Полимерцементный раствор м100 технические характеристики – состав, технические характеристики, соответствие требованиям ГОСТ, назначение и применение

Содержание

состав, технические характеристики, соответствие требованиям ГОСТ, назначение и применение

Полимерцементный раствор - это одна из модификаций обычного песчано-цементного раствора. Также полимеры могут добавляться в смеси, которые используются при кладке штукатурки и другого облицовочного материала. Добавление этого вещества в состав помогает улучшить его характеристики.

Общее описание и отличие

У цементного раствора из обычных составляющих, как и у других растворов, в которых в качестве вяжущего вещества выступает минеральное вещество, есть ряд недостатков. Среди них особенно выделяется низкая прочность при растяжении или изгибе, низкая стойкость к ударам, малый процент деформации, низкая стойкость к истиранию и слабая адгезию по отношению к другим строительным веществам. Список недостатков достаточно велик, что сильно ограничивает применение обычного раствора. Для того чтобы как можно сильнее снизить влияние этих недостатков или же вовсе ликвидировать их влияние, в состав смеси вводят специальные полимеры в качестве добавки от 2 до 30 % от общей массы. Таким образом можно сказать, что состав полимерцементного раствора отличается от обычного лишь наличием этой самой добавки.

Введение полимера в смеси

Стоит сказать о том, что полимер, так или иначе, вводится в большое количество самых разных смесей. Чаще всего он предназначен лишь для улучшения пластификации, а также гидрофобизации. Кроме этого, наличие таких добавок составляет менее 1 % от общей массы. Это является основным отличием от полноценного полимерцементного раствора. В них полимер серьезно влияет на состав, изменяя его физико-химические свойства, на его структуру, а также входит в раствор, как самостоятельный элемент, а не обычная присадка.

Методы добавления полимеров могут отличаться. К примеру, можно добавлять его в виде водной смеси. В таких случаях обычно содержание его в цементе будет не более 3-5 % от общей массы. Намного чаще используется метод, в котором задействованы водные дисперсии, содержащие полимеры. Отличие состоит в том, что в дисперсии полимер не растворяется в воде, а значит, его количество может быть увеличено. Таким образом, удается ввести в цементную смесь примерно 10-20 % добавки от общей массы цемента.

Дополнительные элементы

Стоит отметить, что все характеристики полимерцементного раствора могут быть утеряны, если во время добавки полимерной дисперсии произойдет такой процесс, как коагуляция или же створаживание раствора. Чаще всего, чтобы избежать таких негативных последствий, применяются различные стабилизаторы. В качестве них обычно выбирают поверхностно-активные вещества (ПАВ) - ОП-7 или ОП-Ю. Возможно также заменить их небольшой группой электролитов, к примеру, жидким стеклом. Без добавки стабилизатора может обойтись лишь полимерцементный раствор, который был смешан на основе пластифицированной дисперсии ПВА.

Однако введение ПАВ не проходит бесследно. Чаще всего эти вещества выступают в роли мощных пенообразователей, а также они способны вовлекать воздух в растворную смесь. Если это происходит, то мельчайшие пузырьки воздуха, которые были вовлечены, могут достигать в объеме 30% от общей массы раствора.

Изменение свойств раствора

Наличие полимерных добавок в растворе помогает более равномерно распределить поры, а также сделать их объем куда более меньшим. Можно привести пример. В обычном цементном растворе, к примеру, поры могут быть до 1 мм в диаметре, а их основная часть отличается показателями в 0,2-0,5 мм в объеме. Если речь идет о полимерцементном составе, то максимальный объем снижается до 0,5 мм, а наибольшее количество, примерно 90-95 %, и вовсе не будут более 0,2 мм.

Это сказывает самым положительным образом, допустим, при сплошном выравнивании штукатурки стен полимерцементным раствором, где поры могли бы нарушить общую структуру. Также здесь стоит добавить, что те смеси, в которых имеется вовлеченный воздух, характеризуются большей пластичностью, а также лучше удобоукладываемостью при меньшем содержании жидкости. Как говорилось ранее, пластификации у таких составов также на более высоком уровне. Все это ведет к тому, что при добавлении воды очень важно учитывать процент вовлеченного воздуха и пластификацию полимерцементного раствора.

Адгезионные свойства

У таких составов наблюдается повышенная адгезия, которая объясняется следующим образом. При нанесении смеси полимер концентрируется на границе раздела и играет роль клейкой основы между раствором и основанием. Что касается самой адгезии, то она напрямую зависит от вида добавленного полимера, а также от его концентрации. Далее стоит сказать о том, что это свойство проявляется только в том случае, когда происходит высушивание раствора в воздушно-сухих условиях. Поэтому, допустим, штукатурка с полимерцементным раствором, нанесенная на стены, будет отличной основой для укладки. Если затвердевание происходит в воде, то адгезия не будет проявлять себя так хорошо, даже при огромной концентрации полимера. Это обусловлено тем, что стабилизаторы растворяются в воде, а некоторые добавки и вовсе способны изменять свои свойства, если они находятся в жидкой среде.

Можно добавить, что высокий уровень адгезии сказывается не только на улучшенном сцеплении с другими материалами, а еще и на механических характеристиках самого раствора. Это особенно заметно при возникающих нагрузках при растяжении и изгибе. У смесей с присадками эти показатели выше примерно в 10 раз, чем у обычных. Это благодаря тому, что слои полимера связывают минеральные составляющие между собой. Есть также такая характеристика, как модуль упругости, который примерно в 10 раз ниже, чем у обычного. Благодаря этому факту можно смело утверждать, что полимерный состав более деформативен, чем обыкновенный.

Усадка и другие характеристики

Если в смесь вводится более 7-10 % полимера от общей массы цемента, то при ее затвердевании будет наблюдаться более существенная усадка. Однако так как вместе с этим сильно возрастает и деформативность раствора, то по такой характеристике, как устойчивость к трещинам, смесь ничем не уступает обычной, а в некоторых ситуациях может даже превышать. Еще одно отличие в параметрах - это отдача влаги. В полимерном растворе она проходит более медленно, что позитивно сказывается на процессе затвердевания, так как не наблюдается быстрое пересыхание, из-за чего могут возникать трещины.

Взаимодействие с другими материалами

Для чего используется полимерцементный раствор? Все выше указанные свойства и характеристика материала привели к тому, что он отлично подходит для крепления облицовочных материалов, так как может обеспечить более лучшее крепление. Здесь можно привести простое сравнение обычной смеси и смеси с добавкой полимера. Раствор на основе цемента и песка создает максимальную прочность крепления к 7-9 суткам после облицовки, а к 28 суткам этот показатель будет уменьшаться примерно в 5-6 раз. Если говорит о растворе с присадкой из полимеров, то максимальная прочность крепления будет достигнута чуть позже, на 9-10 сутки, однако при этом ее отсутствие в дальнейшем и вовсе не наблюдается. Благодаря этому качеству такие составы и стали максимально широко использоваться при облицовке.

Лучшие составы для работ и расход

При модификации обычного цементно-песчаного раствора пластификаторами и полимерами можно достичь сильного сокращения расхода. Полимерцементный раствор может наноситься максимально тонкими слоями и при этом быть качественным основанием для облицовочного материала. Это обусловлено тем, что дисперсия с полимерами не только серьезно увеличивает пластичность, но и вовлекает воздух от 8 до 12 %.

На сегодняшний день в этой сфере наиболее перспективным раствором считается тот, который сделан на основе гипсоцементно-пуццоланового вяжущего (ГЦПВ), а также водными дисперсиями полимеров. Использовать такой состав можно как при наружных работах, так и при внутреннем оштукатуривании. Однако наибольший эффект, как показала практика, достигает при применении его в декоративных растворах и мастичных смесей для обработки фасадов зданий.

