ИЗОЛЯЦИОННЫЕ И ГЕРМЕТИЗИРУЮЩИЕ ПОЛИМЕРЦЕМЕНТНЫЕ МАТЕРИАЛЫ. Раствор цементно полимерный
ЦЕМЕНТНО-ПОЛИМЕРНЫЕ ГИДРОИЗОЛЯЦИОННЫЕ РАСТВОРЫ | Строительные материалы и изделия
УДК 691.53:699.82
Б.Я. Трофимов, Л.Я. Крамар, А.С. КоролевЮжно-Уральский государственный университет
Цементные растворы с полимерными добавками находят широкое применение в современном строительстве для устройства поверхностной штукатурной гидроизоляции и отделочных слоев, к которым предъявляются высокие требования по прочности сцепления с основным материалом — камнем, металлом, бетоном.
Много работ было посвящено вопросам применения и эффективности добавки водорастворимой эпоксидированной смолы ДЭГ-1 в цементных бетонах [1,3,4]. Было определено, что добавление смолы свыше оптимального количества отрицательно сказывается на гидратации цементного вяжущего, а оптимальная добавка при вводе с водой затворения замедляет набор прочности раствором в ранние (до 7 сут) сроки твердения в 1.2-1.3 раза, улучшая его прочностные характеристики в поздние (марочные) сроки в 1,3-1,4 раза [1,3]. Водонепроницаемость растворов с добавкой повышается на 4-6 марок [4]. Однако применение таких цементно-полимерных растворов в качестве гидроизоляционных ставит проблему ускорения набора ими эксплуатационных свойств ввиду необходимости обеспечения работоспособности гидроизоляционного слоя в ранние сроки (до 2-3 сут твердения).
По данным некоторых исследований на протекание процессов структурообразования в цементных материалах в присутствии многих поверхностно-активных веществ значительное влияние оказывает время их ввода в бетонную смесь относительно времени перемешивания ее сухих составляющих с частью воды затворения [7]. Исходя из этого были поставлены следующие задачи: определить влияние времени и последовательности ввода составляющих уплотняющей добавки на структурообразование в бетонах, исследовать роль отвердителя в формировании структуры и свойств цементных материалов с добавкой ДЭГ-1.
Для решения поставленных задач при приготовлении растворных смесей с добавкой ДЭГ-1 производилось предварительное затворение, при котором вначале цемент и песок в соотношении 1:1.6 перемешивались с 2/3-ми всего требуемого объема воды затворения в течение определенного времени, после чего добавлялась оставшаяся 1/3 объема воды с растворенным в ней полимером и отвердителем. Перед растворением в воде полимер и отвердитель смешивались вместе и выдерживались в течение 2-3 мин. Водоцементное (В/Ц) отношение в смесях составляло 0.42. Работа проводилась на цементе ПЦ400-Д20 и кварцевом песке с Мк=2.45.
В табл. 1 приведены значения подвижности растворных смесей и прочности растворов с оптимальным количеством полимерной добавки [5] при различном времени ее ввода в частично затворенную смесь, из которых видно, что добавка ДЭГ является поверхностно-активной [2] и обладает пластифицирующим действием на растворные и бетонные смеси.
Из полученных данных следует, что пластифицирующий эффект при вводе добавки после затворения сухой смеси снижается, что свидетельствует об ее пониженной адсорбции на первично гидратированных зернах цемента. Интерес представляет то, что применив прием предварительного затворения, можно снять эффект замедления данным полимером набора эксплуатационных характеристик раствором в ранние сроки твердения. Причем в 7 суток и далее все составы дают одинаковые показатели по прочности на сжатие Rсж и водонепроницаемости, оцениваемой по глубине капиллярного подсоса влаги h, определяемой при одностороннем насыщении.
С целью выявления роли аминного отвердителя, добавляемого к смоле перед вводом ее в цементную смесь, в формировании свойств цементно-полимерных растворов был проведен эксперимент, результаты которого отражены в табл. 2.
Полученные данные показывают, что условием максимальной эффективности добавки является совместный или раздельный с ней ввод в растворную смесь аминного отвердителя, основным преимуществом которого перед другими отвердителями (аминофенольными) является то, что он растворим в воде, обеспечивая взаимодействие со смолой и в жидкой фазе. Следует отметить, что некоторой активностью обладает и ДЭГ без отвердителя, но с отвердителем ее эффективность значительно возрастает.
С целью изучения влияния составляющих рассматриваемой добавки на состав гидратных новообразований цемента был проведен комплекс дериватографических и рентгенофазовых исследований составов, соответствующих составам в табл. 2. Дериватографические данные (см. рисунок, табл. 3) показывают для всех составов с ДЭГ, в том числе и без отвердителя, пониженное содержание свободной извести. То же подтверждают и данные рентгенофазового анализа — дифракционные пики Са(ОН)2 для растворов с ДЭГ характеризуются меньшей интенсивностью по сравнению с бездобавочными.
Слабо выражены и пики низкоосновных гидросиликатов кальция (ГСК), в то время как кривые ДТГ показывают пики потери массы при 660-6700С, характерные для метамиктных — метастабильных пересыщенных Са2+ фаз, а кривые ДТА — экзотермический эффект при 330-3400С, соответствующий температуре кристаллизации непрореагировавшего выщелоченного клинкерного кремнезема SiO2.
На основании полученных данных можно уточнить влияние добавки ДЭГ-1 на процессы гидратации и структурообразования при твердении цементного вяжущего.
