- •Основы промышленного строительства и санитарной техники
- •Основы промышленного строительства и санитарной техники
- •Кривільова світлана павлівна,
- •61002, Вул. Фрунзе, 21
- •Раздел 1. Общие принципы проектирования и строительства промышленных зданий
- •1.1. Промышленные здания
- •1.2. Унификация и типизация производственных зданий и их элементов
- •1.3. Общие принципы объемно-планировочных и конструктивных решений промышленных зданий
- •1.4. Организация строительно-монтажных работ
- •1.5. Контрольные вопросы к разделу 1
- •Раздел 2. Строительные материалы
- •2.1. Каменные материалы
- •2.2. Древесные материалы
- •2.3. Керамические материалы и изделия
- •2.4. Стекло и плавленые изделия
- •2.5. Лакокрасочные материалы
- •2.6. Асбестоцементные изделия
- •2.7. Металлы и металлические изделия
- •2.8. Неорганические минеральные вяжущие материалы
- •2.9. Полимерные материалы
- •2.10. Контрольные вопросы к разделу 2
- •Раздел 3. Промышленные здания
- •3.1. Основания зданий и сооружений, их виды
- •3.2. Виды фундаментов. Фундаменты под колонны несущие стены
- •3.3. Каркас промышленных зданий
- •3.4. Стены промышленных зданий
- •3.5. Кровли промышленных зданий
- •3.6. Полы промышленных зданий
- •3.7. Окна, двери, ворота, фонари
- •3.8. Лестницы, их виды и устройства
- •3.9. Контрольные вопросы к разделу 3
- •Раздел 4. Вспомогательные здания и помещения промышленных предприятий
- •4.1. Виды вспомогательных помещений и их назначение
- •4.2. Требования, предъявляемые к размещению вспомогательных помещений промышленных предприятий
- •4.3. Объемно-планировочные решения вспомогательных зданий
- •4.4. Контрольные вопросы к разделу 4
- •Раздел 5. Отопление и централизованное теплоснабжение
- •5.1. Отопление и централизованное теплоснабжение
- •5.2. Контрольные вопросы к разделу 5
- •Раздел 6. Водоснабжение и канализация
- •6.1. Системы водоснабжения промышленных предприятий.
- •6.2. Основные схемы внутреннего водопровода
- •6.3. Оборудование, применяемое для подачи воды
- •6.4. Горячее водоснабжение
- •6.5. Канализация
- •6.6. Контрольные вопросы к разделу 6
- •Раздел 7. Расчет состава тяжелого бетона
- •7.1. Общие положения
- •7.2. Расчет состава тяжелого бетона
- •7.3. Задание и порядок его выполнения
- •7.4. Контрольные вопросы к разделу 7
2.9. Полимерные материалы
2.9.1. Полимерные связующие
Полимерные связующие – это синтетические или природные вещества, способные самопроизвольно или под действием различных факторов (веществ-отвердителей, температуры и др.) переходить из жидкого состояния в твердое.
В зависимости от отношения к нагреванию различают полимеры:
А) термопластичные и
Б) термореактивные.
Термопластичные вещества (термопласты) при нагревании переходят из твердого состояние в вязкотекучее (жидкое), а при охлаждении вновь затвердевают, причем такие переходы могут повторяться много раз. Большинство термопластов способны растворяться в соответствующих растворителях.
К термопластам относятся:
- синтетические полимеры - полиэтилен, полипропилен, полибутилен, полистирол, поливинилхлорид, поливинилацетат, эфиры целлюлозы (метилцеллюлоза, нитроцеллюлоза ) и др.;
- природные смолы – канифоль, копал, битумы, дегти и др.
Термопластичными называются вещества, которые под влиянием внешнего воздействия (температуры, ионизирующего излучения, под действием отвердителей и других факторов) переходят в неплавкое и нерастворимое состояние.
К термореактивным материалам (реактопластам) относятся: эпоксидные, полиэфирные, карбамидоформальдегидные, фенолоформальдегидные, фурановые смолы (олигомеры), каучуки в смеси с вулканизаторами и др.