Требования к составу

На сегодняшний день имеется государственный документ, который регламентирует все требования, которые должны быть соблюдены при эксплуатации такого рода смеси. Ранее для полимерцементного раствора ГОСТ 28013-98 не был полностью подготовлен. Его действие распространялось лишь на обычные строительные растворы, без специальных добавок. Взамен данному и неполному ГОСТу был введен СП 82-101-98, которые распространялся на более полный перечень всех смесей. К примеру, в своде правил указанно, что специальные смеси могут готовиться лишь в специальных узлах - на растворных заводах, если они используются при строительстве государственных построек. Кроме того, для доставки такого строительного материала следует использоваться лишь специальные автосамосвалы или же растворовозы. Еще одним важным требованием стало то, что все составляющие компоненты, прежде чем приступить к их смешению, должны пройти все необходимые проверки на их пригодность и качество.

Состав для полового покрытия

Наиболее весомое отличие обычного раствора с добавкой полимеров от того, который должен использоваться для полового покрытия, состоит в том, что он имеет более высокую устойчивость к истиранию, а также не образует пыли во время износа. Чаще всего для составления такой основы используют дисперсии ПВА или же бутадиенстирольные латексы. Если добавить латекс в количестве 15-20 %, то можно увеличить стойкость к истиранию в 4-5 раз, если добавить столько же дисперсии ПВА, то можно добиться увеличения этого параметра только в 3 раза.

Если делать вывод из всего вышесказанного, то можно с уверенностью сказать, что использование обычной смеси уже не так актуально. Наличие разнообразных добавок вполне оправдано, даже если это несколько повышает стоимость смеси.

fb.ru

Полимерцементные растворы

Категория: Выбор стройматериалов


Полимерцементные растворы

У обычных цементных растворов, как и у растворов на других минеральных вяжущих, есть ряд существенных недостатков: низкая прочность при растяжении и изгибе; малая деформативность и низкая ударная стойкость; недостаточная адгезия к другим строительным материалам; невысокая стойкость к истиранию, причем при истирании растворов образуется много пыли.

Чтобы уменьшить или ликвидировать эти недостатки, в растворы на минеральных вяжущих вводят полимерные добавки в количестве 2…30% от массы цемента. Такие растворы называют полимерцементными (если их получают на основе других минеральных вяжущих, например гипсовых, то соответственно они называются полимергипсовые и т. д.).

Полимерные добавки вводят также и в обычные растворы, но в очень малых количествах (менее 1% от массы цемента) с целью пластификации или гидрофобизации раствора. В отличие от таких растворов в полимерцементных растворах полимер влияет на физико-химические процессы твердения минерального вяжущего и существенно изменяет структуру затвердевшего раствора, входя в него в виде самостоятельной фазы.

Полимер может быть введен в растворную смесь в виде водного раствора; в таком случае количество полимера обычно не превышает 3. . .5% от массы цемента. Это объясняется тем, что органические вещества, в том числе и полимеры, растворенные в воде затворения, замедляют гидратацию минеральных вяжущих тем больше, чем больше концентрация органического вещества.

Значительно чаще используют водные дисперсии нерастворимых в воде полимеров, например поливинилацетатную дисперсию (ПВАД) и латексы синтетических каучуков (СК). В виде дисперсий можно ввести 10…20% полимера (от массы цемента). При таких значительных количествах полимера полимерцементные растворы существенно отличаются от растворов на чистых минеральных вяжущих, но при этом нерастворимый в воде полимер не столь сильно замедляет гидратацию минерального вяжущего, как водорастворимый.

При введении полимерных дисперсий в растворную смесь может произойти коагуляция (створаживание) дисперсии, при этом необратимо теряются свойства полимерцементного раствора. Для предотвращения этого в большинстве случаев необходимо применять стабилизаторы — поверхностно-активные вещества, например ОП-7, ОП-Ю, или некоторые электролиты, например жидкое стекло. Хорошо совмещается с минеральным вяжущим без введения дополнительного стабилизатора лишь пластифицированная дисперсия ПВА. В остальных случаях дисперсии необходимо проверять на совместимость с тестом вяжущего. При этом необходимо учитывать, что избыток водорастворимых стабилизаторов отрицательно влияет на гидратацию минеральных вяжущих.

Полимерцементные смеси из-за присутствия поверхностно-активных веществ, которые, как правило, являются хорошими пенообразователями, характеризуются способностью вовлекать воздух в растворную смесь. При этом воздух находится в растворной смеси в виде мельчайших пузырьков и его объем может достигать 30% от объема раствора.

Полимерные добавки способствуют более равномерному распределению пор в объеме раствора и резкому уменьшению их размеров. Если в обычном цементном растворе встречаются поры размером более 1 мм и наибольшее количество пор имеет размеры 0,2…0,5 мм, то в полимерцементном растворе размер пор не превышает 0,5 мм, а размер большинства (90…95%) пор меньше 0,2 мм.

Растворные смеси с вовлеченным воздухом отличаются высокой пластичностью и хорошей удобоукладываемостью при меньшем содержании воды, чем в обычных растворах. Кроме того, многие полимерные добавки обладают пластифицирующим действием. Оба этих фактора (воздухововле- чение и пластификация) необходимо учитывать при дозировке воды затворения в полимерцементных растворах. Мелкая замкнутая пористость полимерцементных растворов повышает их водонепроницаемость и морозостойкость.

Повышенная адгезия полимерцементных растворов объясняется тем, что при нанесении раствора на основание полимер концентрируется на границе раздела и служит как бы клеевой прослойкой между основанием и раствором. Адгезия зависит от вида полимера и повышается с увеличением ei’o содержания. Повышенные адгезионные свойства полимерцементных связующих проявляются только при твердении в воздушно-сухих условиях. При твердении в воде адгезия не увеличивается даже при высоком содержании полимера из-за растворения в воде стабилизаторов, входивших в состав дисперсии. Кроме того, некоторые полимеры, например поливинилацетат, набухая в воде, изменяют свои свойства.

Высокие адгезионные свойства полимеров сказываются не только на сцеплении с другими материалами, но и изменяют механические свойства самого раствора. Прослойки полимера, связывая минеральные составляющие раствора, повышают его прочность при растяжении и изгибе. Модуль упругости полимера в 10 раз ниже, чем у цементного раствора, поэтому полимерцементный раствор более деформати- вен, чем обыкновенный. Так, одни и те же деформации у полимерцементного раствора с добавкой 10…15% от массы цемента бутадиенстирольного латекса возникают при напряжениях в 2…3 раза более низких, чем у обычного цементного раствора.

Отсюда следует, что при равном значении деформаций усадки скалывающие напряжения в зоне контакта полимерцементного раствора с другим материалом (отделываемая поверхность, облицовка) будут в два-три раза меньше, чем у обычного цементного раствора. Второе важное следствие уменьшения модуля упругости и повышенной деформатив- ной способности полимерцементных растворов — повышение их прочности при ударных нагрузках.

Введение в раствор полимера в количествах более 7…10% от массы цемента вызывает заметное увеличение усадки при твердении. Однако при этом одновременно возрастает и деформативность раствора, поэтому по трещиностойкости полимерцементные растворы не уступают обычным, а иногда и превосходят их.

Присутствие полимера в цементном растворе изменяют его влагоотдачу: такие растворы медленнее высыхают, что благоприятно сказывается на твердении цемента.

Перечисленные выше свойства полимерцементных растворов обеспечивают повышенную прочность крепления облицовочных материалов полимерцементными растворами. Если для цементно-песчаных растворов прочность сцепления с керамическими плитками достигает максимума в 7…9-суточном возрасте, после чего уменьшается к 28-суточному возрасту в 5…6 раз, то для полимерцементных растворов характерно достижение максимума на 9…10-е сутки и отсутствие ее снижения в дальнейшем. Прочность крепления плитки полимерцементным раствором в 28-суточном возрасте почти в 20 раз больше прочности крепления цементно- песчаным раствором. Это свойство полимерцементных растворов обусловило их широкое применение в качестве прослойки при облицовке поверхностей.

