Полимерцементный раствор: Полимерцементный раствор: состав, характеристики, требования ГОСТ

Содержание

Полимерцементный раствор: состав, характеристики, требования ГОСТ

Полимерцементный раствор — это одна из модификаций обычного песчано-цементного раствора. Также полимеры могут добавляться в смеси, которые используются при кладке штукатурки и другого облицовочного материала. Добавление этого вещества в состав помогает улучшить его характеристики.

Общее описание и отличие

У цементного раствора из обычных составляющих, как и у других растворов, в которых в качестве вяжущего вещества выступает минеральное вещество, есть ряд недостатков. Среди них особенно выделяется низкая прочность при растяжении или изгибе, низкая стойкость к ударам, малый процент деформации, низкая стойкость к истиранию и слабая адгезию по отношению к другим строительным веществам. Список недостатков достаточно велик, что сильно ограничивает применение обычного раствора. Для того чтобы как можно сильнее снизить влияние этих недостатков или же вовсе ликвидировать их влияние, в состав смеси вводят специальные полимеры в качестве добавки от 2 до 30 % от общей массы. Таким образом можно сказать, что состав полимерцементного раствора отличается от обычного лишь наличием этой самой добавки.

Введение полимера в смеси

Стоит сказать о том, что полимер, так или иначе, вводится в большое количество самых разных смесей. Чаще всего он предназначен лишь для улучшения пластификации, а также гидрофобизации. Кроме этого, наличие таких добавок составляет менее 1 % от общей массы. Это является основным отличием от полноценного полимерцементного раствора. В них полимер серьезно влияет на состав, изменяя его физико-химические свойства, на его структуру, а также входит в раствор, как самостоятельный элемент, а не обычная присадка.

Методы добавления полимеров могут отличаться. К примеру, можно добавлять его в виде водной смеси. В таких случаях обычно содержание его в цементе будет не более 3-5 % от общей массы. Намного чаще используется метод, в котором задействованы водные дисперсии, содержащие полимеры. Отличие состоит в том, что в дисперсии полимер не растворяется в воде, а значит, его количество может быть увеличено. Таким образом, удается ввести в цементную смесь примерно 10-20 % добавки от общей массы цемента.

Дополнительные элементы

Стоит отметить, что все характеристики полимерцементного раствора могут быть утеряны, если во время добавки полимерной дисперсии произойдет такой процесс, как коагуляция или же створаживание раствора. Чаще всего, чтобы избежать таких негативных последствий, применяются различные стабилизаторы. В качестве них обычно выбирают поверхностно-активные вещества (ПАВ) — ОП-7 или ОП-Ю. Возможно также заменить их небольшой группой электролитов, к примеру, жидким стеклом. Без добавки стабилизатора может обойтись лишь полимерцементный раствор, который был смешан на основе пластифицированной дисперсии ПВА.

Однако введение ПАВ не проходит бесследно. Чаще всего эти вещества выступают в роли мощных пенообразователей, а также они способны вовлекать воздух в растворную смесь. Если это происходит, то мельчайшие пузырьки воздуха, которые были вовлечены, могут достигать в объеме 30% от общей массы раствора.

Изменение свойств раствора

Наличие полимерных добавок в растворе помогает более равномерно распределить поры, а также сделать их объем куда более меньшим. Можно привести пример. В обычном цементном растворе, к примеру, поры могут быть до 1 мм в диаметре, а их основная часть отличается показателями в 0,2-0,5 мм в объеме. Если речь идет о полимерцементном составе, то максимальный объем снижается до 0,5 мм, а наибольшее количество, примерно 90-95 %, и вовсе не будут более 0,2 мм.

Это сказывает самым положительным образом, допустим, при сплошном выравнивании штукатурки стен полимерцементным раствором, где поры могли бы нарушить общую структуру. Также здесь стоит добавить, что те смеси, в которых имеется вовлеченный воздух, характеризуются большей пластичностью, а также лучше удобоукладываемостью при меньшем содержании жидкости. Как говорилось ранее, пластификации у таких составов также на более высоком уровне. Все это ведет к тому, что при добавлении воды очень важно учитывать процент вовлеченного воздуха и пластификацию полимерцементного раствора.

