Бетон с полимерами, добавляемыми во время смешивания для изменения свойств затвердевшего бетона, является полимермодифицированным цементным бетоном (ПМЦ).
Полимеры добавляются в бетонные смеси либо в виде водной эмульсии, либо в дисперсной форме. Это делается для улучшения следующих свойств бетона:
Модифицированный полимерами цементный бетон – это композит, получаемый путем введения в бетон полимерного материала. Это происходит на стадии смешивания. Полимеры, которые вводятся на этом этапе, никоим образом не должны мешать процессу гидратации.
Поскольку многие полимеры нерастворимы в воде, их добавление может быть осуществлено только в виде эмульсии, дисперсии или в виде латекса. Сформированный композит затем заливается в требуемую форму обычным строительным способом. В дальнейшем происходит отверждение, аналогичное обычному отверждению бетона.
Гидратированный цемент и полимерная пленка, образующаяся в результате отверждения полимерного материала, образуют взаимопроникающую матрицу, которая связывает заполнитель. Полимерные материалы в виде решетки и форполимеров могут быть добавлены для модификации цементных бетонов.
Количество полимеров, необходимых для полимерно-модифицированного бетона, относительно невелико. Они составляют от 1 до 4% по массе композита. Модифицированный полимерами бетон наименее дорогостоящий. Обработка ПМК считается очень простой.
С точки зрения механических свойств бетон из ПМК не соответствует требованиям. Бетон с полимерной пропиткой оказался лучше по механическим свойствам по сравнению с бетоном, модифицированным полимерами.
Виды модифицированного полимерами бетона (PMC)
В зависимости от типа используемого модификатора, модифицированный полимерами бетон можно разделить на следующие типы:
Латекс-модифицированный цементный бетон
Латексы представляют собой белые молочные суспензии, состоящие из полимерных частиц очень маленького размера, которые суспендированы в воде с помощью эмульгаторов и стабилизирующих агентов. Они содержат около 50% твердого полимера по массе.
Как эластомерные, так и стеклообразные полимеры были использованы в решетках для модификации цементного бетона. Они придают высокую
высокую прочность и низкую скорость коррозии арматуры.
Латексные добавки можно хранить в соответствующей экспозиции, которая помогает защитить смесь от замерзания и температурных воздействий.
Если бочка, в которой хранится смесь, подвергается воздействию солнечного света, она должна быть надлежащим образом укрыта подходящим изолирующим одеялом. Поддерживаемая температура в закрытом помещении должна быть менее 85F.
Латекс из натурального каучука, акрилонитрил-бутадиен, неопрен и каучуковый латекс являются одними из широко используемых эластомерных латексов. Стеклообразные полимеры имеют больший модуль упругости, прочность и подвержены хрупкому разрушению.
Примерами таких полимеров являются поливинилиденхлорид, акриловые полимеры, поливинилацетат и стирол-бутадиен-сополимерный латекс. Поливинилиден сополимер используется в неармированном бетоне из-за наличия остаточного хлора, который вызывает коррозию арматуры.
Влажное отверждение композита в течение периода от одного до семи дней формирует оптимальную температуру отверждения. Затем следует сухое твердение. По истечении 28 дней твердения модифицированный латексом бетон набирает свою окончательную прочность.
Модифицированный преполимерами цементный бетон
Для этого используются системы на основе полиэфира-стирола, эпоксидные системы, фурановые системы и т.д. Повышение прочности этого типа ЧВЦ составляет порядка 50-100% по сравнению с обычным бетоном.
Он обладает хорошей адгезией и улучшенными характеристиками долговечности. Прочность на растяжение и модуль разрыва более чем в два раза выше, чем у обычного бетона. Образование микротрещин меньше в случае предварительно модифицированного полимерами цементного бетона.
Более низкое водоцементное отношение и заполнение пор в предварительно модифицированном полимером бетоне способствуют повышению долговечности бетона по сравнению с обычным бетоном. Но стоимость полимера не учитывается при повышении прочности модифицированного полимерами бетона.
Свойства модифицированного полимерами бетона
Свойства модифицированного полимерами бетона описаны ниже:
- Добавление полимеров делает бетонную смесь более удобоукладываемой. Это позволяет уменьшить количество воды, добавляемой в бетонную смесь.
- Прочность бетона на раздавливание увеличивается при использовании полимеров в бетоне. Это происходит потому, что полимер снижает водоцементное отношение, что в свою очередь увеличивает прочность на раздавливание.
- Улучшается связь между заполнителем и матрицей.
- Модификация полимерами повышает прочность бетона на изгиб.
- Бетон, модифицированный полимерами, содержит по крайней мере на 3 % больше воздуха, чем обычный бетон. Это дополнительное количество воздуха снижает модуль упругости бетона (PMC).
- Добавление полимера увеличивает время схватывания бетона.
- При использовании полимера повышается устойчивость бетона к истиранию.
- Устойчивость бетона к замораживанию и оттаиванию улучшается благодаря модификации полимерами.
- Ограничивается проникновение ионов хлора и других вредных веществ. PMC обладает повышенной устойчивостью к таким нежелательным воздействиям.
- ЧВК обладает повышенной прочностью сцепления при сдвиге.
- Пластичность бетона, модифицированного полимерами, выше по сравнению с обычным бетоном.
- Они обладают повышенной прочностью на растяжение и изгиб по сравнению с обычным бетоном.
Применение модифицированного полимерами бетона
Читать далее: ГЕОПОЛИМЕРНЫЙ БЕТОН – ЭКОЛОГИЧЕСКИ ЧИСТЫЙ СТРОИТЕЛЬНЫЙ МАТЕРИАЛ
Читайте далее:- Различные виды композитов в строительстве и их применение.
- Модифицированный полимерами раствор – типы, свойства и применение.
- Цементные композиты, армированные волокном (FRC), и высокоэффективные композиты FRC.
- Армированный фибробетон – виды, свойства и преимущества армированного фибробетона.
- Гибридная цементобетонная накладка на мостовой настил – причины разрушения.
- Полимерный пропитанный бетон – применение и свойства полимеров в бетоне.
- Полимер, армированный волокном (FRP) в строительстве, виды и применение.