Для крепления внутренней облицовки рекомендуется следующий состав поливинилацетатцементного раствора (мае. ч.): портландцемент марок 400, 500 — 1; непластифицирован- ная дисперсия ПВА — 0,2…0,3; кварцевый песок — 3; хлористый кальций — 0,01. Воду добавляют в количестве, необходимом для получения растворной смеси требуемой консистенции, т. е. подвижностью 5…6 см. При подборе количества воды затворения следует помнить, что добавка ПВА повышает подвижность смеси и поэтому В/Ц берется несколько меньше, чем для обычных цементных растворов.

Для крепления плиток в помещениях с повышенной влажностью и для наружной облицовки рекомендуется раствор с бутадиенстирольным латексом (мае. ч.): портландцемент марок 400, 500—1; латекс СКС-65ГП — 0,2. . .0,3; кварцевый песок — 3; стабилизатор — 0,01…0,02.

Для предотвращения коагуляции при смешивании с цементом и заполнителями латексы стабилизируют. Коагуляция латекса вызывает потерю подвижности растворной смеси и делает ее непригодной к использованию. В качестве стабилизатора применяют поверхностно-активное вещество ОП-7 или ОП-Ю или смесь вещества ОП-7 (ОП-Ю) и казеи- ната аммония, взятых в соотношении 1:1.

Казеинат аммония получают, растворяя казеин в водном растворе аммиака. Специально для строительных целей выпускается стабилизированный по отношению к цементу бутадиенстирольный латекс СКС-65ГП Б (индекс Б указывает на то, что латекс стабилизирован по отношению к цементу).

Проверяют совместимость (отсутствие коагуляции) латекса в цементном тесте следующим образом. Готовят латекс- цементное тесто с В/Ц=0,4 при соотношении латекс : цемент Л/Ц=0,1 (по сухому остатку). Например, 20 г латекса и 30 г воды перемешивают со 100 г цемента. Если в течение 2 ч в смеси не наблюдается коагуляции латекса, то латекс стабилизирован по отношению к цементу. В противном случае необходимы лабораторные испытания латекса, где определяют вид и количество стабилизирующей добавки.

Полимерцементные растворы для устройства покрытий полов характеризуются повышенным сопротивлением истиранию и не образуют пыли при износе. Обычно для таких растворов применяют дисперсию ПВА или бутадиенстиролькые латексы. Добавка латекса в количестве 15…20% от массы цемента снижает истираемость раствора в 4…5 раз, добавка дисперсии ПВА — примерно в 3 раза. Дальнейшее увеличение добавки полимера мало меняет истираемость и приводит к удорожанию покрытия. Оба полимера незначительно изменяют цвет раствора, что позволяет применять их не только в цветных цементно-песчаных растворах, но и в террацевых, строго соблюдая дозирование всех составляющих.

Не следует применять добавки ПВАД и СКС-65ГП в растворах для полов, подвергающихся действию масла и нефтяных продуктов, а также при влажных условиях эксплуатации (кратковременное действие воды не влияет на свойства полимерных покрытий полов).

Благодаря высоким эксплуатационным качествам полимерцементные растворы применяют и в штукатурных работах. Штукатурки из латексно-цементных составов дают непылящую поверхность покрытия, обладают высокой коррозионной стойкостью. Полимерцементные растворы необходимо применять при разделке рустов между панелями перекрытий и выравнивании дефектных мест бетонных стен и перекрытий. Для гипсобетонных поверхностей следует применять гипсополимерные составы.

Для лучшего сцепления поливинилацетатцементных растворов бетонные поверхности предварительно огрунтовы- вают 10…7%-ным раствором ПВАД.

Практика показала эффективность применения полимерцементных стяжек под монолитные полы. В качестве полимерной добавки в них используются водные дисперсии ла- тексов СКС-65ГП, ДВХБ-70 и ПВАД.

В отделочных работах широко используют гипсополимер- цементные растворы на основе гипсоцементнопуццоланового вяжущего и водных дисперсий полимеров (ПВАД или ла- тексов синтетических каучуков). Такие растворы применяют для наружного и внутреннего оштукатуривания, но наибольший эффект достигается при использовании в декоративных растворах и мастичных составах для отделки фасадов; используют их также при устройстве выравнивающего слоя под рулонные покрытия и для крепления керамических и стеклянных плиток.

В гипсополимерцементные растворы вводят: латекса СКС-65ГП — 10. . .15%, дисперсии ПВА — 15…20% от массы цемента. Добавка полимеров в указанных количествах повышает механическую прочность растворов более чем в два раза. Добавка ПВАД увеличивает морозостойкость раствора в 6. . .7 раз, а латекса СКС-65ГП — в 8…9 раз. Полимерные добавки, оказывая пластифицирующее действие, позволяют увеличить степень наполнения растворов при сохранении достаточно высоких физико-механических показателей.

Водовяжущее отношение растворов находится в пределах 0,4. . .0,55 и мастичных составов 0,8…0,9.

Для отделки фасадов рекомендован следующий состав раствора на гипсополимерцементном вяжущем веществе (мае. ч.): гипсовое вяжущее — 54…57; портландцемент белый — 35…38; высокоактивная минеральная добавка (белая сажа) — 2…4; стеарат кальция — 0…2; пигменты — 0…5; кварцевый песок — 300…500; водная дисперсия ПВАД или СКС-65ГП (в пересчете на сухое вещество) — 10…20; вода — до требуемой консистенции.

В заводских условиях приготовляют смесь сухих компонентов (составляющих ГПЦВ, пигментов, гидрофобной добавки) и отдельно раствор водной дисперсии полимера с включением необходимых добавок. На объекте составы приготовляют, тщательно перемешивая сухую смесь с водной дисперсией полимера. Для того чтобы задержать начало схватывания, в смесь при перемешивании вводят 2%-ный клеевой замедлитель или фосфат натрия. Такой состав при нормальной температуре годен к употреблению в течение 4. ..6ч.

Для оштукатуривания внутренних поверхностей, эксплуатируемых при влажности до 60%, применяют сухие гипсовые штукатурные смеси (СГШС). Их можно наносить на кирпичные, деревянные, каменные, бетонные и гипсобе- тонные поверхности. Штукатурка, выполненная из СГШС, высыхает под окраску в 2…3 раза быстрее, чем из растворов на цементе и извести.

Сухие гипсовые штукатурные смеси получают перемешиванием сухого гипсового вяжущего с комплексной полимерной добавкой. В состав добавки входят смесь полимеров метилцеллюлозы и карбоксилметилцеллюлозы, замедлителя схватывания гипсового вяжущего — три полифосфата натрия, поверхностно-активное вещество и природный кварцевый песок. Комплексную добавку вводят в гипсовое вяжущее в количестве 5% по массе. В качестве заполнителя используют перлитовый песок или вспученный вермикулит. Затворяют СГШС водой на объекте в машине для приготовления и нанесения гипсовых растворов.



Выбор стройматериалов - Полимерцементные растворы

gardenweb.ru

Полимерцементная смесь Isomat Durocret 0310/1 белый 25 кг ремонтная

Вид работ

Внутренние, Наружные

Область применения

Вертикальная, Выкружка, Горизонтальная, Железобетонная конструкция, Конек кровельный, Кровля, Печь, Пол, Стена

Специальные свойства

Водоостанавливающий, Жаростойкий, Морозостойкий, Эластичный

Количество коробок на паллете

54

Срок хранения

12 месяцев

Элементы зданий и сооружений

Бетонные конструкции, Выкружки, Кирпичная кладка, Коньки на крышах, Черепица

Основной компонент

Полимерцемент

Основа

?