В зависимости от агрегатного (физического) состояния полимерные связующие могут быть:
- вязкими жидкостями: олигомерные (эпоксидные, полиэфирные и др.) и мономерные (фурфурольные, фурфуролацетоновые и др.) связующие;
- водными дисперсиями полимеров (латексы синтетических каучуков, поливинилацетнаня и полиакрилатная дисперсии и др.);
- порошками и блочными продуктами (гранулы, листы, пленки: полиэтилен, полипропилен, полистирол, поливинилхлорид, полиметилметакрилат).
А. Термопластичные синтетические полимерные связующие
Наибольшее применение в строительстве получили следующие термопласты: полиэтилен, поливинилхлорид, полистирол, поливинилацетат, перхлорвинил, полиизобутилен. Для получения полимербетонов и полимерцементных материалов из этих полимеров чаще всего используют поливинилацетат и его сополимеры, перхлорвинил, поливинилхлорид и полистирол.
Полиэтилен – один из наиболее распространенных полимеров; при поджигании горит одновременно плавится (температура перехода в вязкотекучее состояние 90 – 130 оС) с характерным запахом парафина. Плотность полиэтилена 920 – 960 кг/м3. При комнатной температуре полиэтилен практически не растворяется ни в одном из растворителей, но набухает в бензоле и хлорированных углеводородах; при температуре выше 70 – 80 оС он растворяется в указанных растворителях. Полиэтилен обладает высокой химической стойкостью, биологически инертен. Прочность при растяжении 20 – 45 МПа. Сохраняет эластичность до -70 оС. Его недостатки – низкие теплостойкость и твердость, горючесть и слабая адгезия к минеральным материалам, под действием солнечного света полиэтилен охрупчивается (стареет). Для ингибирования процессов старения в него вводят наполнители (сажу, алюминиевую пудру) и стабилизаторы.
Полипропилен – по составу и свойствам близок к полиэтилену, отличается от него большей твердостью, прочностью и теплостойкостью (температура перехода в вязкотекучее состояние 170 оС).
Полиэтилен и полипропилен применяются для изготовления труб, пленок, листов, формовочных прессованных и литьевых изделий, защитных изделий, изоляционных лент, уплотняющих материалов, клеев, мастик и др.
Полиизобутилен – каучукоподобный полимер, обладающей хорошей адгезией к большинству материалов. Применяется в строительстве в качестве защитных листовых и пленочных материалов, мастик, замазок и др.
Полистирол – прозрачный жесткий полимер плотностью 1050 – 1080 кг/м3; хрупкий при комнатной температуре, размягчается при температуре 80 – 100 оС. Хорошо растворяется в ароматических углеводородах, сложных эфирах и хлорированных углеводородах. Полистирол и его сополимеры – горючие вещества. Для снижения хрупкости и придания специальных свойств выпускают сополимеры стирола с другими мономерами или совмещают полистирол с каучуками (ударопрочный полистирол).
Поливинилацетат – прозрачный бесцветный жесткий при комнатной температуре полимер плотностью 1190 кг/м3. Поливинилацетат растворяется в кетонах (ацетоне), сложных эфирах, хлорированных и ароматических углеводородах, набухает в воде; в алифатических (нефтяных) и терпеновых (скипидар) углеводородах не растворяется. Поливинилацетат не устойчив к действию кислот и щелочей; при нагревании выше 130 – 150 оС он разлагается с выделением уксусной кислоты. Отличается высокой адгезией к камню, стеклу, древесине. Для снижения хрупкости в поливинилацетат добавляют 5 – 30 % пластификатора (как правило, дибутил- или диоктифталата).
Большое количество поливинилацетата выпускается в виде поливинилацетатной дисперсии (ПВАД) – сметанообразной массы белого или светло-кремового цвета, хорошо смешивающейся с водой (содержание полимера около 50 %). Средний размер частиц дисперсии 3 мкм. Срок хранения ПВАД при температуре 5 – 20 оС – 6 месяцев. На ее основе выпускают клеи, водно-дисперсионные краски, моющиеся обои. ПВАД применяют для устройства мастичных наливных полов и для модификации цементных растворов. Дисперсией, разбавленной до 5 – 10 % концентрации, грунтуют бетонные поверхности перед приклеиванием облицовки на полимерцементных и полимерных мастиках и перед нанесением полимерцементных растворов. Поливинилацетатная дисперсия разбавляется водой в любом соотношении и хорошо совмещается с цементом и гипсом без каких-либо признаков коагуляции.
