Компаундированные вяжущие вещества(компаунды), получаемые сплавлением либо смешением органических вяжущих веществ разных видов и марок, применяют по большей части для производства кровельных, водоизоляционных и герметизирующих изделий и материалов. Но они смогут использоваться кроме этого и для бетонов типа асфальтовых либо полимерных, полимерцементных.
Герметик приобретают на базе двух синтетических каучуков — этиленпропилен-каучука (СКЭП) и бутилкаучука БК с молекулярной массой выше 20 000. Оба синтетических каучука смешивались на вальцах при температуре 60—80°С в течение 10 мин до однородного состояния; после этого в массу в качестве мягчителя додавали минеральное наполнитель и-30 масло ИС — сепарированный мел. После этого масса подвергалась окончательному перемешиванию в течение 30 мин при той же температуре. Любой компонент, вошедший в состав герметика, делает самые характерные для него функции: этиленпропиленовый каучук формирует подвижную пространственную сетку мастики; бутилкаучук увеличивает клейкость этогр каучука; мягчитель снижает вязкость совокупности, что особенно принципиально важно при внесении герметика в шов; наполнитель упрочняет совокупность, способствует стремительному нарастанию теплоустойчивости мастики. Эти компоненты имеют и другие функции, но указанные по большей части обусловливают уровень качества нетвердеющего герметика.
Значительно усиливает уровень качества асфальтовых бетонов использование компаундированного битума с добавлением в него резино-каучуковых веществ. У асфальтобетонов увеличиваются упруго-эластические и теплостойкие особенности, морозе- и температуростойкость. За границей и у нас накопился достаточный опыт добавления резины и каучука в битумы. самоё эффективное действие на битумы оказывает натуральный каучук и синтетический gR-S марки П. Согласно данным автора, резина (протекторная крошка) быстро повышает эластичность битумов, к примеру уфимского: при введении в него резины числом 20% краткосрочная эластичность возросла практически в 3 раза, а у дрогобычского — в 6 раз если сравнивать с исходным битумом. Соответственно у асфальтового вяжущего вещества — на 75% и в 4—-5 раз, а с люберецким битумом — в 15—20 раз. По безотносительной величине краткосрочная эластичность оставалась самая высокой у асфальтовяжущего вещества с уфимским битумом. Рациональное количество резинового порошка, добавляемого в асфальтобетон и битум при заданной температуре, устанавливается экспериментальным методом по оптимальной величине Б/П.
Вторым вероятным методом обогащения битума каучуковым веществом есть впрыскивание каучукового латекса в битум в ходе его тёплого потока (200—210°С), дабы обеспечивалось относительно мгновенное и полное испарение воды из латекса, но исключалась возможность деполимеризации каучука. Приобретаемый новый компаундированный материал, именуемый как гуммированный битум, владеет повышенной эластичностью, увеличивающейся при одновременном добавлении в него серы либо серосодержащих органических соединений. За границей употребляется накопленный опыт по компаундированию битума полимерами — эпоксидной смолой, полиэфирной смолой. Приобретаемый ИСК именуется часто как «эпон-асфальт». Он отличается большой прочностью при растяжении и сжатии, высокой сопротивляемостью органическим (нефтяным) щелочам и растворителям, а в эксплуатационный период — высокой долговечностью и теплостойкостью.
Компаундированными вяжущими с применением в них кумаро-новой смолы, глифталевых и идиоловых полимеров, а в зарубежной практике — ярких синтетических битумов, и полимеров, пользуются при изготовлении цветных асфальтовых бетонов для устройства парковых дорожек, скверов городских и оформления площадей, пешеходных переходов и других объектов.
Материалы на базе комбинированных вяжущих веществ.Комбинированные вяжущие вещества разрешают изготовлять высококачественные материалы с конгломератным типом структуры. Среди них более довольно часто видятся комбинации на базе неорганических и органических соединений. Прежде всего это относится к полимерцементным бетонам, бетонополимерам и цементно-полимерным бетонам.
Полимерцементные бетоны приобретают на базе классических минеральных вяжущих веществ — портландцемента, глиноземистого цемента, извести, гипса, жидкого стекла и др. С принятым неорганическим веществом объединяется мономер либо полимер (пропи-ловый спирт, пропилен, пропил амин и др.), находящийся в виде водного раствора. По окончании отверждения образуется необычный по-лимерцементный (либо иного заглавия) камень, как матричная часть ИСК. Количество вводимого мономера (либо полимера) образовывает А—10% либо более по массе в пересчете на сухое вещество. В результате прочность бетона (либо другого материала) заметно увеличивается при опробованиях на растяжение, изгиб и ударную нагрузку, повышается химическая стойкость адгезионная способность и ИСК вяжущего компонента. Возрастает морозоустойчивость и водонепроницаемость. К тому же, понижается скорость микроструктурообразо-вания, вероятен рост усадочных явлений. Так, к примеру, отмечено, что гидратация и гидролиз алита и С3А в водных растворах мономеров либо полимеров замедляется. Отмечается тенденция к увеличению основности гидроалюмината кальция при росте концентрации С3АН6. Кроме этого употребляются растворимые полимеры — эпоксидные смолы С-89, карбамидные смолы, поливиниловый спирт, метилцеллюлоза и др.
Для получения полимерцементного бетона вероятно вместо водного раствора полимера (мономера) вводить водную дисперсию полимера, к примеру поливинилацетатной дисперсии, бутадиен-стирольного латекса либо латексные дисперсии. Возможно кроме этого использовать нерастворимые в воде полимеры, к примеру эпоксидные, полиэфирные, полиуретановые и другие олигомеры, талантливые посредством соответствующих эмульгаторов образовывать достаточно устойчивую эмульсию при интенсивном перемешивании с минеральным вяжущим веществом.