Основа - характеристика для обозначения, на основе каких веществ изготовлен продукт. Основа - самые принципиально важные компоненты, определяющие свойства материала, состав материала может быть более сложный и включать себя много компонентов. Количество компонентов также указывается в этой характеристике.
Подробнее

Однокомпонентный, Полимерцементный

Количество компонентов

1

Основание

Бетон, Кирпич

Дополнительные характеристики

Время затвердевания: 20 - 30 минут,.

Плотность свежего раствора: 1,95 ± 0,05 кг/л,.

Плотность сухого отвердевшего раствора: 1,45 ± 0,05 кг/л,.

Водостойкость: водонепроницаемый,.

Износостойкость: стойкость к истиранию,.

Легкая нагрузка: можно ходить через 24 часа,.

Вид покрытия: глянцевый.

tagestrade.ru

Полимерцементный наливной пол: характеристики, особенности, свойства

Полимерцементный наливной пол – самая прочная, твердая и износоустойчивая разновидность смесей, предназначенных для заливки и выравнивания. Такие свойства он получил благодаря наличию уникальных полимерных добавок и цементной минеральной смеси.

Состав наливного пола

Полимерцементные смеси для пола – это моно- или двухкомпонентные компаунды. Кроме цемента и полимерных веществ в состав включается песок с определенной гранулометрией для повышения антискользящих свойств, окрасочные пигменты.

Роль полимерных компонентов могут играть пластифицированные ПВА-дисперсии, латексы синтетических каучуков или суспензии ПВА-сополимеров. Для получения декоративной составляющей помимо щелочестойких пигментов используется и цветной портландцемент.

Полимерцементное покрытие пола включает в себя два активных компонента – минеральное вяжущее (связующее) и органическое вещество. Именно минеральный вяжущий агент относит наливные полы такого типа к новому поколению бетона, поскольку он в большинстве, а в некоторых случаях и полностью, заменил пластификаторы.

Связующее при взаимодействии с водой способствует образованию цементного камня, выполняющего функцию склеивающего вещества между крупинками заполнителя и монолитом.

А посредством полимера при естественном испарении воды с поверхности пола образуется тончайшая пленка, наделенная безупречной адгезией и увеличивающая сцепляющие характеристики между цементным камнем и заполняющей частью. Также она придает составу эластичность и, в то же время, прочность.

Полимерцементные полы наиболее уместны для обустройства:

  • полов, расположенных в коммерческих или промышленных строениях;
  • полуподвалов, подвалов, помещений цехов, складов и гаражей;
  • половв спортзалах и фитнес-центрах, а также танцевальных площадок;
  • паркингов, аэропортов.

Технические характеристики полимерцементного пола

  • толщина нанесения – 5-80 мм;
  • крупность наполнителя 1-3 мм;
  • расход смеси при толщине слоя в 1 мм – 1,5-2,0 кг/м2;
  • расход воды для приготовления 1 кг взвеси – 0, 20-0,30 л;
  • водостойкость – высокая;
  • прочность адгезии с бетонной поверхностью – не менее 1 МПа;
  • прочность на изгиб спустя месяц – не менее 5 МПа;
  • прочность на сжатие спустя месяц – не менее 20 МПа;
  • жесткость отвердевшего покрытия – 9—11 рН;
  • усадка полученного покрытия через месяц – не более 0,5 мм/М;
  • отвердевание слоя – минимум 2,5 ч;
  • температура в помещении — +15-+25 °C;
  • жизнеспособность смеси – 30-40 мин.

Преимущества и недостатки

Ранее отмеченная прочность позволяет феноменально стойко переносить даже самые агрессивные механические нагрузки, истирания, воздействие химических и масляных сред, что свидетельствует о долговечности наливного пола.

Если же повреждения декоративного основания все-таки не удалось избежать, то деформированный участок с легкостью демонтируется и заполняется свежеприготовленной массой.

Обладая хорошей паропроницаемостью, полимерцементные смеси для пола способствуют микроциркуляции водяных паров через поверхность пола путем поглощения излишней влаги при ее избытке и, наоборот, ее выделении при пересушивании воздуха в помещении.

Привлекает внимание и возможность укладки смеси на влажное бетонное основание или не полностью отвердевшую стяжку.

Кроме того, сами полимерцементные полы нередко используются в качестве основной стяжки, поскольку готовая смесь может быть нанесена достаточно толстым трехсантиметровым слоем. Причем заливка раствора исключает необходимость предварительной тщательной подготовки основания.

Полученное покрытие характеризуется антистатичностью, особенно актуальной для производственных помещений с множеством рабочей техники. То есть загрязняется полимерцементное покрытие пола крайне сложно, что значительно сокращает количество влажных уборок и говорит о практичности наливного пола.

Еще одно достоинство – легкость заливки в результате достаточной пластичности готовой смеси, которая, растекаясь по поверхности, заполняет все неровности и самонивелируется, а в дальнейшем «не усаживается», как, к примеру, эпоксидный наливной пол. Процесс устройства полимерцементных полов не сопровождается никакими неприятными химическими запахами за счет экологичного состава покрытия.

И, конечно же, нельзя не отметить декоративную составляющую рассматриваемой смеси в сочетании с ее дешевизной.

Полимерцементный наливной пол имеет один недостаток, состоящий в возможности укладки готовой массы только в закрытых помещениях, минимизировав сквозняки.

Выбор смеси для заливки

При выборе следует учитывать условное разделение полимерцементных наливных полов на две группы:

  1. Смеси с минимальным содержанием полимерных веществ;
  2. Покрытия с достаточной концентрацией полимера в цементной составляющей, в свою очередь, классифицируемые на:
  • наносимые методом заливки;
  • укладываемые по типу цементной стяжки.

Полимерцементные полы с относительно небольшой долей полимерных агентов в составе уместны для устройства на основания, не подвергаемые воздействию химических или щелочных раздражителей, с достаточным количеством существенных дефектов.

Для помещений с присутствием органических кислот или часто убираемых плоскостей с помощью разъедающих или кипящих жидкостей целесообразно отдать предпочтение наливному полу с большим процентом полимера.

Процедура заливки пола

Устройство полимерцементных полов включает в себя следующие этапы:

  • Тщательная подготовка поверхности и дальнейшая его очистка;
  • Грунтование очищенной поверхности, однако, этот этап можно пропустить, поскольку полимерцементный наливной пол и так хорошо сцепляется с основанием;
  • Приготовление смеси по инструкции, указанной на упаковке сухого раствора;
  • Непосредственная заливка приготовленной массы. Стоит подчеркнуть, что жизнеспособность готовой смеси не превышает 40 мин, поэтому работать следует достаточно быстро, дабы избежать появления первых признаков изменения степени густоты состава;
  • Выравнивание залитого раствора посредством специальных валиков;
  • Затирка полученного основания.

Полимерцементное покрытие для пола – уникальная самонивелирующаяся смесь, идеально подходящая для любых помещений производственного или коммерческого назначения. Благодаря такой наливной массе можно получить суперстойкое, ударопрочное и долговечное покрытие, отвечающее всем требованиям стандартов и безопасности.

otdelkadom-surgut.ru

технические характеристики и применение смеси

Раствор полимерцементного характера является изобретением, позволяющим декоративно отделывать бетонные поверхности полов и стен. Благодаря составу, с каждым годом для смеси находят новую сферу применения, которая постоянно расширяется. Обладая качественными показателями, этот современный строительный материал заслуживает особого внимания.


Технический состав раствора

Полимерцементный раствор для бетона состоит из определенных композиций, пригодных для декоративной отделки. В их состав входят:



  • Минеральный вяжущий продукт;

  • Высококальциевая зола;

  • Портландцемент;

  • Низкообожженная глина;

  • Заполнители;

  • Латекс;

  • Вода.

При выборе других производителей, состав может незначительно изменяться. По сравнению с обычным раствором из цемента, такие смеси обладают мелкопористой структурой, повышенной растяжимостью, устойчивостью к изгибам и адгезией. Если добавление полимеров в цемент соблюдено правильно, то смесь насыщается свойствами к меньшей усадке.

