Интересные и нужные сведения о строительных материалах и технологиях


Физико-механические свойства полимерцементного расширяющегося бетона

Инж. И. Б. БАШИЛОВА, кандидаты техн. наук В. И. ЧЕРКАШЕНИНОВ, В. Б. СОХРАНСКИЙ (ВНИИПромгаз)

К бетонам, используемым в конструкциях, работающих в. агрессивных средах, я также применяющимся в напорных сооружениях и подземном строительстве, предъявляются повышенные требования по прочности и плотности (проницаемости).

Этим требованиям в определенной степени удовлетворяют полимерцементные бетоны, которые находят в строительстве все более широкое применение

По сравнению с обычными бетона, полимерцементные характеризуются более высокими показателями механической прочности, повышенной плотностью, стойкостью к агрессивным средам U т. д. Однако качество бетона может быть улучшено, если наряду с применением полимерных добавок вяжущим в полимерцементном бетоне является расширяющийся портландцемент. Такие бетоны обладают повышенной прочностью, очень низкой проницаемостью и безусадочностью.

Во время исследований физико-механическнх свойств полимерцементного расширяющегося песчаного бетона, проведенных ВНИИПромгаз в связи с созданием подземных газонефтехранилищ, изучали бетоны на основе отечественных смол (табл. 1).

Наибольшее увеличение прочности обычного бетона (на 30,3%) происходит при введении полимерной добавки ТЭГ-1, при этом коэффициент газопроницаемости снижается на одни порядок (табл. 1). Твердение бетона на обычном портландцементе сопровождается усадкой, что недопустимо для бетонов, используемых при строительстве подземных газонефтехранилшц.



Оптимальное количество ТЭГ-1, найденное экспериментально по показателям прочности и проницаемости полимерцементного расширяющегося бетона, составило 1% от массы вяжущего (табл. 2). При выборе количества отвердителя в качестве основного критерия оптимального состава использовали показатель газопроницаемости, так как прочность бетона при различных количествах отвердителя практически не изменяется. В результате опытов установлено, что при оптимальном количестве отвердителя (17,6% от массы смолы) получен бетон с наиболее низкой проницаемостью (менее 10~7 мД).

Эпоксидную смолу и отвердитель растворяли в воде затворения отдельно. Смешанные растворы затем служили для затворения полимерцементного песчаного бетона. Введение ТЭГ-1 повышает предел прочности при сжатии в двухлетнем возрасте на 34%, причем наиболее интенсивное нарастание прочности происходит в длительные сроки твердения (табл. 3). Исследования также показали, что полимерцементный песчаный расширяющийся бетон характеризуется высокой плотностью — его газопроницаемость при давлении 15 кгс/см2 в 28-сут возрасте составляет 2,26-10~ мД. Призменная прочность, осевое растяжение полимерцементного расширяющегося песчаного бетона не отличается от песчаного бетона без добавок. Это свидетельствует о том, что введение водорастворимых эпоксидных смол не вызывает деструктивных процессов в сформировавшейся структуре цементного камня.

Улучшение свойств материалов с полимерными добавками, по-видимому, связано с, тем, что водорастворимые эпоксидные смолы активно участвуют в структурообразованни цементного камня, способствуя созданию мелкокристаллической структуры и снижению общего объема и размера пор. Так, в полимерцементном песчаном бетоне исчезают поры радиусом более 1 мк, а основной размер пор (400 А в обычном цементном камне) в полимерцементном бетоне составляет 200—260 А [2].

Исследования деформационных свойств полимерцементного расширяющегося песчаного бетона, твердевшего в нормально-влажных условиях, показали, что он обладает высокими деформациями расширения (до 4 мм/м). Основные деформации свободного расширения происходят в течение 3—5 сут и в дальнейшем практически не снижаются.

Изучение стойкости в углеводородных средах (бензин, сжиженный газ, реактивное и дизельное топливо) показало, что коэффициент стойкости полимерцементного расширяющегося песчаного бетона в возрасте 6 мес равен 1—1,26, что значительно превышает нормативную величину для обычного бетона. Сцепление с металлом полимерцементного расширяющегося бетона в возрасте 720 сут составило 35,7 кгс/см2, что не отличается от сцепления с металлом аналогичного бетона без полимерных добавок. При визуальном осмотре арматуры следов коррозии не обнаружено.

Выводы

Использование расширяющегося портландцемента в полимерцементном бетоне позволяет существенно повысить его качество: увеличивается прочность н стойкость в агрессивных средах, снижается проницаемость н устраняются усадочные деформации. Для приготовления полимерцементного расширяющегося бетона (состава 1:2 при В/Ц=0,4) рекомендуется использовать расширяющийся портландцемент, который получают при тщательном смешивании 75—80% среднеалюминатного портландцемента марки не ниже М400 н 20—25% гипсо-глиноземистого цемента не ниже марки М400.

В воду затворения вводят 1 % водорастворимой эпоксидной смолы ТЭГ-1 Уфимского химического комбината, отверждаемой полиэтиленполиамнном.

Бетон и железобетон, избранные статьи - 1977 г.

??????????

??????? ?.?., ??$B!`(B?????? ?.?., ??????? ?.?., ?????????????? ???????????

?????? ?.?., ???????????? ??????????? ?????????? ????????????

?.?. ???????, ????????????? ???????????

?.?. ???????, ???????? ?????? ?? ??????? ???????????

?. ???????, ????????$B!`(B????? ???????????? ???????????

???????? ?.?., ??????????? ?.?., ???????? ?.?., ???????????????? ?????????? ???????????

?.?. ???????, ?????????? ???????????

?.?. ?????????, ?. ????, X. ???????, ????? ???????????? ?????

?.?. ???????, ?????? ???????

?????? ?.?., ??????????: ??? ??? ???????? ? ??? ??? ??$B!`(B?????

?. ????????, ???????????? ????????????? ???????????? ??????

?.?. ???????, ?????????????$B!`(B????? ?????????

?.?. ???????, ????????? ??????????$B!`(B?????? ? ?????????????????? ?????????????

??????????$B!`(B????? ??????????. $B!_(B. I. ?????? ???????

??????????$B!`(B????? ??????????. $B!_(B. II. ??????????? ???????

???????????? ??????????$B!`(B????? ?????

?.?. ???????, ??????????$B!`(B????? ??????????

?. ?. ????, ????????????????

????????????$B!`(B????? ??????????????? ???????

????????????? ?????????????? ???????

????? ? ???????????, ????????? ??????

??????????? ????????? ? ??????????? ???????? ??????????