Адгезионные свойства

У таких составов наблюдается повышенная адгезия, которая объясняется следующим образом. При нанесении смеси полимер концентрируется на границе раздела и играет роль клейкой основы между раствором и основанием. Что касается самой адгезии, то она напрямую зависит от вида добавленного полимера, а также от его концентрации. Далее стоит сказать о том, что это свойство проявляется только в том случае, когда происходит высушивание раствора в воздушно-сухих условиях. Поэтому, допустим, штукатурка с полимерцементным раствором, нанесенная на стены, будет отличной основой для укладки. Если затвердевание происходит в воде, то адгезия не будет проявлять себя так хорошо, даже при огромной концентрации полимера. Это обусловлено тем, что стабилизаторы растворяются в воде, а некоторые добавки и вовсе способны изменять свои свойства, если они находятся в жидкой среде.

Можно добавить, что высокий уровень адгезии сказывается не только на улучшенном сцеплении с другими материалами, а еще и на механических характеристиках самого раствора. Это особенно заметно при возникающих нагрузках при растяжении и изгибе. У смесей с присадками эти показатели выше примерно в 10 раз, чем у обычных. Это благодаря тому, что слои полимера связывают минеральные составляющие между собой. Есть также такая характеристика, как модуль упругости, который примерно в 10 раз ниже, чем у обычного. Благодаря этому факту можно смело утверждать, что полимерный состав более деформативен, чем обыкновенный.

Усадка и другие характеристики

Если в смесь вводится более 7-10 % полимера от общей массы цемента, то при ее затвердевании будет наблюдаться более существенная усадка. Однако так как вместе с этим сильно возрастает и деформативность раствора, то по такой характеристике, как устойчивость к трещинам, смесь ничем не уступает обычной, а в некоторых ситуациях может даже превышать. Еще одно отличие в параметрах — это отдача влаги. В полимерном растворе она проходит более медленно, что позитивно сказывается на процессе затвердевания, так как не наблюдается быстрое пересыхание, из-за чего могут возникать трещины.

Взаимодействие с другими материалами

Для чего используется полимерцементный раствор? Все выше указанные свойства и характеристика материала привели к тому, что он отлично подходит для крепления облицовочных материалов, так как может обеспечить более лучшее крепление. Здесь можно привести простое сравнение обычной смеси и смеси с добавкой полимера. Раствор на основе цемента и песка создает максимальную прочность крепления к 7-9 суткам после облицовки, а к 28 суткам этот показатель будет уменьшаться примерно в 5-6 раз. Если говорит о растворе с присадкой из полимеров, то максимальная прочность крепления будет достигнута чуть позже, на 9-10 сутки, однако при этом ее отсутствие в дальнейшем и вовсе не наблюдается. Благодаря этому качеству такие составы и стали максимально широко использоваться при облицовке.

Лучшие составы для работ и расход

При модификации обычного цементно-песчаного раствора пластификаторами и полимерами можно достичь сильного сокращения расхода. Полимерцементный раствор может наноситься максимально тонкими слоями и при этом быть качественным основанием для облицовочного материала. Это обусловлено тем, что дисперсия с полимерами не только серьезно увеличивает пластичность, но и вовлекает воздух от 8 до 12 %.

На сегодняшний день в этой сфере наиболее перспективным раствором считается тот, который сделан на основе гипсоцементно-пуццоланового вяжущего (ГЦПВ), а также водными дисперсиями полимеров. Использовать такой состав можно как при наружных работах, так и при внутреннем оштукатуривании. Однако наибольший эффект, как показала практика, достигает при применении его в декоративных растворах и мастичных смесей для обработки фасадов зданий.

Требования к составу

На сегодняшний день имеется государственный документ, который регламентирует все требования, которые должны быть соблюдены при эксплуатации такого рода смеси. Ранее для полимерцементного раствора ГОСТ 28013-98 не был полностью подготовлен. Его действие распространялось лишь на обычные строительные растворы, без специальных добавок. Взамен данному и неполному ГОСТу был введен СП 82-101-98, которые распространялся на более полный перечень всех смесей. К примеру, в своде правил указанно, что специальные смеси могут готовиться лишь в специальных узлах — на растворных заводах, если они используются при строительстве государственных построек. Кроме того, для доставки такого строительного материала следует использоваться лишь специальные автосамосвалы или же растворовозы. Еще одним важным требованием стало то, что все составляющие компоненты, прежде чем приступить к их смешению, должны пройти все необходимые проверки на их пригодность и качество.

