстрой 31" при проверке свойств. Экстрапласт-М как в личных целях, так и для отделки пенополистирольных поверхностей построенных домов.
4. Прочность полистиролбетона ни коем образе не зависит отьт количества воды в цементном тесте. Цемен полностью растворяется в воде и прочность его зависит только от скорости испарения воды, но ни в коем случае от ее количества.
5. Опять же прошу вас читать внимательнее расход адгезива 0,5 кг на 1 м3 полистирола (не полистиробетона). Указаный в рассылке расход 2-2,5 л на м3 полистирола дан для РАСТВОРА адгезива (0,5 кг адгезива +1,5 л воды = 2л. раствора адгезива). Т. о. стоимость адгезива в одном м3 полистиролбетона не превышает 110 рублей. Производительность возрастает в 8 - 24 раза. иными словами заменяет по з/п, накладным и прочим расходам сокращается не менее чем в 8 раз.
6. по поводу прочности - результаты получены на марке D550 использован портландцемент м500 Себряковского завода.
7. по поводу ввода в цементный раствор ПВА и эпоксидных смол - ничего у вас не получится - пробовали.
З.Ы. Ответте пожалуйста на такой вопрос - возможно ли сделать качественный полистиролбетон в домашних условиях применяя СДО? Для приготовления раствора используется электродрель с насадкой для перемешивания растворов типа бентонит, боларс и пр.
Еще одно Юрий. Не забывайте, что при применении СДО в полистиролбетоне вы не произходит увеличение обема смеси за счет воздухо вовлечения тем самым вам приходится уменьшать обем полистирола и увеличивать обем цемента, что приводит опять же к удорожанию пенополистиролбетона и снижению его тепловых характеристик. При применении адгезива смесь уплотняется, т.е для приготовления 1 м3 полистиролбетона необьходимо 1,1 м3 пенопласта и 450-500 кг цемента, что в свою очередь улучшает его тепловые и прочностные характеристики. И опять же при нагревании свыше 100 градусов полистирол имеет свойство сжиматься - деструктуризироваться, что приводит к его разрушению, и в конечном итоге вы получаете пористую не однородную структуру так как поры воздуха многократно меньше гранул полистирола. А что с этой структурой? Правильно - она не сможет уже выдерживать тех нагрузок на которые расчитана.
Прошу прощение за опечатку ". при применении СДО в полистиролбетоне ПРОИСХОДИТ увеличение объема за счет воздухововлечения. "
Michelangelo
Приятно За оперативный ответ, итак по порядку:
1. ВНИИЖБ как НИИЖБ являются научными институтами (пусть и ведущими) и не мне вам говорить, какая у них жизнь, а поскольку информация о применении спец.добавок является частью технологического регламента, то с какой стати они будут говорить об этом бесплатно. Вот такая коммерческая информация.
2. Для сведения могу сообщить, что на поверхности полистирола и так имеется заряд, и именно он участвует в процессе смачивания поверхности гранулы (гидрофобность и гидрофильность). Очень хорошо если вы его сдвигаете с помощью КФ-адгезива в сторону гидрофильности.
3. Принял к сведению, если можно телефончик и контактное лицо.
4. Относительно прочности, во-первых цемент не растворяется в воде, тем более на 100%, следующее, именно от соотношения воды и цемента зависит получение быстросхватывающегося раствора, т.к. испарение или связывание воды процесс длительный.
Ещё по поводу прочности, прочность в структуре ПСБ обеспечиватся только цементной поризованной массой, а никак не полистиролом, и именно от всех качеств этой растворной составляющей и зависит прочность на сжатие, поэтому так важно соблюсти все технологические моменты получения цементного теста, полистирол же использется как наполнитель и его свойства как раз и определяет его свойства. Полистирол со временем и под воздействием темпетаруты в структуре ПСБ не изменяется (есть собственный опыт огневого воздействия открытым пламенем газовой горелки пропан темп.600-700 град по Цельсию), выплавляется только наружная часть капсул, которая не защищена цементом, под воздействием температуры сморщивается только полистирол в чистом виде , причем темп. воспламенения 347 градусов.
5. По поводу расхода понятно, непонятно почему так быстро цемент набирает прочность, вы его греете? Или в состав КФ-адгезива входит еще и ускоритель твердения бетонов? Экономику не могу посчитать т.к. нет объетивных цифр извините.
6. Принято к сведению, все понятно и соответствует действительности, с СДО так же получается.
7. Плохо пробовали, я описывал опыт ЦНИИСКА им. Кучеренко.
PS. можно попробовать конечно, но вопрос равномерного перемешивания страдает, а полистиролбетон вы конечно получите.
