Пропитанный полимером раствор и бетон

Полимерцементные системы, где полимеры выполняют функции связующих веществ или усиливающих агентов, известны уже на протяжении ряда лет.

Бетонополимер

Возможность освоения специально пропитанного полимером бетона (бетонополимера), получаемого при полимеризации мономера в пропитанном мономером бетоне, была впервые предусмотрена Бюро рекламации США (USBR) и Комитетом атомной энергии США. Одни из самых ранних опытов по изготовлению пропитанного полимерами раствора и выявлению его свойств были проведены в 1965 г. в Брукхавенской Национальной лаборатории.

Значительное повышение прочности на сжатие, уменьшение поглощения и перспектива улучшения долговечности бетонополимера в условиях агрессивных сред стимулировали постоянный интерес к бетонополимеру. С 1965 г. к бетонополимеру проявляется большой международный интерес и предпринимаются попытки его исследования с целью нахождения наиболее благоприятных аспектов применения.

Были исследованы многие мономерные материалы, причем такой мономер, как метилметакрилат (ММА), самостоятельно или в комбинации с другими мономерами и (или) «сшивающими» добавками, стал одним из наиболее популярных пропитывающих веществ, благодаря низкой вязкости и удобству практического применения.

Введение любых добавок в товарный бетон, его модификация влекут за собой дополнительные затраты, которые должны быть оправданы технико-экономическим анализом. Потенциальные преимущества бетонополимера для некоторых случаев применения, очевидно, оправдывают его повышенную стоимость.

К одной из главных проблем, с которой сталкиваются дорожные службы, относится ремонт бетонных мостовых настилов. Были затрачены большие усилия на непосредственное применение к решению этой проблемы полимерной пропитки. Использование бетонополимера при ремонте разнообразно, так как возможность упрочнения разрушенного или частично поврежденного бетона является заманчивой альтернативой его полной замене.

Планово-предупредительный ремонт, т. е. восстановление возможных повреждений, вызванных прониканием солей и других агрессивных веществ, является, по-видимому, главным направлением в применении бетонополимера. В этом отношении бетонополимер представляет собой возможную альтернативу товарному бетону для бетонных труб, обделок тоннелей, химически стойких настилов и для других случаев применения этого материала.

Повышенная прочность бетонополимера позволяет проектировщикам использовать более тонкостенные элементы, и сборные конструкции представляются потенциально более широким рынком сбыта новых разработок в этой области. Очевидно, что расходы на повышение долговечности конструкций из товарного бетона могут быть возмещены за счет лучших эксплуатационных качеств и меньшего профилактического ремонта бетонополимера в специальных случаях применения.

Сушка.

Для облегчения пропитки бетон обычно предварительно высушивают. Методика высушивания включает вакуумную сушку и различные формы термической сушки, включая печную, а также применение электрического или работающего на газе оборудования. Наиболее практичным и эффективным методом считается газоотапливаемый инфракрасный нагрев. Нагрев в пламени пропана менее эффективен, но он пригоден для сушки поверхности. Следует стремиться избегать больших температурных градиентов, которые могут привести растрескиванию, поэтому важно вести контроль над степенью нагрева и максимальной температурой поверхности.

Степень обезвоживания бетона зависит от температуры и геометрии образца, так же, как и время, необходимое для высушивания бетонного образца до постоянства массы.

Неполное высушивание перед пропиткой может привести к значительным деформациям набухания во время впитывания мономера. При средней влажности (58%) набухание раствора, пропитанного метилметакрилатом, значительно больше, чем для других значений влажности. Пропитка метанолом дает меньшее расширение, чем пропитка метилметакрилатом.

Было также высказано предположение, что набухание может быть обусловлено образованием соли, обладающей высокой растворимостью,— метакрилата кальция. При полном высушивании между затвердевшим цементным тестом и метилметакрилатом не происходит никакого взаимодействия.

Ввиду сложности процессов сушки необходимо провести дополнительное лабораторное исследование, чтобы получить- предварительные данные о возможности использования тон или иной технологии сушки для конкретного случая.

Насыщение мономером.

С целью оптимизации условий, требуемых для максимальной пропитки за минимальное время, изучались методы пропитки при вакумировани под давлением и простой пропитки (запруживания).

При вакумировании повышается не только скорость поглощения мономера, но и общее объемное содержание полимера в бетоне. Как правило, время пропитки меняется обратно пропорционально квадрату приложенного давления. Степень влияния вакумирования и давления на насыщение бетона мономером следующая: вакумированне и давление вакумирование простая пропитка. При простом методе пропитки поровая система бетона насыщается примерно на 80°6.

В процессе исследования в полевых условиях применялись резиновые сжимающие коврики. Снизу такого коврика располагалась сеть желобчатых каналов, в которых содержался мономер.

Похожие записи