Состав для полового покрытия

Наиболее весомое отличие обычного раствора с добавкой полимеров от того, который должен использоваться для полового покрытия, состоит в том, что он имеет более высокую устойчивость к истиранию, а также не образует пыли во время износа. Чаще всего для составления такой основы используют дисперсии ПВА или же бутадиенстирольные латексы. Если добавить латекс в количестве 15-20 %, то можно увеличить стойкость к истиранию в 4-5 раз, если добавить столько же дисперсии ПВА, то можно добиться увеличения этого параметра только в 3 раза.

Если делать вывод из всего вышесказанного, то можно с уверенностью сказать, что использование обычной смеси уже не так актуально. Наличие разнообразных добавок вполне оправдано, даже если это несколько повышает стоимость смеси.

Полимерцементные растворы

Категория: Выбор стройматериалов

Полимерцементные растворы

У обычных цементных растворов, как и у растворов на других минеральных вяжущих, есть ряд существенных недостатков: низкая прочность при растяжении и изгибе; малая деформативность и низкая ударная стойкость; недостаточная адгезия к другим строительным материалам; невысокая стойкость к истиранию, причем при истирании растворов образуется много пыли.

Чтобы уменьшить или ликвидировать эти недостатки, в растворы на минеральных вяжущих вводят полимерные добавки в количестве 2…30% от массы цемента. Такие растворы называют полимерцементными (если их получают на основе других минеральных вяжущих, например гипсовых, то соответственно они называются полимергипсовые и т. д.).

Полимерные добавки вводят также и в обычные растворы, но в очень малых количествах (менее 1% от массы цемента) с целью пластификации или гидрофобизации раствора. В отличие от таких растворов в полимерцементных растворах полимер влияет на физико-химические процессы твердения минерального вяжущего и существенно изменяет структуру затвердевшего раствора, входя в него в виде самостоятельной фазы.

Полимер может быть введен в растворную смесь в виде водного раствора; в таком случае количество полимера обычно не превышает 3. . .5% от массы цемента. Это объясняется тем, что органические вещества, в том числе и полимеры, растворенные в воде затворения, замедляют гидратацию минеральных вяжущих тем больше, чем больше концентрация органического вещества.

Значительно чаще используют водные дисперсии нерастворимых в воде полимеров, например поливинилацетатную дисперсию (ПВАД) и латексы синтетических каучуков (СК). В виде дисперсий можно ввести 10…20% полимера (от массы цемента). При таких значительных количествах полимера полимерцементные растворы существенно отличаются от растворов на чистых минеральных вяжущих, но при этом нерастворимый в воде полимер не столь сильно замедляет гидратацию минерального вяжущего, как водорастворимый.

При введении полимерных дисперсий в растворную смесь может произойти коагуляция (створаживание) дисперсии, при этом необратимо теряются свойства полимерцементного раствора. Для предотвращения этого в большинстве случаев необходимо применять стабилизаторы — поверхностно-активные вещества, например ОП-7, ОП-Ю, или некоторые электролиты, например жидкое стекло. Хорошо совмещается с минеральным вяжущим без введения дополнительного стабилизатора лишь пластифицированная дисперсия ПВА. В остальных случаях дисперсии необходимо проверять на совместимость с тестом вяжущего. При этом необходимо учитывать, что избыток водорастворимых стабилизаторов отрицательно влияет на гидратацию минеральных вяжущих.

Полимерцементные смеси из-за присутствия поверхностно-активных веществ, которые, как правило, являются хорошими пенообразователями, характеризуются способностью вовлекать воздух в растворную смесь. При этом воздух находится в растворной смеси в виде мельчайших пузырьков и его объем может достигать 30% от объема раствора.

Полимерные добавки способствуют более равномерному распределению пор в объеме раствора и резкому уменьшению их размеров. Если в обычном цементном растворе встречаются поры размером более 1 мм и наибольшее количество пор имеет размеры 0,2…0,5 мм, то в полимерцементном растворе размер пор не превышает 0,5 мм, а размер большинства (90…95%) пор меньше 0,2 мм.

Растворные смеси с вовлеченным воздухом отличаются высокой пластичностью и хорошей удобоукладываемостью при меньшем содержании воды, чем в обычных растворах. Кроме того, многие полимерные добавки обладают пластифицирующим действием. Оба этих фактора (воздухововле- чение и пластификация) необходимо учитывать при дозировке воды затворения в полимерцементных растворах. Мелкая замкнутая пористость полимерцементных растворов повышает их водонепроницаемость и морозостойкость.