Недостатком материалов на основе ПВАД является их чувствительность к воде: материалы набухают и в них могут появиться высолы (связано с наличием в ПВАД поливинилового спирта). Так как дисперсия имеет слабокислую реакцию (рН 4,0 – 6,0), при ее нанесении на металлические поверхности возможна коррозия металла.
Поливиниловый спирт – термопластичный водорастворимый полимер. Свойства поливинилового спирта (ПВС) зависят от его молекулярной массы и содержанием остаточных ацетатных групп. Все марки ПВС хорошо растворяются в горячей воде (90 – 95 оС). Используют ПВС в строительстве в качестве эмульгирующего и стабилизирующего поверхностно-активного вещества при получении полимерцементных растворов и бетонов, а также как самостоятельную полимерную добавку к растворам и мастикам (например, в шпатлевочных составах). ПВС устойчив к действию жиров, нефтепродуктов, разбавленных кислот и щелочей.
Б. Термореактивные полимерные связующие
Термореактивные полимерные связующие, как правило, олигомерные смолы, имеющие вид вязких жидкостей или высококонцентрированных водных растворов.
В процессе отверждения олигомерные смолы переходят в высокополимерное состояние, образуя макромолекулы в виде пространственных сеток. В отвержденном виде они отличаются большей прочностью и теплостойкостью, чем термопластичные полимеры.
Термореактивные полимерные связующие используются в основном для получения полимербетонов, полимеррастворов, полимермастик, клеевых и герметизирующих компаундов. Некоторые из них применяются и в полимерцементных материалах. Наибольшее применение среди термореактивных олигомеров нашли эпоксидные, полиэфирные, фенолоальдегидные, карбамидные, ацетоноформальдегидные, фурановые и полиуретановые смолы.
Эпоксидные смолы – олигомерные продукты в виде вязких жидкостей или твердообразных веществ, растворимых в органических растворителях и плавящиеся при нагревании, прозрачные, от светло-желтого до коричневого цвета. При введении отвердителей эпоксидные смолы переходят в твердое и нерастворимое состояние. Отвердителями служат амины, ангидриды органических кислот, фенолоформальдегидные смолы и другие продукты. В зависимости от вида отвердителя смолы отверждаются при комнатных или повышенных температурах.
Отвержденный эпоксидный полимер обладает высокими деформационно-прочностными показателями, водостойкостью, хорошей адгезией к металлу, дереву, искусственным и природным каменным материалам, химической стойкостью. Теплостойкость отвержденных полиэпоксидов 150 – 250 оС.
Наибольшее распространение получили эпоксидно-диановые олигомеры (марок ЭД-22; ЭД-20; ЭД-16; ЭД-14; ЭД-10; ЭД-8) выпуск которых составляет более 80 % общего выпуска эпоксидных смол.
При нагревании до 35 – 50 оС эпоксидно-диановые смолы переходят в низковязкие подвижные олигомерные жидкости. Все диановые смолы нерастворимы в воде, но хорошо растворяются в органических растворителях (ацетоне, бензоле, толуоле и др.). Для отверждения эпоксидных материалов применяют аминные отвердители холодного отверждения: диэтилентриамин (ДЭТА), триэтилентетрамин (ТЭТА), аминоформальдегидные отвердители (АФ-2) и др. Чаще всего применяют полиэтиленполиамин (ПЭПА) – технический продукт: смесь ТЭТА и ДЭТА.
Для снижения хрупкости отвержденных полиэпоксидов их часто пластифицируют. Для этого вводят в смолу 15 – 20 % (по массе) дибутилфталата или других пластификаторов. Пластификаторы, кроме этого, эффективно разжижают вязкие смолы, облегчая приготовления смесей. Недостаток такой пластификации – снижение прочности и адгезионных свойств отвержденной смолы и появление хрупкости у полиэпоксидов в процессе эксплуатации в результате улетучивания пластификатора.
Эпоксидные полимеры не взрывоопасны: они горят лишь при внесении в источник огня.