Большинство полимерных добавок обладают воздухововлекающей функцией. Поэтому при замешивании такого раствора, кислород проникает в состав и полимерцементный раствор насыщается воздухом, становясь более пористым, чем обычные цементные смеси.

Проникая в поры состава, полимерные добавки сужают их, из-за этого добивается мелкозернистая структура. Полимер обладает сильным вяжущим средством, он соединяет наполнитель и цемент, при этом упрочняя будущий камень.


Применение полимерного раствора

Основное предназначение данного строительного материала – упрочнение и придание декоративного вида железобетонным конструкциям на этапе завершения работ. Когда бетон высох, поверх него тонким слоем накладывают полимерцементный раствор. По мере своего твердения, материал наделяет бетон такими качествами:



  1. Электросопротивление;

  2. Повышенная прочность;

  3. Устойчивость к деформации;

  4. Высокая пластичность, вследствие чего материал легко укладывается на бетон;

  5. Медленная влагоотдача, что способствует благоприятному процессу твердения бетона.

Свое применение раствор нашел среди бетонирования плоскостей у водоканалов, дорог и аэродромов. Также он активно используется в составе дорожных покрытий, делая их долговечными. Электроизоляционные свойства раствора позволяют его использовать при обработке конструкций, находящихся под напряжением.


Виды полимерных добавок

Свойства обычного цементного раствора улучшаются при добавлении в него специальных полимеров. Они различаются по происхождению и являются основным связующим компонентом в составе смеси:



  • вязкие олигомерные вещества;

  • водные дисперсии;

  • порошки.

К олигомерным добавкам также можно отнести и мономерные вещества: это эпоксидные смолы и полиэфирные оставляющие. Водными дисперсиями считаются добавления латекса, поливиниоацетата и полиакрилата. К порошковым составам относят полиэтилен и полистирол, производимые в виде листов и гранул.

Наиболее применимыми в сфере образования полимерцемента считаются водные дисперсии и порошки. Они наделяют бетон устойчивостью к растяжениям, лишают хрупкости. Свое применение полимерцементный раствор также нашел в изготовлении наливных полов и выравнивании плоскостей из бетона.

Широкий выбор полимерных растворов представлен на сайте http://esfloor.ru/product/isomat-durocret-fast


Если вы заметили ошибку в тексте, выделите его и нажимите Ctrl+Enter

irnet.ru

Полимерцементный раствор: состав, характеристики, требования ГОСТ

Полимерцементный раствор - это одна из модификаций обычного песчано-цементного раствора. Также полимеры могут добавляться в смеси, которые используются при кладке штукатурки и другого облицовочного материала. Добавление этого вещества в состав помогает улучшить его характеристики.

Общее описание и отличие

У цементного раствора из обычных составляющих, как и у других растворов, в которых в качестве вяжущего вещества выступает минеральное вещество, есть ряд недостатков. Среди них особенно выделяется низкая прочность при растяжении или изгибе, низкая стойкость к ударам, малый процент деформации, низкая стойкость к истиранию и слабая адгезию по отношению к другим строительным веществам. Список недостатков достаточно велик, что сильно ограничивает применение обычного раствора. Для того чтобы как можно сильнее снизить влияние этих недостатков или же вовсе ликвидировать их влияние, в состав смеси вводят специальные полимеры в качестве добавки от 2 до 30 % от общей массы. Таким образом можно сказать, что состав полимерцементного раствора отличается от обычного лишь наличием этой самой добавки.

Введение полимера в смеси

Стоит сказать о том, что полимер, так или иначе, вводится в большое количество самых разных смесей. Чаще всего он предназначен лишь для улучшения пластификации, а также гидрофобизации. Кроме этого, наличие таких добавок составляет менее 1 % от общей массы. Это является основным отличием от полноценного полимерцементного раствора. В них полимер серьезно влияет на состав, изменяя его физико-химические свойства, на его структуру, а также входит в раствор, как самостоятельный элемент, а не обычная присадка.

Методы добавления полимеров могут отличаться. К примеру, можно добавлять его в виде водной смеси. В таких случаях обычно содержание его в цементе будет не более 3-5 % от общей массы. Намного чаще используется метод, в котором задействованы водные дисперсии, содержащие полимеры. Отличие состоит в том, что в дисперсии полимер не растворяется в воде, а значит, его количество может быть увеличено. Таким образом, удается ввести в цементную смесь примерно 10-20 % добавки от общей массы цемента.

Дополнительные элементы

Стоит отметить, что все характеристики полимерцементного раствора могут быть утеряны, если во время добавки полимерной дисперсии произойдет такой процесс, как коагуляция или же створаживание раствора. Чаще всего, чтобы избежать таких негативных последствий, применяются различные стабилизаторы. В качестве них обычно выбирают поверхностно-активные вещества (ПАВ) - ОП-7 или ОП-Ю. Возможно также заменить их небольшой группой электролитов, к примеру, жидким стеклом. Без добавки стабилизатора может обойтись лишь полимерцементный раствор, который был смешан на основе пластифицированной дисперсии ПВА.

Однако введение ПАВ не проходит бесследно. Чаще всего эти вещества выступают в роли мощных пенообразователей, а также они способны вовлекать воздух в растворную смесь. Если это происходит, то мельчайшие пузырьки воздуха, которые были вовлечены, могут достигать в объеме 30% от общей массы раствора.

Изменение свойств раствора

Наличие полимерных добавок в растворе помогает более равномерно распределить поры, а также сделать их объем куда более меньшим. Можно привести пример. В обычном цементном растворе, к примеру, поры могут быть до 1 мм в диаметре, а их основная часть отличается показателями в 0,2-0,5 мм в объеме. Если речь идет о полимерцементном составе, то максимальный объем снижается до 0,5 мм, а наибольшее количество, примерно 90-95 %, и вовсе не будут более 0,2 мм.

Это сказывает самым положительным образом, допустим, при сплошном выравнивании штукатурки стен полимерцементным раствором, где поры могли бы нарушить общую структуру. Также здесь стоит добавить, что те смеси, в которых имеется вовлеченный воздух, характеризуются большей пластичностью, а также лучше удобоукладываемостью при меньшем содержании жидкости. Как говорилось ранее, пластификации у таких составов также на более высоком уровне. Все это ведет к тому, что при добавлении воды очень важно учитывать процент вовлеченного воздуха и пластификацию полимерцементного раствора.

Адгезионные свойства

У таких составов наблюдается повышенная адгезия, которая объясняется следующим образом. При нанесении смеси полимер концентрируется на границе раздела и играет роль клейкой основы между раствором и основанием. Что касается самой адгезии, то она напрямую зависит от вида добавленного полимера, а также от его концентрации. Далее стоит сказать о том, что это свойство проявляется только в том случае, когда происходит высушивание раствора в воздушно-сухих условиях. Поэтому, допустим, штукатурка с полимерцементным раствором, нанесенная на стены, будет отличной основой для укладки. Если затвердевание происходит в воде, то адгезия не будет проявлять себя так хорошо, даже при огромной концентрации полимера. Это обусловлено тем, что стабилизаторы растворяются в воде, а некоторые добавки и вовсе способны изменять свои свойства, если они находятся в жидкой среде.

Можно добавить, что высокий уровень адгезии сказывается не только на улучшенном сцеплении с другими материалами, а еще и на механических характеристиках самого раствора. Это особенно заметно при возникающих нагрузках при растяжении и изгибе. У смесей с присадками эти показатели выше примерно в 10 раз, чем у обычных. Это благодаря тому, что слои полимера связывают минеральные составляющие между собой. Есть также такая характеристика, как модуль упругости, который примерно в 10 раз ниже, чем у обычного. Благодаря этому факту можно смело утверждать, что полимерный состав более деформативен, чем обыкновенный.

