Полимерные и полимерцементные бетоны, растворы и мастики

ИЗОЛЯЦИОННЫЕ И ГЕРМЕТИЗИРУЮЩИЕ ПОЛИМЕРЦЕМЕНТНЫЕ МАТЕРИАЛЫ

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-Ю (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. В табл. 3 приведены составы слоев двух вариантов: на латексе СКС-65 и ПВА дисперсии.

Вода добавляется до вязкости смеси по ВЗ-4 для 1-го состава — 90...100 с, для 2-го состава — 50...60 с и 3-го состава — 110...120 с.

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-ЗОО, играющего также роль внутреннего пластификатора поли - •зпоксида, и аминный отвердитель ПЭПА или УП-606/2. Для совмеще­ния эпоксидной смолы с цементным тестом используется порошкооб­разная (но не волокнистая) оксиэтилцеллюлоза. Рекомендуется следу­ющее соотношение компонентов полимерцементного раствора (мае. ч.): цемент глиноземистый — 100; песок кварцевый — 200; оксиэтилцел­люлоза — 1,6; эпоксидная смола ЭД-20 — 32; отвердитель УП-606/2 — 1,6; отвердитель-пластификатор ПО-ЗОО — 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, оксиэтилцеллюлоза, 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) • 10®

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

Объемное расширение при твердении, %....... 1...3

Морозостойкость, циклов, на менее............................... 500