Полиэфирные смолы – смесь олигомерных ненасыщенных эфиров с мономерами (в соотношении по массе 70 : 30). В качестве ненасыщенных эфиров используют полиэфирмалеинаты и полиэфиракрилаты. Мономерами, с помощью которых осуществляется сшивка молекул полиэфира по ненасыщенным связям, является стирол, метилметакрилат, акрилонитрил и др. Мономеры, кроме этого, снижают вязкость смолы.
Для отверждения полиэфирной смолы к ней добавляют инициаторы и ускорители отверждения. Инициаторами служат, как правило, перекисные соединения. Для ускорения распада перекиси используют активные вещества – ускорители. Наиболее часто для отверждения полиэфирмалеинатов применяют перекись изопропилбензола (гипериз) и в качестве ускорителя – нафтенат кобальта в виде 10 % - ного раствора в стироле. Оптимальное содержание реагентов составляет 3 – 4 и 6 – 8 % от массы смолы.
С целью снижения хрупкости полиэфирные смолы модифицируют тиоколовыми и карбоксилатными каучуками, вступающими во взаимодействие с полиэфирами.
Карбамидные смолы – олигомерные продукты конденсации мочевины (карбамида) с формальдегидом. Это наиболее дешевый и доступный вид синтетических смол, однако они обладают меньшей прочностью, чем эпоксидные и полиэфирные материалы, и низкой водостойкостью. Недостаток карбамидных смол – наличие в них около 30 – 40 % свободной воды, связывание которой является необходимым условием получения прочного материала. Обычно это достигается введением дополнительного вяжущего – гипса, фосфогипса, изоцианатных продуктов, химически связывающих воду, или цеолитов, впитывающих ее.
Для отверждения карбамидной смолы необходимо создать кислую реакцию среды (рН = 3 - 4). Поэтому в качестве отвердителя используют минеральные (серную, соляную, фосфорную) или органические (щавелевую, лимонную) кислоты, кислые соли, солянокислый анилин. В практике строительства последний используют наиболее часто. Эффективным катализатором твердения служит сернокислое железо. Необходимость кислой реакции среды затрудняет использование карбамидных смол в сочетании с цементами.
Отверждение карбамидных смол с одновременной пластификацией достигается при использовании полиамидной водорастворимой смолы. Модификация карбамидных смол осуществляется поливинилацетатными дисперсиями, латексами каучуков, поливиниловым спиртом.
Основная трудность применения карбамидных смол в полимерных бетонах – наличие значительных количеств свободной воды – в твердеющей смеси, а использование их в полимерцементных материалах затруднено необходимостью поддержания кислой реакции среды.
Фенолоальдегидные смолы – олигомерные продукты конденсации фенола или его производных (крезола, резорцина) с альдегидами (обычно формальдегидом). Фенолоальдегидные смолы выпускаются резольные, отверждающиеся при изменении реакции среды на кислую или при нагревании, и новолачные, нуждающиеся в введении отверждающего вещества. Для получения полимербетонов чаще применяют резольные смолы.
Для отверждения используют серную кислоту (контакт Петрова), бензолсульфокислоту (БСК) и другие сульфокислоты в количестве 10 – 25 % от массы смолы; фосфорная, соляная и органические кислоты дают менее прочные отвержденные композиции.
Лучшими свойствами, чем фенолоформальдегидные, обладают резорцинформальдегидные смолы. Они хорошо отверждаются формалином при температуре выше 10 оС. Жизнеспособность смолы с отвердителем 2 – 4 ч.
В отвержденном виде фенолоальдегидные смолы хрупкие, их модифицируют битумами, каучуком, полиамидами и другими полимерными веществами. Фенольные смолы хорошо смешиваются с эпоксидными, фурановыми материалами.
Фурановые материалы. К ним относят фурфурольные, фурфуролацетоновые, фурфурол-карбамидные и фуриловые мономеры и олигомеры. Более 70 % объема фурановых полимеров приходится на фурфуролацетоновые мономеры марок ФА (молярное соотношение фурфурола и ацетона 1 : 1), ФАМ (1,5 :1), ДИФА (2 : 1), 4ФА и др. Качественный и количественный состав фурфуролацетоновых материалов определяется соотношением исходных компонентов, технологией синтеза продуктов и весьма сложен: монофурфурилиденацетон, дифурфурилиденацетон, монофурфурилидендиацетон, фурфурол, ацетон, полимеры, тетрафурфурилиденацетон, диацетоновый спирт, оксид мензитила, вода, зола и др. Достоверных данных о химическом составе мономеров ФА и ФАМ в настоящее время не имеется.
Полифункциональность
фурановых олигомеров обусловлена
наличием ненасыщенных связей в
гетероцикле, сопряженных карбонильной
и винильной групп в боковых цепях,
подвижного атома водорода в
-
положении фуранового цикла.
Структурирование фурановых олигомеров, т.е. образование неплавких, нерастворимых густосетчатых полимеров трехмерной структуры, осуществляется следующими методами: термическим (нагрев до 180 – 200 оС), каталитическим (с применением катализаторов полимеризации катионного типа), введением в состав ингредиентов (например, полиаминов), обеспечивающих одновременное структурирование по конденсационному и полимеризационному механизмам.
В качестве структурирующих агентов каталитического типа, имеющих различную реакционную способность, для фурановых мономеров и олигомеров используют ароматические сульфокислоты или сульфохлориды ( п-толуолсульфокислота, п- толуолсульфохлорид, бензолсульфокислота, продукт сульфирования газоконденсата – ГСК, сульфированные остатки синтетических жирных кислот - СКО и др.), минеральные кислоты (серная, фосфорная, соляная и др.), галогениды металлов (алюминия, железа, магния и т.д.) и другие кислые катализаторы .
Ацетоноформальдегидные смолы – олигомерные продукты конденсации ацетона и формальдегида. В зависимости от соотношения ацетона и формальдегида получают олигомеры различным марок – слабоокрашенные вязкие жидкости, содержащие 10 – 25 % свободной воды. Смолы растворяются в воде и устойчивы к длительному хранению.
Отверждение смол происходит в результате взаимодействия карбоксильных, гидроксильных и карбонильных групп в присутствии щелочей и аммиака. В качестве отвердителя используют смесь полиэтиленполиамина и гидроксида натрия в количестве 15 и 4 % от массы смолы соответственно. Благоприятное влияние щелочной среды на твердение ацетоноформальдегидных смол указывает на возможность их использования в полимерцементных материалах.
Полиуретановые смолы – химически активные олигомеры, легко отверждающиеся водой, гликолями. Обладают высокой прочностью, эластичностью, износо- и химической стойкостью. Полиуретановые смолы используют для получения искусственных кож, поролона, эффективных теплоизоляционных материалов, лаков, эмалей и т.п. Применение их в технологии полимербетонных и полимерцементных материалов сдерживается их относительной высокой стоимостью.
2.9.2. Каучуки и каучукоподобные полимеры
Каучуками и каучукоподобными называют эластичные материалы. При приложении растягивающей силы они могут удлиняться в 2 – 10 раз, а при прекращении действия этой силы восстанавливают свои первоначальные размеры.
Большинство каучуков довольно плохо растворяются, но сильно набухают в органических растворителях.
Каучуки выпускают в виде твердых, эластичных продуктов, вязкой жидкости (жидкие каучуки) или в виде водных дисперсий – каучуковых латексов. Латексы содержат 30 – 60 % каучука в виде мельчайших частиц средним диаметром 0,1 – 0,5 мкм, взвешенных в воде. Латексы имеют преимущество перед другими формами синтетических каучуков: они легко совмещаются с другими материалами (цементом, наполнителями), легко распределяются на поверхности тонкой пленкой, абсолютно не горючи и в них отсутствуют дорогостоящие и токсичные органические растворители.
В строительстве каучук и каучукоподобные полимеры используют главным образом для изготовления эластичных клеев, мастик и красок, модификации битумных и полимерных материалов, изготовления материалов для полов и герметиков, а также для модификации бетонов.
Чаще в строительстве применяют бутадиен-стирольный, полихлоропреновый, тиоколовый (полисульфидный) и бутилкаучук; кроме того, используют каучукоподобные полимеры – полиизобутилен, хлорсульфированный полиэтилен и др.