Теперь по поводу 27-10-03 17:46
Увеличение вовлечения воздуха в ПСБ-смесь, благотворно оказывает влияние на себестоимость конечного продукта, т.к. Цена вводимого СДО по отношению к цене Полистирола много меньше и расход естественно несопоставим. По поводу прочности см. выше. Деструктуризацию вызывает только прямое воздействие УФ-излучения, а так так внутри массы ПСБ такого излучения, то и разрушения никакого. Уплотнение смеси конечно влияет на ее прочность, но в том-то и фокус, что нужно соблюсти оптимальное соотношение.
Господа производители полистиролбетона! Подскажите пожалуйста, у кого есть реальный опыт использования добавок - ускорителей твердения, пластификаторов (Реламикс, линамикс, полипласт и пр. и т.п.) Каково мнение и результаты.
Будте добры,подскажите что можно использовать в качестве микропенообразователя для полист-бетона.Из того что можно купить в хоз-магазине.
канифольное мыло можно изготовить из компонентов, продаваемых в хозмагах.
(как Ваши успехи по изготовлению ГК?)
Рекомендую вначале приготовления теста ввести "Лигнопан Б-2", а при "середине" ввода гранул - SDO-L. Соответственно, потребуется корректировка по воде в сторону уменьшения. ПО ВВ добавке - самый -самый минимум (около 0,1% а то и того меньше) . Лигнопан - как положено к цементу. В нем ускоритель имеется уже.
А вообще - рекомендую двухстадийное приготовление смеси в двух смесителях - виброгидроактиваторе (тесто) и обычном растворосмесителе (тесто с гранулами).
Тем самым и ускорение будет и прочность.
С уважением для воспринявших сие, Рязанец.
| Цитата |
|---|
| Юрец пишет: Господа производители полистиролбетона! Подскажите пожалуйста, у кого есть реальный опыт использования добавок - ускорителей твердения, пластификаторов (Реламикс, линамикс, полипласт и пр. и т.п.) Каково мнение и результаты. |
Доброго дня. Как говорил классик : " Мы пойдем другим путем". Ребята решений много и они определяются теми задачами какие надо решить в конкретном случае. Я например не приемлю пенополистиролбетона, потому как в наши задачи входит вибропрессование полистиролбетона и взвешивать гранулы пеной не лучший выход. Что мы делаем, извините это предмет ноу-хау, слишком много затрачено средств и времени. Конечно мы имеем патент, но и в нем не все раскрыто до конца. Бизнес есть бизнес. А полистиролбетонных рецептов в инете есть множество и для личного пользования вполне приемлемых. С уважением Сергей.
В данной работе рассмотрена возможность использования компонентов лакокрасочной промышленности органической природы, произведенных на территории города Иркутска, в качестве модифицирующей добавки гидрофобизирующего действия. Произведено изучение влияния латекса на основе акриловой дисперсии на характеристики бетонной смеси и бетона, его влияние на процесс набора прочности. В работе приведена зависимость характеристик цементного камня от концентрации введенной в состав смеси добавки. Полученные результаты, позволяют оценить эффективность модифицирования бетонной смеси латексами на основе акриловой дисперсии, а также, его влияние на прочностные характеристики бетона.
Ключевые слова
СНИЖЕНИЕ ВОДОПОТРЕБНОСТИ БЕТОННОЙ СМЕСИ, ЦЕМЕНТНЫЙ БЕТОН, ЛАТЕКС, ДИСПЕРСИЯ АКРИЛОВАЯ, БЕТОН, МОДИФИЦИРОВАННЫЙ БЕТОН, ДЕМПФИРУЮЩИЕ ДОБАВКИ
Текст научной работы
Введение
В строительстве одним из основных материалов является цементный бетон, который находит широкое применение в конструктивных элементах зданий и сооружений. Бетон — искусственный каменный материал, получаемый в результате отвердевания тщательно подобранной, перемешанной и уплотненной смеси, состоящей из вяжущего вещества, воды, крупного и мелкого заполнителей и вводимых в ряде случаев специальных добавок. Несмотря на появление новых строительных материалов, до сих пор бетон, а также железобетон активно используются в строительстве [1,2,3]. Особо развито сейчас монолитное домостроение, а бетон при этом считается основным конструкционным материалом. Его достоинством является универсальность, так как ему можно придать практически любую форму и изменять его свойства в широких пределах [1]. Бетон в строительных конструкциях обеспечивает их высокую прочность, стойкость и долговечность. Однако, при несоблюдении технологии изготовления и твердения бетонных материалов, использования низкокачественных компонентов для их изготовления, они могут разрушаться преждевременно [2,3]. Исследования конструкций из бетона и железобетона показали, что бетон около 70-80% от всех сооружений, покрытий и несущих конструкций подвержен морозной деструкции, а также воздействию агрессивных солевых растворов и реагентов [4,5]. Именно из-за этих факторов сооружения из бетона, работающие в условиях высокой влажности и отрицательных температур, разрушаются еще до окончания срока их эксплуатации [6]. Разработка новых методов улучшения физико-технических показателей бетона является одним из направлений эффективных исследований в области строительного материаловедения, а применение различных видов добавок, широко использующихся в различных областях промышленности, приводит к улучшению его свойств 8. В наше время бетон используется при строительстве транспортных объектов, гидросооружений, мостов, создания несущих опор и балок, а допускать риска их разрушения нельзя. Поэтому, проблема применения бетона, устойчивого к знакопеременным температурам и солевому воздействию, является актуальной на данный момент.