Особенность данной добавки заключается в том что, являясь поверхностно-активной, она одновременно является и химически активной, поскольку содержит в своем составе кислые спиртовые -ОН и эпоксидную -О- группы, способные связывать ионы Са2+ при определенной концентрации извести в жидкой фазе.
При вводе в смесь сразу со всей водой затворения происходит быстрое осаждение мономеров добавки на поверхности раздела фаз «зерно цемента — вода» [2]. При последующем вводе, когда жидкая фаза уже достаточно насыщена известковой составляющей, смола связывает часть ионов кальция диэтиленгликолем через группировку -ОН с заменой на ион водорода Н+ и образованием сложного кальциевого алкоголята, о чем свидетельствуют данные термогравиметрии по содержанию извести (табл. 3, рис.), на фазе первичного гидрата осаждается меньшее количество добавки (табл. 1) со снижением пластификации (табл. 1), что снимает замедляющий эффект добавки на гидратацию цемента. В результате этого степень пересыщения известью в растворе растет, индукционный период замедляется, о чем свидетельствуют данные о замедлении добавкой ДЭГ начала схватывания цемента [5], твердение же протекает с ускорением, превышая кинетику набора прочности бездобавочных растворов.
Таким образом, влияние данной добавки на свойства цементных композиций следует разделить на две составляющие: роль добавки в протекании гидратационных процессов при твердении цемента и структурообразовании его гидратов и роль добавки, как дополнительного связующего элемента за счет ее отверждения или связывания с основной фазой через эпоксидные группировки.
Выводы.
На основании данных проведенных исследований можно сделать заключение, что с целью ускорения набора эксплуатационных характеристик растворами с добавками ДЭГ и ТЭГ необходимо производить предварительное затворение растворной смеси с выдержкой в течение 5-7 мин перед их введением.
Данный прием был запатентован как новый способ [5] приготовления цементно-полимерных смесей с добавками эпоксидированных диэтиленгликолей, согласно которому сухая смесь вяжущего и заполнителей прежде перемешивается с частью воды затворения в течение определенного времени, после чего вводится оптимальная добавка смолы с отвердителем.
Показана необходимость использования добавки ДЭГ совместно с отвердителем, однако введение смолы и отвердителя в растворные смеси может производиться раздельно, без их предварительного смешивания, что в определенных случаях упрощает технологию их приготовления.
Библиографический список
- Барташевич А.А., Далевский А.К., Юхневский П.И. Новая комплексная добавка для бетонов в конструкциях водохозяйственных сооружений// Строительные материалы. — 1975. — №12. — С.17-18
- Кунцевич О.В., Попова О.С. Использование водорастворимых смол в качестве добавок к бетонам //Бетон и железобетон. — 1977. — №7.
- Попова О.С. Бетоны с добавками водорастворимых смол // Бетон и железобетон.- 1981. — №10.
- Саталкин А.В., Солнцева В.А., Попова О.С. Цементно-полимерные бетоны. — Л.: Стройиздат, 1971. — 169с.
- Селезнев Г.И., Трофимов Б.Я., Крамар Л.Я., Королев А.С., Пургин А.В. Патент №98101622 от 27.01.98г
- Сычев М.М. Твердение вяжущих веществ. — Л.: Стройиздат, 1974. — 80с.
- Ramachandran V.S., Feldman R.F., Beaudoin J.J. Concrete science. Treatise on current research, Division of building research. — London. — 1981. — 427p.
Еще на сайте:
sbcmi.ru
ПЕРСПЕКТИВЫ ПРИМЕНЕНИЯ ПОЛИМЕРЦЕМЕНТНЫХ БЕТОНОВ, РАСТВОРОВ И МАСТИК
Полимерные и полимерцементные бетоны, растворы и мастики
Для полимерцементных материалов как относительно молоцого вида строительных материалов еще не определился окончательно круг рациональных областей применения. Высокая стоимость полимерных компонентов и в ряде случаев дефицитность ограничивают пока возможные области применения полимерцементных материалов. Однако с каждым годом полимерцементные материалы находят все новые области применения, где они проявляют себя лучше традиционных материалов.
Основной принцип поиска новых областей применения полимерцементных материалов — подход к ним как к композиционным материалам, каждый компонент которых выполняет свои специфические функции, придавая материалу в целом высокие эксплуатационные свойства. При разработке новых областей применения следует учитывать особенности свойств полимеров: высокую адгезию, водостойкость и гидрофобность, способность сильно изменять реологические свойства бетонных смесей и характер пористости затвердевших минеральных вяжущих, высокую деформативность и т. п.
Большие перспективы открываются при использовании полимерцементных материалов в качестве электроизоляционных материалов. Хорошо высушенный бетон имеет довольно высокое электросопротивление (более Ю9 Ом • м) и относится к электроизоляционным материалам. Однако из-за гидрофильности цементного камня и развитой системы сообщающихся пор цементные материалы при нахождении в атмосфере с влажностью 50...60% поглощают влагу и сильно снижают свое электросопротивление (до Ю7 Ом • м). Введение в бетонную смесь полимеров гидрофобизирует цементный камень и изменяет характер пор, благодаря чему бетон даже при влажности воздуха 80... 90% сохраняет высокие электроизоляционные свойства.