Бетонополимеры приобретают методом простой технологии цементного бетона, но на завершающей стадии твердения цементного изделия производится его последующая пропитка и вакуумная сушка мономером. Среди употребляемых мономеров — метилметакрилат, стирол, низкомолекулярные эпоксидные смолы, ФАМ и др. Они заполимеризовываются в порах бетона и цементного камня под влиянием кислорода воздуха, повышенных температур, отвердите-лей и др. Пропитка полная либо лишь верхнего слоя на глубину 10—20 мм изделия снижает сквозную пористость, повышает прочность исходного цементного бетона. Его предельная прочность при сжатии может составить до 120—300 МПа: Возрастает в 3—4 раза сопротивление истиранию. Быстро снижается ползучесть с возрастанием модуля упругости. Увеличивается морозоустойчивость, увеличиваясь с 200 до 500 циклов, водонепроницаемость, химическая находиськость. Но введение мономера удорожает бетон, исходя из этого его применяют в важных конструкциях, при производстве тюбингов и др.
Порошкообразный водонерастворимый полимер либо мономер возможно внесен в бетон как простой наполнитель на стадии производства цементной смеси. Для придания дисперсной совокупности повышенной гидрофильности в нее вводят ПАВ.
Из неорганических веществ для пропитки бетона используют жидкое стекло и серу. Состав серных бетонов: сера 58—70%, минеральный наполнитель 30—40%, пластификатор 1—4%. При температуре 180—200°С и последующем стремительном охлаждении образуется полимерная сера: в макромолекуле находятся многие десятки тысяч атомов серы.
Цементно-полимерный бетон приобретают равно как и полимерце-ментные. Но количество вводимых полимеров ограничивается 1—3% по массе либо кроме того меньше (в пересчете на сухое вещество). Присутствие полимера в бетоне кроме того в таких малых количествах приносит техническую пользу.
Фибробетон — разновидность цементного бетона, в котором достаточно равномерно распределены обрезки — «фибры». Под этим собирательным заглавием подразумеваются волокна из металла, отрезки узкой металлической проволоки, отходы гвоздевого производства и др., и из щелочестойкого стекловолокна, полимеров (в основном полипропилена) и т. п. Фибра в бетоне выполняет функции армирующего компонента, что содействует улучшению качества бетона (фибробетона), повышает его трещиностойкость и деформативность. Потому, что фибра вносится в ходе перемешивания, распределение волокон делается неорганизованным, не смотря на то, что вибрационное действие на цементную смесь при уплотнении помогает направленному размещению отдельных волокон. При параллельной ориентации их к действию растягивающих упрочнений на изделие из фибробетона прочность последнего значительно (в 2—3 раза) возрастает если сравнивать с хаотическим (объемно-произвольном) армированием, в то время, когда меньшинство волокон участвует в восприятии упрочнений от нагрузок.
К фибре предъявляются определенные технические требования, к примеру в отношении ее химической стойкости к щелочной среде бетона длины волоконец если сравнивать с их диаметром (не меньше 10:1). По зарубежным данным, оптимальным есть отношение l/d = 100 – 150. Требования кроме этого касаются показателя прочности на растяжение, модуля упругости, адгезии к бетону, коэффициента линейного расширения и др. Концентрация фибры в количестве бетона устанавливается на стадии проектирования оптимального состава и зависит, например, от ее комкуемости при перемешивании бетонной смеси. Рациональное содержание армирующих волоконец в бетоне снижается с возрастанием количества большого заполнителя, в особенности по окончании 30—35% его по массе. Предельное насыщение матрицы металлическими волокнами при простом методе перемешивания образовывает 2—3%, стеклянной — 3—5%.
При упрочнении матрицы оптимальной структуры фиброй упрочняется и ИСК, что соответствует закону конгруэнции.
Изучения говорят о том, что при применении нейлона, полиэтилена, полипропилена и других армирующих волокон с низким модулем упругости возрастает их относительная растяжимость, а у фибробетонов и других ИСК увеличиваются ударная вязкость, сопротивляемость выкалыванию и истиранию линз, каверн и т. п. Использование волокон из стали, щелочестойкого стекла, других волокон и асбеста с высоким модулем упругости (если сравнивать с матрицей) увеличивает прочность бетона (ИСК) при растяжении а также сопротивляемость динамическим действиям. Более целесообразно — комбинирование армирующих волокон.
Действенным есть введение фибры, подвергшейся поверхностной обработке полимерными веществами либо их компаундами. Большие прочностные показатели (к примеру, при сжатии до 40 МПа и более) достигаются при 3%-ном содержании фибры (по количеству) и длине фибры 40—45 мм.
В технологии фибробетона самая трудной операцией является перемешивание цементной смеси с фиброй. По большей части до тех пор пока используют простые типы мешалок — барабанные, растворные с принудительным лопастным перемешиванием. Но предстоящий успех действенного фибробетона связан с совершенствованием технологии и разработкой особой техники, талантливой обеспечить высокий уровень качества перемешивания разнородных компонентов при любых нужных количествах волокон в цементной (растворной) мйссс.
Фибробетоны используют в сборных и монолитных конструкциях, трудящихся на знакопеременные упрочнения. У нас эта югрессивная разновидность бетона не взяла массового распространения, не смотря на то, что употребляется на некоторых строительных объектах, к примеру при возведении станций Столичного и Санкт-Петербургского метро для заполнения зазоров в железных и бетонных конструкциях, на МКАД с применением в их конструкциях стеклофибробетона. В других случаях, к примеру на третьем транспортном кольце Москвы, стеклофибробетон используют в качестве несъемной опалубки-облицовки в тоннелях путепровода.
Глава 13 изделия и Теплоизоляционные материалы
Керамические материалы