2.9.3. Природные органические полимеры
К природным полимерным продуктам, применяемым в строительстве, относятся природные смолы, органические масла, целлюлоза и некоторые белковые вещества. Для получения вяжущих веществ, применяемых в отделочных работах, природные полимеры модифицируют с целью улучшения их свойств.
Природные смолы. В строительстве чаще всего применяют продукты, получаемые при переработке смолы хвойных деревьев: канифоль и скипидар. Сосновая канифоль – хрупкая стекловидная масса желтого цвета, состоящая в основном из смоляных кислот (до 90 %). При температуре 55 – 70 оС она размягчается, а при температуре 120 оС превращается в жидкость. Канифоль хорошо растворяется во многих органических растворителях: ацетоне, эфире, скипидаре, уайт-спирите и спирте. Растворы канифоли обладают клеящими свойствами. Применяют канифоль в качестве составной части клеящих мастик для улучшения их адгезионных свойств.
Олифы – пленкообразующие вещества на основе уплотненных растительных масел или жирных алкидных смол. Олифы – прозрачные жидкости от желтого до вишневого цвета, хорошо смачивающие дерево, металл и другие строительные материалы. При нанесении тонким слоем они затвердевают (высыхают) в результате окислительной полимеризации с образованием эластичных пленок, нерастворимых в воде и органических растворителях. Для ускорения твердения олиф часто применяют сиккативы – соли свинца, марганца, кобальта и др.
Выпускают олифы: натуральные, полунатуральные (оксоль) и глифталевые (алкидные). Они отличаются содержанием растительного высыхающего масла – льняного, коноплянового, соевого и др. Для строительных целей большей частью используют глифталевые олифы, обеспечивающие необходимое качество материала при минимальном расходе пищевых масел. Олифы применяют в качестве пленкообразующего компонента в масляных красках, и как вяжущее-пластификатор в мастиках и замазках при облицовочных работах.
Масляные лаки – растворы натуральных и синтетических смол в высыхающих маслах. Смеси лаков с пигментами называются эмалями. В облицовочных работах лаки и эмали используют как вяжущий и пластифицирующий компоненты в приклеивающих мастиках.
Целлюлоза – самый распространенный природный полимер, образующий стенки растительных клеток. В чистом виде в качестве органического вяжущего целлюлозу не применяют. Она практически не растворяется ни в воде, ни в органических растворителях. На практике в основном используют простые и сложные эфиры целлюлозы – нитроцеллюлоза, карбоксиметилцеллюлоза, оксилэтилцеллюлоза.
Нитроцеллюлоза – продукт, получающийся при обработке целлюлозы азотной кислотой; при содержании азота 10 – 12 % такой продукт называется коллоксилин. Нитроцеллюлоза растворяется в ацетоне, этилацетате; хорошо пластифицируется дибутилфталатом и камфорой. Применяют нитроцеллюлозу для получения шпатлевок и мастик. Нитроцеллюлоза легкогорючий материал.
Карбоксиметилцеллюлоза – порошкообразный или волокнистый продукт белого цвета, хорошо растворяющийся в воде. Образующийся вязкий раствор обладает хорошими клеящими свойствами. Карбоксиметилцеллюлозный клей биостоек, не токсичен, стоек к действию жиров, масел, и органических растворителей. Этот клей используют для наклеивания обоев, изготовления шпатлевок, мастик и штукатурных смесей.
Оксиэтилцеллюлоза – порошкообразный или волокнистый продукт белого цвета, растворимый в воде. Водные растворы характеризуются высокой вязкостью; оксиэтилцеллюлоза в них проявляет свойства поверхностно-активного вещества. Применяется оксиэтилцеллюлоза и ее растворы как загуститель водно-эмульсионных красок, в качестве стабилизатора и эмульгатора в растворных и бетонных смесях, пластификатора в производстве керамических изделий.
Казеин – порошкообразный продукт, получаемый обработкой кислотой обрата (обезжиренного молока). Казеин плохо растворяется в воде , но хорошо в щелочных растворах. Его применяют для приготовления мастик и шпатлевок, а также после растворения в аммиачной воде (в виде казеината аммония) в качестве стабилизатора каучуковых латексов в полимерцементных материалах.