Для получения электроизоляционных бетонов используют термореактивные олигомерные смолы (эпоксидные, полиэфирные и др.) или дисперсии водостойких полимеров с небольшим содержанием стабилизаторов (акриловые эмульсии, латексы некоторых каучуков и др.). Такие электроизоляционные бетоны можно рассматривать как своеобразный композиционный материал, в котором рабочие функции разделены между слагающими его элементами: минеральное вяжущее создает прочный каркас материала, а полимер придает материалу стабильно высокие диэлектрические свойства.
Одно из перспективных направлений применения полимерцементных растворов и бетонов — повышение качества монолитного бетона при бетонировании плоскостных сооружений (дорог, аэродромов, водоводных лотков, стенок каналов и т. п.) с одновременным улучшением эксплуатационных свойств конструкции в целом. В этом случае полимерцементный раствор или бетон укладывают тонким слоем (2... 4 см) поверх основного бетонного массива непосредственно после укладки последнего. Благодаря этому достигается полная монолитность слоистой конструкции, но наличие полимерцементного бетона сверху замедляет испарение воды из основного массива бетона и улучшает условия его твердения. Это особенно важно в условиях сухого и жаркого климата. Однако при этом необходимо поддерживать влажность верхнего полимерцементного слоя в течение 3...5 первых дней.
Такие двухслойные конструкции с верхним слоем из полимерцементного бетона имеют преимущества в процессе эксплуатации. В дорожных и аэродромных покрытиях они повышают износостойкость и долговечность покрытия, а в гидротехническом строительстве — водонепроницаемость бетона, что опять-таки увеличивает долговечность бетонной конструкции в целом.
Полимерцементные растворы на олигомерах, обладающих высокой адгезией к стали (например, на эпоксидных или полиуретановых смолах) , могут быть использованы для омоноличивания железобетонных конструкций путем анкеровки выпусков арматуры такими растворами взамен сварки или склеивания полимерными компаундами.
Повышенные деформативность и прочность при растяжении поли - мерцементных бетонов делают целесообразным их применение в растянутых зонах железобетонных конструкций. При изготовлении таких двухслойных железобетонных элементов сохраняется принятая заводская технология железобетона.
Экспериментальные работы показали целесообразность применения полимерцементных бетонов на водорастворимых термореактивных олигомерах для изготовления предварительно напряженных железобетонных конструкций. Даже при невысоких П/Ц (0,02—0,03) благодаря лучшему сцеплению с арматурой и большей растяжимости (нужно отметить, что при таком количестве полимерного компонента ползучесть бетона не возрастает) применение полимерцементного бетона в напряженно-армированных конструкциях уменьшает и даже исключает - появление трещин в растянутой зоне бетона. Это в сочетании с повышенной коррозионной стойкостью и водонепроницаемостью полимерцементного бетона важно при применении таких напряженно-армированных конструкций в зданиях химических предприятий, в гидротехническом, транспортном и энергетическом строительстве для сооружений, работающих в условиях попеременного увлажнения и высушивания или под гидростатическим напором.
В заключение следует подчеркнуть, что особенно эффективно применение полимерцементных бетонов, растворов и мастик при ремонте бетонных и других каменных конструкций, так как при этом достигается высокое качество ремонтных работ и долговечность отремонтированных участков.
Оборудование для изготовления дорожного бордюра — формы
Контакты для заказов оборудования для дорожного бордюра: +38 050 4571330 [email protected] Оборудование для производства строительных материалов Комплекс оборудования для изготовления «Дорожного бордюра» Строительство дорожного покрытия и оформление тротуаров, улиц и …
Бетономешалка — растворосмеситель шнековый
Производим и продаем бетономешалки шнековые - растворосмесители для приготовления бетонного раствора для изготовления шлакоблоков, тротуарной плитки и других строительных изделий. Фото бетономешалки шнековой: Описание конструкции бетономешалки шнековой Бетономешалка состоит из: …
ПЕРСПЕКТИВЫ РАЗВИТИЯ ПРОИЗВОДСТВА И ПРИМЕНЕНИЯ ПОЛИМЕРНЫХ БЕТОНОВ И МАСТИК
Основным фактором, сдерживающим расширение применения полимерных бетонов и мастик, является высокая стоимость и в ряде случаев дефицитность основного сырья. Так, стоимость 1 м3 одного из самых дешевых полимербетонов — бетона …
msd.com.ua
Как устроить цементно-полимерные полы | Всё о полах в квартире и доме
class="eliadunit">
Чтобы разобраться, как устроить цементно-полимерные полы вспомним, что это такое, полимерные полы.
Полимерные полы
Цементно-полимерные полы это самовыравнивающие смеси, относящие к, так называемым, наливным полам.По задумке, раствор такого пола, должен легко выравниваться на основании, практически без сторонней помощи.
Сухая смесь цементно-полимерного пола, основана на минеральных вяжущих, типа эпоксидная смола, смола полиуретановая, смола полиакрилатная и т. п. Конечно, главной составляющей полимерной смеси остается цемент и кварцевый песок. Продается цементно-полимерный пол в виде сухой смеси, готовой к разведению водой, в мешках по 25-30 кг.
Подготовка основания, чтобы устроить цементно-полимерные полы
Для устройства цементно-полимерного пола, подготовка основания классическое. Бетонное основание, перед устройством цементно-полимерного пола, защищается мозаично-шливовальной машинкой. Шлифовка снимает пленку с бетонной поверхности, открывая слой, способный впитывать (цеплять) смесь.
Поверхность очищенного бетона грунтуется полимерной грунтовкой, глубокого проникновения.
Поверхность бетона не должна иметь трещин. Стыки плит перекрятий и сквозные отверстия с трубами герметизируются, чтобы не было протечек. Также герметизируется стык пола и стен.
По периметру комнаты можно уложить демпферную ленту.(не обязательно)
Устройство цементно-полимерного пола
Выпускаются цементно-полимерные (наливные) полы с допустимой толщиной устройства от 1 мм до 20 мм. Полы с разрешенной заливкой 1- 5 мм называются и относятся к финишным наливным полам.
Раствор цементно-полимерного пола делается по инструкции указанной на упаковке смеси. Консистенция раствора должна напоминать густую сметану.
Как проверить густоту готовой смеси
Положите на пол кусок чистой фанеры или картона. Зачерпните 1 килограмм раствора и вылейте на фанеру. «Лужа» раствора не должна превышать 40 см.
Готовый раствор цементно-полимерного пола выливается на пол от дальнего угла комнаты. Предварительных разметок по стенам делать не нужно. Если делаете наливной пол ±20мм, то в качестве маяков используются специальные треноги с маяками.
class="eliadunit">
Примечание: Для работы по устройству цементно-полимерного пола, нужно вести в специальных обувных шипах. Они одеваются на обувь, как босоножки.
Чтобы быстро устроить цементно-полимерные полы, лучше работать вдвоем. Один делает раствор, второй выливает его на пол и разравнивает, вернее, выпускает из раствора воздух и одновременно разравнивает поверхность.
Разравнивается вылитый раствор специальным валиком с иголками. Важно, прокатывать раствор валиком минимум 10 минут, при этом валик из раствора вынимать нельзя.
Комнату нужно залить целиком, за один рабочий день.
Полимерные полы
Кроме цементно-полимерных полов, существуют полимерные полы. Они продаются в готовом виде, и составляются из двух готовых компонентов. Такие полы паронепроницаемы и в основном делаются в офисах и на предприятиях. В квартирах, устройство полимерных полов, делаются для 3D полов с замысловатыми рисунками на полу.
©Opolax.ru.
Другие Инструкции по устройству полов
class="eliadunit">
opolax.ru
ИЗОЛЯЦИОННЫЕ И ГЕРМЕТИЗИРУЮЩИЕ ПОЛИМЕРЦЕМЕНТНЫЕ МАТЕРИАЛЫ
Полимерные и полимерцементные бетоны, растворы и мастики
За счет уплотняющего действия полимерных добавок и частичного превращения порового пространства цементного камня из системы сообщающихся пор в отдельные замкнутые поры многие полимерцементные материалы с успехом применяются для изоляции и герметизации стыков строительных конструкций. Изоляционные покрытия защищают основной материал конструкции (емкости, фундамента, каркаса здания) от агрессивного воздействия жидких сред; уменьшают фильтрацию жидкости через стенки емкостей и предохраняют жидкости от отрицательного воздействия материала емкости.
Полимерцементную изоляцию применяют для устройства внутренней и наружной изоляции железобетонных конструкций, подвергающихся гидростатическому напору водных или слабоагрессивных сред. Полимерцементной штукатуркой можно изолировать стены и днища заглубленных и подземных сооружений (тоннелей, коллекторов, каналов) , стены и перекрытия водонаполненных сооружений (резервуары, бассейны-отстойники). Полимерцементную изоляцию не применяют, если она контактирует непосредственно с питьевой водой.
При устройстве изоляционных покрытий общего назначения толщиной 20...50 мм применяют мелкозернистые полимерцементные бетоны марок 150...200 с П/Ц = 0,05...0,08. Для устройства покрытий толщиной 10...20 мм при наличии агрессивных солевых водных сред П/Ц бетона принимают 0,1...0,12. В качестве полимерцементной добавки применяют латекс СКС-65 или другие каучуковые латексы. Наилучшие показатели по водонепроницаемости и коррозионной стойкости дают материалы на дисперсии сополимера метилметакрилата и хлоропрена марки МХ-30 с обязательной стабилизацией веществом ОП-7 или ОП-Ю (6... 8 % от массы сухого остатка дисперсии). Если полимерцементную смесь наносят вручную, то ее подвижность (осадка конуса) должна быть 6...7 см, если методом торкретирования — 9... 10 см.
При устройстве гидроизоляции при гидростатическом напоре более 0,1 МПа полимерцементный гидроизоляционный слой следует армировать стальной сеткой.
Для гидроизоляции внутренних поверхностей резервуаров для хранения воды, соков и т. п. применяют многослойную изоляционную конструкцию. При этом тонкий слой, соприкасающийся с жидкостью, выполняется из эпоксидных компаундов, а промежуточные слои между эпоксидной изоляцией и железобетонной конструкцией — из полимерцементного раствора. Эти слои не только обеспечивают гидроизоляцию резервуара, но и предохраняют эпоксидное покрытие от деформации за счет создания подстилающих слоев. При этом в промежуточных полимерцементных слоях П/Ц материала возрастает от первого слоя к последнему. Толщина этих слоев 0,3...0,5 мм. В табл. 3 приведены составы слоев двух вариантов: на латексе СКС-65 и ПВА дисперсии.
| Таблица 3. Составы полимерцементных мастик для подстилающих слоев Компоненты Состав для слоев, мае. ч.
|
Вода добавляется до вязкости смеси по ВЗ-4 для 1-го состава — 90...100 с, для 2-го состава — 50...60 с и 3-го состава — 110...120 с.