Усадка и другие характеристики

Если в смесь вводится более 7-10 % полимера от общей массы цемента, то при ее затвердевании будет наблюдаться более существенная усадка. Однако так как вместе с этим сильно возрастает и деформативность раствора, то по такой характеристике, как устойчивость к трещинам, смесь ничем не уступает обычной, а в некоторых ситуациях может даже превышать. Еще одно отличие в параметрах - это отдача влаги. В полимерном растворе она проходит более медленно, что позитивно сказывается на процессе затвердевания, так как не наблюдается быстрое пересыхание, из-за чего могут возникать трещины.

Взаимодействие с другими материалами

Для чего используется полимерцементный раствор? Все выше указанные свойства и характеристика материала привели к тому, что он отлично подходит для крепления облицовочных материалов, так как может обеспечить более лучшее крепление. Здесь можно привести простое сравнение обычной смеси и смеси с добавкой полимера. Раствор на основе цемента и песка создает максимальную прочность крепления к 7-9 суткам после облицовки, а к 28 суткам этот показатель будет уменьшаться примерно в 5-6 раз. Если говорит о растворе с присадкой из полимеров, то максимальная прочность крепления будет достигнута чуть позже, на 9-10 сутки, однако при этом ее отсутствие в дальнейшем и вовсе не наблюдается. Благодаря этому качеству такие составы и стали максимально широко использоваться при облицовке.

Лучшие составы для работ и расход

При модификации обычного цементно-песчаного раствора пластификаторами и полимерами можно достичь сильного сокращения расхода. Полимерцементный раствор может наноситься максимально тонкими слоями и при этом быть качественным основанием для облицовочного материала. Это обусловлено тем, что дисперсия с полимерами не только серьезно увеличивает пластичность, но и вовлекает воздух от 8 до 12 %.

На сегодняшний день в этой сфере наиболее перспективным раствором считается тот, который сделан на основе гипсоцементно-пуццоланового вяжущего (ГЦПВ), а также водными дисперсиями полимеров. Использовать такой состав можно как при наружных работах, так и при внутреннем оштукатуривании. Однако наибольший эффект, как показала практика, достигает при применении его в декоративных растворах и мастичных смесей для обработки фасадов зданий.

Требования к составу

На сегодняшний день имеется государственный документ, который регламентирует все требования, которые должны быть соблюдены при эксплуатации такого рода смеси. Ранее для полимерцементного раствора ГОСТ 28013-98 не был полностью подготовлен. Его действие распространялось лишь на обычные строительные растворы, без специальных добавок. Взамен данному и неполному ГОСТу был введен СП 82-101-98, которые распространялся на более полный перечень всех смесей. К примеру, в своде правил указанно, что специальные смеси могут готовиться лишь в специальных узлах - на растворных заводах, если они используются при строительстве государственных построек. Кроме того, для доставки такого строительного материала следует использоваться лишь специальные автосамосвалы или же растворовозы. Еще одним важным требованием стало то, что все составляющие компоненты, прежде чем приступить к их смешению, должны пройти все необходимые проверки на их пригодность и качество.

Состав для полового покрытия

Наиболее весомое отличие обычного раствора с добавкой полимеров от того, который должен использоваться для полового покрытия, состоит в том, что он имеет более высокую устойчивость к истиранию, а также не образует пыли во время износа. Чаще всего для составления такой основы используют дисперсии ПВА или же бутадиенстирольные латексы. Если добавить латекс в количестве 15-20 %, то можно увеличить стойкость к истиранию в 4-5 раз, если добавить столько же дисперсии ПВА, то можно добиться увеличения этого параметра только в 3 раза.

Если делать вывод из всего вышесказанного, то можно с уверенностью сказать, что использование обычной смеси уже не так актуально. Наличие разнообразных добавок вполне оправдано, даже если это несколько повышает стоимость смеси.

autogear.ru

Полимерцементные вяжущие - Специальные цементы

Полимерцементные вяжущие

Полимерцементные материалы относятся к композиционным вяжущим, получаемым на основе неорганической составляющей (портландцемент, гипс и др.) в сочетании с органическим компонентом. В качестве органических добавок (рис. 5.19) используются водорастворимые материалы (эпоксидные и фу-рановые смолы, производные целлюлозы и др.) и водные дисперсии полимеров (поливинилацетат, латексы, эмульсии крем-нийорганических полимеров), применяются также мономерные и олигомерные соединения, которые полимеризуются при гидратации вяжущего материала под действием отвердителей, инициаторов, температуры, рН-среды и т. п.

Технология полимерцементных растворов и бетонов практически не отличается от обычной, технологические схемы различаются по способу введения полимерных добавок. Полимерный компонент, как правило, вводится в воду затворения и предварительно растворяется или диспергируется в ней, а затем приготовленный раствор или дисперсия используются при приготовлении растворной или бетонной смеси. Применяются также способы предварительного сухого смешивания вяжущего с заполнителями с последующим введением водной дисперсии и затем одновременным смешиванием всех компонентов.

ПЦ-материалы представляют собой композиты, матрицей которых является каркас, образованный продуктами гидратации минерального компонента, с распределенной в ней затвердевшей полимерной частью. Свойства получаемых материалов зависят от многих факторов: качества цемента, вида полимера, поли-мерцементного отношения (П/Ц), водоцементного отношения (В/Ц) и др.

Полимерцементное отношение определяется как отношение масс полимера (в расчете на сухое вещество) и цемента в композиционном вяжущем, это соотношение во многом определяет свойства затвердевших растворов и бетонов. Собственно ПЦ-материалы формируются при П/Ц > 0,02-0,04, когда полимерная фаза в цементном камне образует органическую структуру в отличие от пластификаторов, вводимых в небольших количествах и поэтому изменяющих только структуру неорганической составляющей. При значении П/Ц до 0,2—0,25 гидратные фазы образуют кристаллизационно-коагуляционную структуру, которая укрепляется в дефектных местах (поры, трещины) полимерной составляющей, что обусловливает формирование более прочной и эластичной структуры. При большем П/Ц образуется непрерывная полимерная сетка.

Переход от дискретной к непрерывной полимерной структуре зависит от величины полимерцементных частиц в водной дисперсии. С уменьшением размера частиц снижается переходное значение П/Ц. Так, для частиц синтетического латекса размером около 0,8 мкм оптимальное П/Ц составляет 0,14—0,16, для поливинилацетатной дисперсии (2—5 мкм) оно изменяется в пределах 0,18—0,22. С повышением дисперсности частиц латекса увеличивается прочность композиции (рис. 5.20).

В присутствии полимерных добавок изменяется кинетика гидратации клинкерных минералов, причем с ростом П/Ц наблюдается снижение скорости взаимодействия частиц с водой.

Процесс гидратации C3S в водных растворах большинства органических добавок (пропиловый спирт, пропиламин, пропилен, аланин) замедляется, особенно на начальных стадиях твердения. После 20—30 сут взаимодействия степень гидратации алита одинакова в контрольных и пластифицированных системах. При этом фазовый состав цементного камня представлен волокнистыми гидросиликатами и гидроксидом кальция. Малорастворимые добавки практически не влияют на процесс гидратации.

На гидратацию C2S органические добавки практически не оказывают влияния, поскольку этот минерал в начальные сроки характеризуется низкой активностью, а в поздние сроки воздействие полимерной составляющей снижается.

Наибольшее влияние органические компоненты оказывают на взаимодействие СзА с водой, причем изменяется не только скорость процесса, но и фазовый состав цементного камня. Пластическая прочность образцов в присутствии органических компонентов повышается в 2—5 раз медленнее, чем у исходного цемента, основность гидроалюминатов кальция (пропиловый спирт, глицерин, пропионовая кислота и др.) увеличивается при росте концентрации СзАНб и уменьшении содержания гексагональной фазы СгАНв- Замедление гидратации трехкальциевого алюмината является основной причиной медленного схватывания полимерцементных композиций. Введение малорастворимых добавок ускоряет гидратацию за счет деструкции гидро-сульфоалюминатной оболочки, образующейся на исходных частицах минерала.

Жидкая фаза, образующаяся при гидратации минералов, может оказывать влияние на свойства органического компонента. Высокая концентрация ионов Са2 + , а также ионов Na+ и К + (рН = 12-4-13) ускоряет гидролиз некоторых видов полимеров, что снижает эффективность их влияния.

В полимерцементных композициях (по Черкинскому) не наблюдается взаимодействие между органической и неорганической фазами с образованием ковалентных мостиковых связей типа Me—-О (где Me —Ca2 + , Mg2 + , Fe3 + ), что обеспечило бы высокую прочность контакта составляющих. Органические соединения взаимодействуют с гидратными фазами только за счет ионных, водородных и ван-дер-ваальсовых связей.

Составляющие полимер цементной композиции существенно различаются по своим свойствам. Если неорганическая часть характеризуется высокой прочностью при сжатии (40—60 МПа) и низкой при изгибе и растяжении, а также низкими показателями износостойкости и коррозионной стойкости, то полимерный компонент компенсирует указанные отрицательные характеристики вяжущего. Процесс формирования структуры полимерцементного камня протекает в несколько этапов и зависит от вида органической фазы.

Для полимерных дисперсий гидратация цементных частиц предшествует образованию полимерной пленки. В начальный период структурообразования игольчатые кристаллы эттрингитовой фазы пронизывают полимерные частицы.

В результате гидратации СзА и C3S часть воды связывается в гидроалюминаты и гидросиликаты кальция; кроме того, происходит частичное ее испарение. Повышение концентрации раствора (дисперсии) приводит к коагуляции полимерной фазы и образованию мембран между гидратирован-ными и исходными частицами цемента и заполнителя. В последующий период происходит взаимное прорастание двух фаз (неорганической и полимерной): полимерная составляющая заполняет поровое пространство и возникающие дефектные места, уплотняя и соединяя дополнительно элементы структуры цементного камня.

Прочность полимерцементной структуры значительно превосходит аддитивные значения, полученные сложением показателей прочности цементного камня и полимера.

Водорастворимые полимеры, вводимые при приготовлении растворов и бетонов в небольших количествах (до 3%) в виде порошков или водных растворов, оказывают, главным образом, пластифицирующий эффект. Наиболее эффективно использовать термореактивные полимеры (олигомерные смолы), которые в сформировавшейся цементной матрице переходят в нерастворимое состояние. В этом случае происходит изменение поровой структуры цементного камня: уменьшается размер пор, часть их становятся замкнутыми при образовании полимерных мембран, поверхность открытых пор покрывается полимерной пленкой, приобретая гидрофобные свойства. Образующийся композиционный материал характеризуется повышенными значениями морозостойкости, коррозионной стойкости и водонепроницаемости.

Использование термопластичных полимеров (производные целлюлозы, поливиниловый спирт) способствует повышению адгезии цементного камня к другим материалам.

Водорастворимые полимеры, вводимые в количестве до 3%, пластифицируют бетонную смесь, повышают ее однородность и удобоукла-дываемость, снижают водоотделение.

В некоторых полимерцементных системах коагуляция предшествует формированию каркаса цементного камня. В этом случае процесс твердения замедляется, но наблюдается большее взаимное проникновение двух фаз, что обеспечивает высокие эксплуатационные свойства композиции. Аналогичная картина имеет место в системах с жидкими смолами и мономерами, когда процессы гидратации цементных частиц и полимеризации органической фазы протекают одновременно.

Полимерная фаза в цементном камне имеет микрогетерогенное строение, так как содержит неорганические включения гид-ратных фаз, негидратированных цементных частиц или тонких фракций заполнителей. Армирование полимерной составляющей улучшает свойства самой составляющей и системы в целом.

Полимерные материалы содержат различные добавки, изменяющие их свойства: пластификаторы, инициаторы и ускорители полимеризации, стабилизаторы дисперсии, отвердители, понизители вязкости. Растворители подбираются в зависимости от вида полимера в соответствии с закономерностью «подобное растворяется в подобном». Например, полистирол, имеющий бензольные кольца, хорошо растворяется в ароматических растворителях (бензол, толуол), а полиизобутилен — в алифатических углеводородах. При выборе растворителей (ацетон, скипидар, дихлорэтан, бензол, толуол и др.) учитывается также скорость их испарения, которая должна обеспечивать возможность приготовления и укладки полимерцементного материала и достаточно быстрое испарение растворителя после формования изделий.

Водные дисперсии полимеров неустойчивы и при перемешивании с цементом коагулируют с образованием агрегатов. В этом случае они непригодны для получения ПЦ-материалов. Для стабилизации дисперсий при получении полимерных добавок вводят ПАВ анионного (сульфокислоты) или катионного (алкамон) типов, которые, адсорбируясь на поверхности частиц, придают ей соответственно отрицательный или положительный заряд. Одноименно заряженные частицы отталкиваются, что стабилизирует водную дисперсию полимеров (подробно действие ПАВ рассмотрено в предыдущем разделе). Агрегативная устойчивость, т. е. продолжительность сохранения однородности системы, определяется величиной потенциала, величина которого достигает десятков милливольт.

Из водных дисперсий наибольшее распространение получили поливинилацетатная (ПАВ), бутадиен стирол ьные латексы (СКС-65ГП, СКС-50ГП), латексные дисперсии марок СКД-1, СКМС-65ГП, СКН-40 и др. В качестве водорастворимых полимеров используются эпоксидная смола (С-89), эпоксидно-алифатические смолы (ДЭГ-1, ТЭГ-1 и др.), фенольные жидкие смолы (СРЖ), карбомидные смолы (МФ-17, М-70, КС-68 и др.), поливиниловый спирт, метилцеллюлоза и ее производные. Применяются также кремнийорганические жидкости (типа ГКЖ), которые в зависимости от состава образуют дисперсию (поли-гидросилоксанового типа) или раствор (силиконаты натрия).

Пластифицирующий эффект проявляется не для всех добавок полимеров, для некоторых составов наблюдается увеличение водопотребности цемента на 10—20% и более. Причем при низких концентрациях добавок проявляются пластифицирующие свойства системы, а при высоком их содержании наблюдается повышение ее вязкости вследствие больших значений rj полимерных дисперсий (1—7 Па-с). Так, введение ПВА при П/Ц = 0,03 способствует повышению вязкости суспензии с 2,7 до 6,2 Пас, а при П/Ц = 0,16 —до 10 Пас.

Полимерные добавки, особенно водорастворимые, способствуют уменьшению тепловыделения при гидратации цемента и смещению максимальных значений в область большей продолжительности твердения. С ростом П/Ц замедляется схватывание цементного теста, что обусловливается адсорбцией ПАВ на поверхности негидратированных частиц цемента. Для обычного раствора схватывание завершается до 8—10 ч взаимодействия, а для модифицированного полимером —до 12—16 ч.

Полимерцементные композиции, содержащие водные дисперсии полимеров, являются наиболее распространенными материалами. Водонерастворимый полимер в виде дисперсии с размером частиц 0,1—10 мкм практически не влияет на гидратацию вяжущего, что позволяет использовать высокие значения П/Ц (от 0,1 до 0,25). В составе полимерной добавки стабилизаторы дисперсий (водорастворимые ПАВ) содержатся в количестве 5—10%, или соответственно 1—2% от массы цемента, что незначительно тормозит гидратацию.

Прочностные свойства ПЦ-материалов существенно зависят от условий твердения: в воздушно-влажных условиях полимерная пленка замедляет испарение воды и тем самым улучшает гидратацию частиц, хотя замедляет скорость процесса; при водном твердении или во влажных условиях значительно замедляется формирование полимерной структуры, что обусловливает снижение прочностных показателей, особенно при изгибающихся нагрузках (рис. 5.23). Рекомендуется комбинированный режим, сочетающий 7—10 сут твердения образцов во влажных условиях с последующей воздушно-сухой гидратацией (относительная влажность 40—60%).

