Полимерцементные бетоны

К полимерцементным бетонам относят бетонные растворы, в которых помимо цемента в качестве вяжущего используются специальные полимерные добавки. В отличие от обычных цементных бетонов, в которые полимерные добавки (ГКЖ-94, винсол и другие) вводятся в небольших количествах с целью улучшить эксплуатационные свойства, полимербетоны содержат существенный процент полимеров, которые выполняют функцию связывания частиц заполнителя между собой. Синтетические вещества в составе полимербетона влияют на формирование его структуры, что приводит к изменению физических показателей: большей морозостойкости, увеличению прочности, а также практически полной водонепроницаемости.

Компоненты большинства видов полимербетонов не отличаются от тех, что используется при производстве бетонов на основе цемента: в качестве заполнителя используется песок (предпочтительны кварцевые или дроблёные) и щебень (высокой прочности с размером гранул не более 20 мм).

Существуют три основные технологии получения полимерцементных бетонов. Первая из них состоит в том, что в бетон вводятся водные дисперсии полимеров (чаще всего используются составы содержащие поливинилацетат или синтетический каучук). Попадая в бетонную смесь, дисперсия разрушается: неусвоенная цементом вода выводится, а освободившийся полимер становится дополнительным вяжущим средством.

Вторая технология подразумевает приготовление водной смеси из водорастворимых мономеров и полимеров (поливинового и фуранового спиртов, фенолформальдегидных и эпоксидных смол и др.). Эти вещества способны связать что угодно, не только заполнитель в составе бетона, фактически это клей. Для ускорения процесса схватывания раствор нагревают или обрабатывают отвердителями.

Третья технология подразумевает обработку уже готового изделия из цементного бетона специальными маловязкими полимерами. Для этого применяются карбамиды, стирол и лак «Этиноль». Затвердение введённых полимеров происходит уже внутри объёма свежезалитого бетона.

 Сравнительные эксплуатационные характеристики полимербетона и других строительных материалов

Принцип, лежащий в основе введения полимеров в монолит бетона, состоит в следующем. Структура любого бетона пористая, поскольку вяжущее вещество не проникает в мельчайшие пустоты заполнителя. Молекулы полимера крайне эластичны и способны заполнять мельчайшие поры, каверны и микротрещинки, таким образом образуется абсолютно монолитная структура. Однако следует учитывать, что переизбыток полимеров в составе бетона приведёт к снижению прочности, поскольку вяжущий цемент окажется изолированным от фрагментов заполнителя. Опытным путём было установлено, что оптимальное содержание полимерных добавок в объёме раствора — 15-20%.

Полимерцементные бетоны теряют до 50% своей прочности при воздействии температур свыше 80 °С (температура плавления полимеров). Бетоны с высоким содержанием полимеров в составе также боятся огня. После длительного нахождения во влажной среде бетоны с высоким содержанием полимеров набухают значительно сильнее и частично утрачивают прочность.