Перед нанесением полимерцементных слоев поверхность бетона очищают от пыли и грунтуют разбавленной полимерной дисперсией.
Благодаря высокой адгезии и деформативности полимерцементные растворы применяют для заделки стыков сборных железобетонных конструкций. Для этого применяют цементно-песчаные растворы с добавкой латексов СК или ПВА дисперсии при П/Ц = 0,1 ...0,15.
Для герметизации стыков подземных сооружений из сборных элементов, например швов между тюбингами в тоннелях метро, рекомендуются эпоксидно-цементные растворы, обеспечивающие водонепроницаемость шва под давлением 0,1 МПа через 1 ч и 0,5 МПа через 24 ч после укладки материала в шов.
В таких растворах для обеспечения быстрого твердения в качестве минерального вяжущего применяют глиноземистый цемент, а в качестве полимерного связующего — низковязкую эпоксидную смолу ЭД-20, отверждаемую системой из низкомолекулярного полиамида ПО-ЗОО, играющего также роль внутреннего пластификатора поли - •зпоксида, и аминный отвердитель ПЭПА или УП-606/2. Для совмещения эпоксидной смолы с цементным тестом используется порошкообразная (но не волокнистая) оксиэтилцеллюлоза. Рекомендуется следующее соотношение компонентов полимерцементного раствора (мае. ч.): цемент глиноземистый — 100; песок кварцевый — 200; оксиэтилцеллюлоза — 1,6; эпоксидная смола ЭД-20 — 32; отвердитель УП-606/2 — 1,6; отвердитель-пластификатор ПО-ЗОО — 8,3; вода — 30...35.
Для обеспечения более плотного примыкания герметизирующего состава в него можно вводить полигидросилоксановую жидкость ГКЖ-94 в количестве 0,16 мае. ч. При взаимодействии с аминными отвердителями она выделяет газообразный водород, увеличивая объем смеси, уже уложенной в шов.
Для удобства работы и более точной дозировки материалов указанные составы готовят заранее (но не более чем за 3 сут) в виде двух упаковок. В первой упаковке в тщательно перемешанном виде находятся глиноземистый цемент, оксиэтилцеллюлоза, добавка ГКЖ-94, эпоксидная олигомерная смола ЭД-20, во второй упаковке — песок и отвердители эпоксидной смолы- Приготовленные смеси перемешивают на месте производства работы в стандартном смесителе в течение 3... 4 мин с добавлением необходимого количества воды. Жизнеспособность смеси 45...60 мин. Укладывают смеси в шов и уплотняют принятыми в метростроении методами для цементных растворов.
Применение порошкообразного эмульгатора оксиэтилцеллюлозы дает возможность получать нелипкие композиции: оборудование и руки легко отмываются от полимерцементной смеси водой, несмотря на то что в смеси содержится водонерастворимая вязкая и липкая эпоксидная смола.
Отвержденный эпоксидно-цементный герметизирующий раствор имеет следующие фйзико-механические показатели:
Предел прочности, МПа:
Прн сжатии......................................................... 35—40
При растяжении................................................. 11...25
Адгезионная прочность, МПа.
К бетону (на сдвиг) ..................................................... 2,0—2,5
К чугуну (на отрыв)..................................................... 5,0...7,5
Модуль упругости, МПа....................................... (2,5—12) • 10®
Относительное удлинение при разрыве........ (7...12) • Ю"4
Объемное расширение при твердении, %....... 1...3
Морозостойкость, циклов, на менее............................... 500
Контакты для заказов оборудования для дорожного бордюра: +38 050 4571330 [email protected] Оборудование для производства строительных материалов Комплекс оборудования для изготовления «Дорожного бордюра» Строительство дорожного покрытия и оформление тротуаров, улиц и …
Производим и продаем бетономешалки шнековые - растворосмесители для приготовления бетонного раствора для изготовления шлакоблоков, тротуарной плитки и других строительных изделий. Фото бетономешалки шнековой: Описание конструкции бетономешалки шнековой Бетономешалка состоит из: …
Основным фактором, сдерживающим расширение применения полимерных бетонов и мастик, является высокая стоимость и в ряде случаев дефицитность основного сырья. Так, стоимость 1 м3 одного из самых дешевых полимербетонов — бетона …
msd.com.ua
ПОЛИМЕРЦЕМЕНТНЫЕ МАТЕРИАЛЫ НА ВОДНЫХ ДИСПЕРСИЯХ ПОЛИМЕРОВ
Полимерные и полимерцементные бетоны, растворы и мастики
Первые попытки получения полимерцементных бетонов и растворов были сделаны в 20 — 30-х годах нашего столетия русскими и английскими строителями. Для этого были использованы латексы натурального и синтетических каучуков. Опыт применения таких латекс-цементных материалов, а они применялись для устройства аэродромных покрытий и резервуаров для хранения жидкостей, показал, что латекс-цементные бетоны и растворы обладают несомненными преимуществами перед обычными бетонами благодаря высокой износостойкости, трещи - нестойкости и водонепроницаемости. Кроме того, совмешение водной дисперсии — латекса каучука — с бетонной смесью осуществлялось просто, без изменения в общепринятой методике бетонирования. Однако реальное развитие применения полимерцементных материалов началось лишь тогда, когда химическая промыш ленность освоила массовый выпуск различных видов водных дисперсий полимеров: поливинилацетата и его сополимеров, полиакрилатов, поливинилхлорида, различных типов синтетических каучуков.
Полимерцементные материалы на водных дисперсиях полимеров — наиболее распространенный тип полимерцементных материалов. Введение полимера в тесто минерального вяжущего в виде водной дисперсии позволяет получать материалы с П/Ц до 0,15...0,20. Это объясняется тем, что сам водонерастворимый полимер, находящийся в дисперсиях в виде частиц-глобул размером 0,1 ...10 мкм, не оказывает угнетающего действия на твердение минерального вяжущего. Основной причиной такого воздействия служат стабилизаторы полимерных дисперсий — водорастворимые органические поверхностно-активные вещества, содержание которых в дисперсии составляет 5—10% от массы полимера. Таким образом в полимерцементных материалах на основе воцных дисперсий полимеров при П/Ц = 0,1—0,2 содержание водорастворимых органических веществ будет не более 1—2% от массы минерального вяжущего, что соответствует верхнему пределу содержания ПАВ и других органических добавок в растворах и бетонах.
С какой же целью в дисперсии, используемые для полимерцементных материалов, ввоцят такое большое количество стабилизирующих ПАВ? Полимерные дисперсии являются термодинамически неустойчивыми системами. Различные внешние воздействия на дисперсию могут привести к ее коагуляции (примером коагуляции водной дисперсии высокомолекулярного вещества может служить створаживание прокисшего молока при нагревании). При коагуляции частицы дисперсии соединяются друг с другом, образуя крупные агрегаты.
Одна из наиболее частых причин коагуляции — действие электролитов. При этом их действие тем сильнее, чем больше заряд коагулирующих ионов. Кроме того, причиной коагуляции могут быть механические воздействия (например, интенсивное перемешивание при получении масла из молока). При перемешивании или вибрации возрастает частота и интенсивность соударений частиц дисперсии, что повышает вероятность их слияния. При механических воздействиях коагуляционные процессы протекают локально и сопровождаются появлением отдельных частиц коагулюма, а не одновременной коагуляцией всей дисперсии.
Часто коагуляция происходит в результате десорбции стабилизатора с полимерных частиц, что облегчает их слияние при соударениях. Десорбция стабилизатора может произойти при добавлении к дисперсии каких-либо порошкообразных материалов с развитой поверхностью (в нашем случае цемента и песка), на которую и переходит часть стабилизирующего ПАВ. Другой причиной десорбции может быть разведение дисперсии водой1 (при малых П/Ц и большом водосодержании полимерцементных смесей). В этом случае небольшое количество полимерной дисперсии смешивается с относительно большим количеством воды затворения, в результате чего часть стабилизирующего ПАВ с поверхности частиц дисперсии переходит в виде раствора в воду, т. е. происходит смещение адсорбционного равновесия в результате увеличения содержания ПАВ в водной среде и десорбции с границ полимер — вода.
При приготовлении полимерцементных растворов и бетонов одновременно действуют несколько коагулирующих факторов: появление в водной среде ионов Са+2 при растворении и гидролизе клинкерных минералов, механические воздействия при перемешивании смесей и десорбция стабилизирующих ПАВ в результате введения новых дисперсных фаз (цемента и песка) и разведения дисперсий водой затворения. В случае же коагуляции полимерной дисперсии в бетонной смеси до ее укладки в дело все положительные воздействия на материал от Полимерной добавки не смогут проявиться, так как в смеси образуются крупные сгустки полимерного коагулюма, подвижность смеси резко падает и она делается неудобоукладываемой.
Проверяют совместимость (отсутствие коагуляции) полимерной дисперсии с тестом минерального вяжущего, например цементным тестом, следующим образом. Готовят полимерцементное тесто с В/Ц = 0,35 при соотношении П/Ц = 0,1 (по сухому остатку). Например, 20 г латекса СКС-65 (он содержит приблизительно 10 г сухого остатка и 10 г воды) и 25 г воды смешивают со 100 г цемента. Если при перемешивании образуется пластичное цементное тесто, которое в течение 2 ч не обнаруживает резкого загустевания, то латекс стабилизирован по отношению к данному цементу (следует помнить, что различные виды цемента оказывают различное коагулирующее действие на различные полимерные дисперсии). Если же проверка дала отрицательный результат, необходимы лабораторные испытания латекса, в результате которых определяют вид и количество стабилизирующей добавки.
Устойчивость полимерных дисперсий обусловливается наличием в дисперсионной среде (в нашем случае воде) поверхностно-активных веществ — стабилизаторов. Поверхностно-активные вещества (ПАВ) — вещества, способные накапливаться на поверхностях соприкосновения двух тел, называемых поверхностями раздела фаз (для водных дисперсий полимера это — поверхность полимерных частиц). ПАВ создают на поверхности частиц адсорбционно-сольватный защитный слой, препятствующий их сближению и коагуляции. Препятствием к сближению частиц могут быть:
Расклинивающее давление воды, связанной в адсорбционном слое молекулами или ионами стабилизатора;
Электростатическое отталкивание одноименно заряженных ионов, адсорбированных на поверхности частиц и образовавших двойной электрический слой.
ПАВ могут быть двух типов: ионогенные и неионогенные. Ионо - генные ПАВ (рис. 1, а) распадаются в воде на ионы; при этом один ион, содержащий органическую часть молекулы ПАВ, является защитным ионом, адсорбирующимся на частице полимера своей органической
Рис. 1. Схема стабилизирующего действия ПАВ иоиогенного (а) и иеионо-
Генного (б) типов: 1 — глобула полимера, 2 - внутренний электрический слой, образованный ионами ПАВ, 3 - наружный слой ионов, 4 - адсорбированные молекулы ПАВ, 5 — молекулы воды, связанные с молекулами ПАВ
Частью. Заряженная часть этого иона способствует образованию вокруг частицы полимера двойного электрического слоя. Примером ионоген - ного ПАВ может служить обычное мыло — стеарат натрия, диссоциирующее в водной среде с образованием поверхностно-активного аниона: C17h4sCOONa<* С17Н35СОО- + Na+
Неионогенные ПАВ (рис. 1, б) имеют так называемые дифильные молекулы: одна часть молекулы — полярная — имеет сродство к воде, другая — неполярная — к полимеру.
Для стабилизации полимерных дисперсий в строительной практике обычно применяют неионогенные ПАВ — вещество ОП-7 и ОП-Ш (ГОСТ 8433 — 81) или смесь этих веществ с казеинатом аммония в соотношении 1:1. Этот комплексный стабилизатор получают из смеси (мае. ч.): казеин — 1; вещество ОП-7 (ОП-Ю) — 1; 25%-ный водный раствор аммиака — 1; вода — 4. Казеин, раствор аммиака и воду помещают в смеситель и подогревают до 70...80 "С при постоянном перемешивании до получения однородного продукта. Затем добавляют ОП-7 и массу повторно перемешивают. Полученный стабилизатор совмещают с латексом из расчета 1 : 10 (по сухому веществу). Стабилизированный таким образом латекс промышленность выпускает под маркой СКС-65ГП марки „Б".
Существует два подхода при расчете необходимого количества стабилизатора для предотвращения коагуляции дисперсии, вводимой в цементное тесто. Если исходить из того, что основной причиной коагуляции дисперсии является цемент (выделение Са+2 в водную среду, адсорбция стабилизатора частицами цемента), определяют количество стабилизатора в зависимости от расхода цемента. Эта величина обычно составляет 1 ...2 % от массы цемента.
На практике же часто пользуются дисперсиями, в которые заранее введен стабилизатор (обычно около 10% от массы полимера). Для полимерцементных композиций с П/Ц = 0,1—0,2 в этом случае мы имеем необходимую степень стабилизации по отношению к цементу (1... 2%). Однако для композиций с низким П/Ц (0,04...0,08) количество стабилизатора в дисперсии по отношению к цементу может оказаться недостаточным и понадобится дополнительная стабилизация.
Таким образом, при приготовлении полимерцементных смесей во избежание получения материалов с плохими свойствами необходимо при всех изменениях состава смеси или ее компонентов проверять, нет ли коагуляции полимерной дисперсии. Исключение составляет ПВА дисперсия, которая, как правило, не нуждается в дополнительной стабилизации в полимерцементных материалах. Объясняется зто тем, что стабилизатором ПВА дисперсии служит поливиниловый спирт, который был применен при эмульсионной полимеризации винилаце - тата в ПВА; в щелочной же среде цементного теста количество поливинилового спирта в ПВА дисперсии увеличивается в результате поверхностного гидролиза самого ПВА. Часто в состав полимерцементных композиций вводят ускорители твердения, например хлорид кальция, так как стабилизаторы полимерных дисперсий замедляют твердение минеральных вяжущих.
Полимерная дисперсия, введенная в цементную смесь (цементное тесто, растворную или бетонную смесь), оказывает сильное пластифицирующее действие. Причин этого явления несколько.
В цементных смесях одной из главных характеристик служит во - доцементное отношение (В/Ц). При добавлении в цементную смесь полимерной дисперсии необходимо учитывать воду, содержащуюся в дисперсии, при определении общего количества воды затворения. Но объем самой дисперсии приблизительно в два раза больше объема содержащейся в ней воды. Поэтому, добавляя полимерную дисперсию в цементную смесь, мы как бы увеличиваем содержание в ней жидкости и тем самым разжижаем смесь.
ПАВ, стабилизирующие полимерные дисперсии, одновременно являются и пластификаторами цементных смесей, а их количество, приходящееся на цемент в полимерцементных смесях, близко к оптимальным расходам пластификаторов в обычных бетонах и растворах.
Присутствие в цементных смесях полимерных дисперсий вызывает сильное воздухововлечение в смесь, что также оказывает сильное пластифицирующее действие.
Указанные факторы позволяют сильно снизить В/Ц смесей без снижения ее пластичности. Так, например, при введении латекса СКС-65 ГП „Б" в цементно-песчаный раствор состава 1:3с увеличением П/Ц равная пластичность смесей (расплыв конуса на встряхивающем столике 120 мм) достигается при все уменьшающихся значениях В/Ц:
Ц/Ц__ 0 0,06 0,09 0,12
В/Ц___ 0,5 0,42 0,35 0,29
Для разных видов цемента, полимерных дисперсий и стабилизирующих систем зти значения будут различные, но общая закономерность сохраняется. При снижении В/Ц прочность бетонов и растворов возрастает. Такая же зависимость наблюдается и для полимерцементных бетонов и растворов, но ее четкому проявлению мешают некоторые особенности таких бетонов и растворов.