Вода в капиллярах бетона разного сечения замерзает постепенно, так как содержит гидроксид кальция, химические добавки, в замкнутых порах может быть повышено давление, поэтому температура замерзания поровой жидкости снижается, и чем тоньше капилляр, тем снижается в большей степени. Морозное разрушение зависит от влажности или степени водонасыщения материала, температуры замерзания влаги в порах и характера пористости. С помощью современных комплексных модифицирующих добавок появляется возможность формировать более плотную, однородную структуру бетона, достигающую марочной прочности [11].
Бетонные материалы чаще всего разрушаются, если они являются водопроницаемыми. Водопроницаемость бетона приводит к вымыванию из его структуры некоторых продуктов твердения цемента, в первую очередь гидратоксида кальция (Са(ОН)2) [12]. Такое вымывание продуктов из состава бетона называется коррозией цементного камня в бетоне, которое ежегодно наносит огромный ущерб строительным изделиям и сооружениям [13]. Коррозия цементного камня в бетоне возрастает, если через структуру бетона проникает не только чистая вода, но и вода, содержащая соли или другие компоненты, отрицательно влияющие на продукты твердения цемента. В данном случае эти вещества, вступая в реакцию с продуктами твердения цемента, образуют легкоразрушаемые и малопрочные соединения, которые, ослабляя структуру бетона, приводят к его разрушению [14].
Водопроницаемость также отрицательно влияет на морозостойкость бетона: при отрицательных температурах вода замерзает в порах бетона и, как известно, разрушающее действие образующегося льда будет больше, чем действие самой воды [15].
Из изложенного следует, что повышение водонепроницаемости и морозостойкости бетона является важнейшей задачей для увеличения стойкости и долговечности строительных сооружений и изделий. Важной задачей, связанной с использованием цемента, является повышение морозостойкости и прочности строительных материалов. В особенности это относится к регионам Сибири, Севера, Дальнего Востока, Якутии. Для решения указанных проблем необходимо повышение свойств цементных материалов. Разработка новых методов улучшения физико-технических показателей бетона является одним из направлений эффективных исследований в области строительного материаловедения. Применение различных видов добавок, которые широко используются в различных областях промышленности, приводит к улучшению свойств строительных материалов [16].
Материалы и методы исследования
Целью работы является разработка бетонов с пониженной водопотребностью и повышенной прочностью и морозостойкостью.
Наиболее технологическим способом повышения водонепроницаемости и морозостойкости бетона является модифицирование бетонного состава добавками химического и минерального происхождения, путем их введения и равномерного распределения по всему объему бетонного состава [17].
Следует отметить, что улучшение реологических свойств бетонной смеси необходимо производить без потери прочностных характеристик модифицированного бетона, а также требуется обеспечить улучшение эксплуатационных свойств и увеличение долговечности модифицированного бетона.
Эффективность модифицирования бетона возрастает, если, наряду с понижением водопотребности, повышением водонепроницаемости и морозостойкости бетона, для данной цели применяется добавка из местного сырья [18], производимого на территории города Иркутска, имеющегося в относительно неограниченном количестве, не требующим дополнительных затрат на транспортировку и обладающего приемлемой ценой.
В строительном материаловедении известны многочисленные работы, связанные с изучением влияния модификаторов на свойства бетонных смесей и бетонов, их структурообразование и процессы гидратации портландцемента [2,5,7,8,9,12]. Однако недостаточно исследований, посвященных изучению структурированию цементной матрицы бетона с введением в его состав акриловых дисперсий. В связи с чем, в данной работе выполнено модифицирование цементсодержащих растворов водным раствором водно-дисперсионного связующего материала латекса марки ВДСМ-КИ-02-04, произведенного в городе Иркутске ООО «Капитель».
Характеристика применяемых материалов
Читайте также: