ГлавнаяДля придания бетону дополнительных свойств и качеств с целью его защиты от разрушений в различных условиях эксплуатации в практике строительства и дорожных покрытий за последнее время успешно применяют полимерные добавки. На этом основании появились новые классы бетонов — пластбетоны и полимербетоны.
Полимербетонами условились называть композиции, состоящие из цементобетонов и вяжущих на основе цементов и полимерных смол; пластбетонами — многокомпонентный состав твердых минеральных веществ, соединяемых вяжущими на основе термопластичных или термореактивных смол. Пластбетоны нашли широкое применение главным образом как эффективный строительно-дорожный материал, обладающий высокой прочностью, химической стойкостью и другими необходимыми для этих условий качествами.
На рис. 3.3 показано образование пластбетона на участке дорожного полотна 1. В специально подготовленную выемку 1 укладывают гравий или другую минеральную смесь 2, а затем пространство между кусками заливают полимерным вяжущим 3. Такая композиция до начала схватывания уплотняется механическим способом и при необходимости выравнивается заподлицо с основной поверхностью дорожного покрытия. После отверждения связанный таким способом композит превращается в монолитную массу.
В качестве минерального наполнителя используют щебень, песок, керамзитовый гравий, кирпичную мелочь и т. п. Вяжущее составляют на основе полимерных смол холодного отверждения. Наиболее часто в качестве вяжущего применяют термореактивные смолы — полиэфирные, фурановые, фенолоформальдегидные, эпоксидные или их сочетания. При необходимости получения пластичных и других специальных свойств применяют термопластичные смолы, главным образом инденкумароновую, полиэтилены, полистиролы, поливинилхлориды. Для придания пластбетону привлекательного внешнего вида он может быть окрашен в желаемый цвет, что осуществляется введением в синтетическую смолу различных пигментов.
Широкое применение в качестве вяжущего находят термореактивные фурановые смолы — продукт конденсации фурфурола или фурилового спирта с фенолами и кетонами. Наиболее доступными и дешевыми для массового производства пластбетонов являются фурфурол — ацетоновый мономер ФА — и его модификатор ФАМ. В качестве отвердителей применяют бензолсульфокислоту (15—25% от веса смолы), керосиновый контакт Петрова, серную кислоту.
Для снижения усадки иногда используют добавки в виде цинковой пыли (1—3%) или кремнийорганических жидкостей ГКЖ-94 (0,02%). Пластификация фурфуролацетонового вяжущего может осуществляться полиамидами или каучуками.
Из насыщенных полиэфирных смол для создания пластбетонов используются смолы общего назначения ПН-1 и ПН-1 СП, а также тепло-водостойкие ПН-3, ЗСП-6, НПС-609-21М, имеющие длительную жизнеспособность и обеспечивающие прочность композиций. Для снижения объемной усадки и уменьшения токсичности в полиэфирную смолу вводятся минеральные наполнители и пластификаторы — тиокол (полисульфидный каучук) марки HBT-1 и др.
Для создания термопластичных вяжущих наибольшее применение нашли ииденкумароновые смолы, вырабатываемые из коксо- или нефтехимического сырья (сырого бензола, фракций каменноугольной и пиролизной смол). Смолы хорошо взаимодействуют с зернами минеральных материалов. Снижение- вязкости смолы и уменьшение хрупкости отвержденного продукта достигаются применением пластификаторов в виде жидких органических соединений и масел — таллового, тунгового, антраценового, диенового.
Пластбетоны имеют ряд положительных качеств: высокую прочность на сжатие — растяжение, стойкость к большинству агрессивных реагентов (щелочей и кислот), ударному и абразивному воздействию, химическую стойкость, водо- и газонепроницаемость. Перечисленные достоинства позволяют применять пластбетоны не только для повышения надежности и сроков службы дорожных покрытий, но и в гидротехническом строительстве, в конструкциях бункеров и резервуаров, которые соприкасаются с агрессивными средами, в элементах аэродромных, железнодорожных и гражданских зданий, для устройства химически стойких облицовок, сточных канавок и т. п.
В горном деле пластбетоны могут найти применение для облицовки основных выработок, водоотливных и дренажных сооружений, упрочнения почвы подземных выработок, а также автодорожных магистралей на разрезах и карьерах при открытой разработке месторождений.