Присутствие в полимерцементной смеси стабилизирующих ПАВ (ОП-7, ОП-Ю, поливинилового спирта) вызывает сильное воздухо - вовлечение при перемешивании (содержание вовлеченного воздуха в смеси может доходить до 10...12%). Это уменьшает среднюю плотность смеси, но поризация цементного камня неизбежно снижает его прочность. Однако из-за того, что образующиеся при зтом поры в основном замкнутые, показатели водопоглощения, водонепроницаемости и морозостойкости материала не снижаются, а благодаря положительному действию полимерного вяжущего даже повышаются.
Добиться повышения прочности и улучшения водонепроницаемости и морозостойкости полимерцементных материалов можно, применив специальные вещества — пеногасители, снижающие эффект воздухо- вовлечения до минимума. Пеногасители — зто обычно эмульсии крем- нийорганических полимерных веществ типа полиметилсилоксанов, вводимые в очень малых количествах. Например, для эффективного подавления воздухововлечения при применении латекса СКС-65, стабилизированного 10% вещества ОП-7, достаточно 0,5% пеногасителя от массы латекса (по сухому остатку).
Присутствие полимерной дисперсии в полимерцементном бетоне оказывает сложное воздействие на процесс твердения минерального вяжущего. В смесях, наносимых на пористое основание, благодаря повышенной водоудерживающей способности смесь не обезвоживается и тем самым улучшаются условия гидратации цемента. При твердении в воздушно-сухих условиях полимерная дисперсия замедляет испарение влаги из твердеющего материала и улучшает условия гидратации минерального вяжущего. Но одновременно присутствие в твердеющей системе водорастворимых органических веществ замедляет твердение цемента. Поэтому при твердении во влажных условиях полимерцементные материалы медленнее набирают прочность, чем чисто цементные. Кроме того, влажные условия препятствуют процессу пленкообразо - вания из полимерной дисперсии, т. е. замедляется формирование структуры полимерного связующего.
Все эти обстоятельства необходимо учитывать при определении оптимального режима твердения для бетона и растворов с полимерными дисперсиями. Обычно принимают следующий режим твердения: первые 7.
msd.com.ua
Коллоидный цементный раствор (КЦР) - Отделочные растворы для обычных штукатурок - Материалы для малярных, обойных и ремонтно-шукатурных работ
Исходными материалами для вибродомола сухой смеси в вибрационной мельнице являются портландцемент марки не ниже 400 и тонко измельченный кварцевый песок с удельной поверхностью 3000 см2/г (по прибору ЛСХ-2), дозируемые в соотношении 7: 3.
Кроме серого цемента могут быть применены белый и цветной портландцементы.
Вибродомол производят до получения сухой смеси с удельной поверхностью не менее 5000 см /г.
Срок годности сухой смеси при хранении ее в контейнерах и флягах—1 месяц, в полиэтиленовых мешках—15 дней, в крафт-мешках — 5 дней.
После вскрытия тары сухую гидравлическую смесь необходимо использовать в течение одной рабочей смены. На строительной площадке КЦР приготовляют поэтапно. Сначала перемешивают сухую смесь с водой затворения в течение 2—3 мин в растворосмесителе периодического действия, затем полученный раствор, выгруженный в емкость, подвергают виброактивизации глубинным вибратором в течение 5—7 мин.
Так как удобоукладываемость КЦР быстро теряется (30— 60 мин), ее улучшают введением в состав раствора в процессе затворения сухой смеси сульфитно-спиртовой барды в количестве 0,1—0,2% от массы вяжущего (в расчете на сухое вещество ССБ).
Рабочая консистенция свежеприготовленного КЦР должна составлять 7—8 см по стандартному конусу.
Прочность при сжатии через сутки составляет 150 кг/см2, через 7 суток — 400 кг/см2.
Растворы с полимерными добавками
Составы растворов с полимерными добавками (в частях по массе)
| Составляющие | Составс добавлением | |
| поливинилацетатнойэмульсии | латексаСКС-65ГП | |
| Портландцемент марки 400 | 1 | 1 |
| Поливинилацетатная дисперсия 50%-ная | 0,2—0,4 | — |
| — | 0,2—0,4 | |
| Латекс СКС-65 ГП | 3-4 | 3-4 |
| Песок речной просеянный | 0,01 | — |
| Хлористый кальций технический кристаллический | — | 0,01—0,02 |
| Казеин кислотный воздушно-сухой (стабилизатор) | 5-6 | 5-6 |
| Вода в объеме, необходимом для погружения стандартного конуса, мм | — | — |
Примечания:
- Загружать составляющие в смеситель в такой последовательности: вода затворения с добавками полимеров, растворы хлористого кальция или казеина, а после перемешивания — сухая растворная смесь или ее составляющие.
- Хлористый кальций предварительно растворяют в воде до 20%-ной концентрации, а казеин кислотный – в щелочных растворах едкого калия или натра, аммиака, буры по 10-15%ной концентрации.
- Составы с ПВАЭ неводостойки, но маслостойки, а составы с СКС-65ПГ — наоборот.
«Справочник молодого маляра», Ф.Ф. Мовчан
Рецепты штукатурных растворов Рецепты штукатурных растворов, применяемых при ремонтных работах, приведены в таблицах ниже. Известково-песчаные растворы на извести-тесте (в частях по объему) Штукатурка Состав раствора (известь: песок) обрызг грунт накрывка Наружная, не подверженная систематическому увлажнению, и внутренняя в помещениях с относительной влажностью воздуха до 60%. По камню и бетону 1: (2,5/4) 1: (2/3) 1: (1/2)…
www.ktovdome.ru