Рис. 5.23. Влияние полимер-цементного отношения на прочность полимерцемент-ного бетона
1, 2 — твердевшего в воздушно-влажных условиях; 3, 4 —то же, во влажных условиях

Рис. 5.24. Влияние продолжительности твердения на прочность при сжатии модифицированного латексом цементного камня
1 -без добавки; 2 -П/Ц = 0,15; 3-П/Ц = 0,2

При оптимальных значениях П/Ц для большинства полимерных добавок наблюдается максимум прочностных показателей как при сжатии, так и при изгибе. На прочностные характеристики материалов интенсивнее влияет полимерцементное отношение, чем водоцементное. Причем характер зависимостей «прочность — П/Ц» различен и определяется условиями твердения, природой полимера, содержанием добавок в полимерном компоненте, воздухововлечением и другими факторами. Характерные закономерности для латексных дисперсий представлены на рис. 5.24.

Рис. 5.25. Влияние содержания поливинилового спирта на прочность цементного камня после 28 сут твердения
1 — при сжатии; 2 — при изгибе

Рис. 5.26. Влияние содержания ПВА на прочность цементного камня после 28 сут твердения
1 — при сжатии; 2 — при изгибе

Интенсивность повышения прочности и положение максимума зависят и от водоцементного отношения, но, как правило, для полимерных дисперсий оптимальное значение П/Ц колеблется в пределах 0,1—0,2. Вследствие меньшей интенсивности гидратации клинкерных минералов полимерцементные композиции после твердения в течение 28 сут могут иметь более низкую прочность при сжатии и одновременно более высокую (в 1,5—2 раза) прочность при изгибе, чем материал на основе неорганического вяжущего. Однако при последующем твердении прочность ПЦ-материала возрастает более интенсивно и к 2—3 мес превосходит прочность цементного камня (рис. 5.25). Ускорители гидратации (СаСЛг, поташ, сода) позволяют компенсировать этот замедляющий эффект и в марочные сроки получать высокопрочные структуры.

В зависимости от растворимости добавок изменяется их действие на прочностные характеристики цементного камня. Если для водорастворимых полимеров наблюдается рост прочности на сжатие (рис. 5.26), то дисперсии в значительной степени повышают прочность при изгибающих и растягивающих нагрузках, что наиболее эффективно для данного композиционного материала.

Пористость полимерсодержащего цементного камня изменяется в зависимости от вида и концентрации полимерного компонента. Характер изменения пористости зависит от интенсивности ряда противоположно влияющих факторов: пластифицирующего эффекта и уплотняющего действия полимера, обусловливающих снижение пористости; увеличения В/Ц в сочетании с ростом воздухововлечения, что способствует развитию поровой структуры. Однако даже в случае повышенной пористости П-бетоны характеризуются большей однородностью и лучшими прочностными свойствами; вследствие изменения «гранулометрии» пор (табл. 5.6) уменьшается количество крупных пор с радиусом более 100 нм за счет увеличения количества микропор (3—5 нм) и средних пор (5—100 нм). В результате меньшей пористости и уменьшения размера пор полимерцементные материалы обладают повышенной морозостойкостью и атмосферостойкостью.

Полимерцементное отношение Рис. 5.27. Изменение относительной водопроницаемости полимерцемент-ного камня в зависимости от содержания метил целлюлозы

Рис. 5.28. Зависимость водопоглощения от времени водного твердения
1 — цементного камня; 2 — модифицированного латексом, П/Ц= = 0,05; 3~то же, П/Ц = 0,2

Водорастворимые полимеры снижают усадку бетонов на 30— 40%, а водные дисперсии вызывают повышение усадочных деформаций, что объясняется суммарным эффектом усадки цементного камня и высыхающего полимера. Введение, например ПВА при П/Ц = 0,2, увеличило усадку цементного раствора (1:3) на порядок. С повышением влажности среды твердения в пределах 40—90 отн.% усадка снижается в 4—5 раз, но все же превышает соответствующие показатели для обычных растворов. При высокой концентрации ПАВ в полимерном компоненте наблюдается уменьшение усадки модифицированных бетонов по сравнению с контрольными составами.

С увеличением содержания полимера, набухающего в воде, наблюдается снижение водопроницаемости (рис. 5.27) вследствие кольматации пор набухшим полимером. Однако прочность полимерных пленок под действием воды постепенно уменьшается, что ухудшает свойства композиции; после сушки свойства восстанавливаются. Водопоглощение в присутствии любых добавок снижается с ростом П/Ц (рис. 5.28).

Износостойкость полимерсодержащего цементного камня возрастает в 10—50 раз (даже до 200 раз), этот рост определяется износостойкостью полимерной составляющей и величиной П/Ц: чем они выше, тем сильнее композиционный материал сопротивляется истиранию.

Сцепление полимерцементных вяжущих с другими материалами в 2—5 раз превышает соответствующие значения неорганической составляющей и возрастает с увеличением П/Ц. Рост сцепления объясняется тем, что жидкая фаза цементного камня, содержащая полимерные частицы, ионы кальция, алю-минатные и кремнийкислородные анионы, проникает в поры материала и протекающие процессы гидратации и полимеризации прочно соединяют контактирующие материалы.

Большинство полимерцементных материалов характеризуется повышенными значениями деформации и упругости по сравнению с исходными цементными матрицами. Полимерные пленки предотвращают распространение трещин, что повышает модуль упругости материала при растяжении в 2—3 раза. Высокое сопротивление полимеров ударным воздействиям обусловливает значительное повышение ударной прочности (до 10 раз) модифицированных растворов и бетонов, причем наиболее эффективны в этом случае эластомерные составы.

В зависимости от природы полимера и П/Ц изменяется химическая стойкость полимерцементных композиций. Большинство составов характеризуется низкой устойчивостью по отношению к действию кислот, сульфатов, органических растворителей, но отличается повышенной стойкостью к различным солям и щелочам. Однако есть и исключения: например, в присутствии ПВА раствор хорошо сопротивляется воздействию органических растворителей.

Стоимость полимерных материалов в 10—100 раз выше стоимости неорганических вяжущих, поэтому полимерцементные композиции дороже минеральных компонентов: латекссодержащие — в 1,5—2 раза, эпоксидноцементные — в 10 раз и более. Из-за высокой стоимости ПЦ-материалы применяют только в тех случаях, когда в наибольшей степени используются их специфические свойства: высокая адгезия, водонепроницаемость, химическая стойкость, ударная прочность, износостойкость и др.

Полимерцементные материалы широко используются при изготовлении полов, в качестве изоляционных и защитных покрытий, отделочных материалов. Перспективно их применение в предварительно напряженных конструкциях, стеклополимерцементных композициях с прочностью на растяжение до 125 МПа, для тампонирования нефтяных и газовых скважин, защиты от ионизирующего излучения, в качестве электроизоляционных материалов. При использовании безусадочных и расширяющихся цементов возможно создание водонепроницаемых материалов для строительства туннелей метро (взамен чугунной отделки) и других сооружений.

Структурные особенности полимерно-неорганических композиций позволяют предположить возможность создания на их основе конструкционных материалов будущего, способных во многих случаях заменить металлические изделия и конструкции.

Читать далее:
Кислотостойкие материалы
Зубные цементы
Применение связующих в производстве огнеупорных и жаростойких бетонов и масс
Применение связующих в электродно-флюсовом производстве
Применение связующих в литейном производстве
Защитно-декоративные покрытия на основе неорганических связующих
Связующие для укрепления грунтов
Связующие для безобжигового окускования руд и рудных концентратов
Золи кремнезема
Сухие щелочные силикатные связки (порошки)


stroy-server.ru