Строительство. Растворы и бетоны

Полимерные и полимерцементные бетоны, растворы и мастики

Раздел: Быт. Хозяйство. Строительство. Техника

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-10 (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.

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-300, играющего также роль внутреннего пластификатора поли-эпоксида, и аминный отвердитель ПЭПА или УП-606/2. Для совмещения эпоксидной смолы с цементным тестом используется порошкообразная (но не волокнистая) оксизтилцеллюлоза. Рекомендуется следующее соотношение компонентов полимерцементного раствора (мае. ч.): цемент глиноземистый — 100; песок кварцевый — 200; оксизтилцеллюлоза — 1,6; эпоксидная смола ЭД-20 — 32; отвердитель УП-606/2 — 1,6; отвердитель-пластификатор ПО300 — 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, оксизтилцеллюлоза, 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) • 103

Относительное удлинение при разрыве                      (7...12) • 10"4

Объемное расширение при твердении, %                  1...3

Морозостойкость, циклов, на менее               500