Глютин (столярный клей) получают при вываривании костей, соединительных тканей и кожи животных. Применяется он в основном как добавка в полимерцементных мастиках и растворах.
2.9.4. Полимерные бетоны, растворы и мастики
Полимербетоны (этим термином, как правило, называют полимерные бетоны и растворы) представляют собой композиционные материалы, получаемые в результате твердения смесей, образованных полимерным связующим и заполнителем (мелким и крупным). Под полимерным связующим понимают композиции из жидковязких синтетических смол, модифицирующих, отверждающих и инициирующих добавок и тонкодисперсного наполнителя.
В полимербетонах в основном используют термореактивные смолы. В мастиках применяют как термореактивные смолы, так и термопласты в виде водных дисперсий (ПВАД, латексы синтетического каучука и т.п.) и реже в виде растворов полимеров в органических растворителях (каучуковые мастики). В зависимости от вида полимерного связующего полимербетоны могут быть: фурановые, фурфурольные, полиэфирные, эпоксидные, фенолоальдегидные, ацетоноформальдегидные и др. Связующее полимербетонов – это как бы микробетон, свойства которого зависят не только от свойств синтетической смолы, но и от дисперсности (характеризуемой удельной поверхностью), формы частиц, активности поверхности и других свойств наполнителя.
Полимербетоны, содержащие арматуру, называются армополимербетонами. В зависимости от материала арматуры различают сталеполимербетон и т.п. Арматура может быть в виде стержней и проволоки или отдельных волокон – дисперсная арматура. В качестве дисперсной арматуры используют отрезки тонкой проволоки, нити и волокна из стекла, горных пород и полимеров.
Средняя плотность тяжелых полимербетонов 2200 – 2400 кг/м3. Плотность легких полимербетонов зависит от вида используемого наполнителя и составляет 250 – 300 кг/м3.
Мастичные и полимербетонные безшовные полы. Безшовные покрытия полов из полимерных растворов и мастик применяют в основном в промышленных зданиях там, где необходимо иметь полы с повышенной коррозионной стойкостью или где имеются повышенные требования к гигиеничности и беспыльности покрытий пола. В качестве связующего и полимербетона и полимеррастворах для химически стойких полов применяют модифицированные эпоксидные смолы, эпоксидные компаунды, полиэфирные смолы и реже фурановые смолы (они дают покрытия лишь черного цвета). Количество наполнителя и заполнителя подбирается максимальным, но при обязательном обеспечении плотности и непроницаемости слоя уложенного бетона.
Полимерцементные материалы – большая группа материалов получаемых на основе двух вяжущих: минерального и полимерного. В качестве минерального вяжущего могут быть использованы гипсовые, магнезиальные и гипсоцементно-пуццолановые вяжущие, но наиболее часто – различные виды цемента. Полимерный компонент вводится непосредственно в тесто минерального вяжущего (бетонную смесь), и их твердение происходит совместно.
Обычно в полимерцементных материалах, минерального вяжущего в несколько раз больше, чем полимерного связующего. Основной характеристикой состава полимерцементных материалов служит соотношение (по массе) полимерного компонента и минерального вяжущего – полимерцементное отношение (П/Д).
Полимерцементные материалы можно рассматривать как композиционные строительные материалы, основу которых составляет матрица затвердевшего минерального вяжущего с распределенным в ней в той или иной форме затвердевшим полимером. В зависимости от типа наполнителя и заполнителя и степени наполнения различают полимерцементные мастики с тонкодисперсным наполнителем и полимерцементные растворы и бетоны с мелким и крупным заполнителем.
В качестве полимерного компонента в полимерцементных материалах используют термопластичные полимеры (поливинилацетат, акриловые полимеры и др.) и каучуки, олигомерные термореактивные смолы (эпоксидные, карбамидные) и мономерные продукты (например, фурфуролацетоновый мономер). Олигомерные и мономерые продукты под действием отвердителей, инициаторов или в результате воздействия температуры, рН, среды и т.п.
Расход полимеров в полимерцементных материалах составляет 2 – 20 % от массы минерального вяжущего (П/Ц = 0,02 – 0,2).
