ПОЛИМЕРБЕТОНЫ

ПОЛИМЕРБЕТОНЫ — НОВЫЕ КОНСТРУКЦИОННЫЕ МАТЕРИАЛЫ

Среди крупнейших потребителей полимерных мате­риалов на одном из первых мест стоит строительная ин­дустрия. Широкому применению полимерных материа­лов в строительстве способствуют не только высокая хи­мическая стойкость, хорошие декоративные свойства многих из них, но и сравнительная простота применения, технологичность и другие свойства.

Следует, однако, отметить, что на многих промышлен­ных предприятиях в условиях сильного агрессивного воз­действия повышенного давления и температуры термо­пластичные полимерные материалы быстро стареют, а ненаполненные тгрмореактивные, имея высокий коэф­фициент температурных деформаций, отслаиваются от защищаемых конструкций. Как показывает практика эксплуатации многих промышленных предприятий, защи­та строительных конструкций полимерными покрытиями малоэффективна и во многих случаях не обеспечивает не­обходимой надежности и долговечности сооружений [94, 105, 106].

В связи с этим в самых разнообразных отраслях про­мышленности все ощутимей сказывается отсутствие стро­ительных материалов, которые сочетали бы высокую хи­мическую стойкость с высокой прочностью и долговеч­ностью.

Успехи химии в области синтеза полимеров открывают практически неограниченные возможности для изготовле­ния материалов с самыми разнообразными свойствами. Открытие новых способов синтеза и модифицирования полимеров позволяет получать новые виды мономеров и олигомеров, сополимеров — блоксополимеров и привитых сополимеров [36, 37, 87]. В Советском Союзе освоен про­мышленный выпуск большой группы синтетических смол, обладающих разнообразными свойствами. Многие из них имеют небольшую начальную вязкость, хорошо сма­чивают поверхность минеральных наполнителей и запол­нителей и образуют с ними прочные композиции, облада­ющие высокой плотностью, химической стойкостью, проч­ностью, в'ысоким электрическим сопротивлением и други­ми положительными свойствами.

В то же время необходимо отметить, что полимерные материалы, и в том числе синтетические смолы, еще срав­нительно дороги и дефицитны, поэтому применение их в строительстве наиболее рационально в виде высоконапол - ненных композиций.

Полимербетоны представляют собой новые эффектив­ные химически стойкие материалы, у которых степень на­полнения минеральными наполнителями и заполнителя­ми доходит до 90—95% массы. Эти новые материалы, со­зданные советскими учеными, стоят вне конкуренции с другими наполненными полимерными композициями по расходу полимерного связующего, которое составляет всего 5—10% общей массы полимербетона; естественно, стоимость такого материала сведена к минимуму.

При сравнительно небольшом расходе полимерного связующего на единицу массы полимербетоны обладают высокой плотностью, прочностью, химической стойкостью и многими другими положительными свойствами. Соот­ветствующий выбор связующего, наполнителей и запол­нителей позволяет получать полимербетоны с высокими диэлектрическими характеристиками или, наоборот, обла­дающие хорошей электропроводностью. Разработаны составы специальных бетонов с высокими защитными свойствами от различных излучений. При этом высокая степень наполнения позволяет резко снизить усадку, которая становится равной усадке цементных бетонов, и существенно повысить модуль упругости, что позволяет применять такие бетоны в несущих и весьма ответствен­ных конструкциях. Например, разработаны составы тя­желых полимербетонов плотностью 2200—2400 кг/м3, имеющих предел прочности на сжатие: на основе фено - лоформальдегидных смол 40—60, карбамидных 50—80, полиэфирных 80—120 и фураново-эпоксидных до 160 МПа.

Эксплуатация полимербетонных изделий и конструк­ций, в том числе различных емкостей, травильных и элек­тролизных ванн, в производственных условиях при воз­действии высокоагрессивных сред показала их высокую надежность и эффективность.

Среди наиболее интересных областей применения в зарубежной практике следует отметить использование полимербетонов для изготовления труб, коллекторов, ем­костей для хранения агрессивных жидкостей, при строи­тельстве подводных сооружений, ремонте и восстановле­нии строительных конструкций. Новым и весьма эффек­тивным является употребление полимербетонов (вместо металла) для изготовления корпусов редукторов, центро­бежных насосов и тому подобных изделий, а также ста­нин высокоточных станков.

В настоящее время в зарубежных странах для изго­товления полимербетонов применяют около 10 типов различных мономеров или олигомеров, которые в комби­нациях с модифицирующими добавками позволяют по­лучить более 30 разновидностей полимербетонов. Однако наибольшее предпочтение по-прежнему уделяется поли - мербетонам на основе полиэфирных и эпоксидных смол и мономера метилметакрилати (ММА).

Расчеты зарубежных ученых показали, что если при­нять условные энергозатраты на единицу массы при про­изводстве бетона равными 1, то для полимербетонов они будут составлять 2,5, стали 5—7, фарфора для изолято­ров 5—10 и алюминия 7,5—10. Если ввести коэффициент экономической эффективности (отношение экономическо­го эффекта от улучшения свойств к стоимости материа­ла) и принять его равным 1 для обычного бетона, то для бетоноиолимеров этот коэффициент доходит до 3, а для полимербетонов до 4 и выше. Эти данные подтверждают высокую экономическую эффективность применения по­лимербетонов в различных отраслях промышленности и строительства.