Повышенная адгезия полимерцементных растворов объясняется тем, что при нанесении раствора на основание полимер концентрируется на границе раздела и служит как бы клеевой прослойкой между основанием и раствором. Адгезия зависит от вида полимера и повышается с увеличением ei’o содержания. Повышенные адгезионные свойства полимерцементных связующих проявляются только при твердении в воздушно-сухих условиях. При твердении в воде адгезия не увеличивается даже при высоком содержании полимера из-за растворения в воде стабилизаторов, входивших в состав дисперсии. Кроме того, некоторые полимеры, например поливинилацетат, набухая в воде, изменяют свои свойства.

Высокие адгезионные свойства полимеров сказываются не только на сцеплении с другими материалами, но и изменяют механические свойства самого раствора. Прослойки полимера, связывая минеральные составляющие раствора, повышают его прочность при растяжении и изгибе. Модуль упругости полимера в 10 раз ниже, чем у цементного раствора, поэтому полимерцементный раствор более деформати- вен, чем обыкновенный. Так, одни и те же деформации у полимерцементного раствора с добавкой 10…15% от массы цемента бутадиенстирольного латекса возникают при напряжениях в 2…3 раза более низких, чем у обычного цементного раствора.

Отсюда следует, что при равном значении деформаций усадки скалывающие напряжения в зоне контакта полимерцементного раствора с другим материалом (отделываемая поверхность, облицовка) будут в два-три раза меньше, чем у обычного цементного раствора. Второе важное следствие уменьшения модуля упругости и повышенной деформатив- ной способности полимерцементных растворов — повышение их прочности при ударных нагрузках.

Введение в раствор полимера в количествах более 7…10% от массы цемента вызывает заметное увеличение усадки при твердении. Однако при этом одновременно возрастает и деформативность раствора, поэтому по трещиностойкости полимерцементные растворы не уступают обычным, а иногда и превосходят их.

Присутствие полимера в цементном растворе изменяют его влагоотдачу: такие растворы медленнее высыхают, что благоприятно сказывается на твердении цемента.

Перечисленные выше свойства полимерцементных растворов обеспечивают повышенную прочность крепления облицовочных материалов полимерцементными растворами. Если для цементно-песчаных растворов прочность сцепления с керамическими плитками достигает максимума в 7…9-суточном возрасте, после чего уменьшается к 28-суточному возрасту в 5…6 раз, то для полимерцементных растворов характерно достижение максимума на 9…10-е сутки и отсутствие ее снижения в дальнейшем. Прочность крепления плитки полимерцементным раствором в 28-суточном возрасте почти в 20 раз больше прочности крепления цементно- песчаным раствором. Это свойство полимерцементных растворов обусловило их широкое применение в качестве прослойки при облицовке поверхностей.

Для крепления внутренней облицовки рекомендуется следующий состав поливинилацетатцементного раствора (мае. ч.): портландцемент марок 400, 500 — 1; непластифицирован- ная дисперсия ПВА — 0,2…0,3; кварцевый песок — 3; хлористый кальций — 0,01. Воду добавляют в количестве, необходимом для получения растворной смеси требуемой консистенции, т. е. подвижностью 5…6 см. При подборе количества воды затворения следует помнить, что добавка ПВА повышает подвижность смеси и поэтому В/Ц берется несколько меньше, чем для обычных цементных растворов.

Для крепления плиток в помещениях с повышенной влажностью и для наружной облицовки рекомендуется раствор с бутадиенстирольным латексом (мае. ч.): портландцемент марок 400, 500—1; латекс СКС-65ГП — 0,2. . .0,3; кварцевый песок — 3; стабилизатор — 0,01…0,02.

Для предотвращения коагуляции при смешивании с цементом и заполнителями латексы стабилизируют. Коагуляция латекса вызывает потерю подвижности растворной смеси и делает ее непригодной к использованию. В качестве стабилизатора применяют поверхностно-активное вещество ОП-7 или ОП-Ю или смесь вещества ОП-7 (ОП-Ю) и казеи- ната аммония, взятых в соотношении 1:1.

Казеинат аммония получают, растворяя казеин в водном растворе аммиака. Специально для строительных целей выпускается стабилизированный по отношению к цементу бутадиенстирольный латекс СКС-65ГП Б (индекс Б указывает на то, что латекс стабилизирован по отношению к цементу).

Проверяют совместимость (отсутствие коагуляции) латекса в цементном тесте следующим образом. Готовят латекс- цементное тесто с В/Ц=0,4 при соотношении латекс : цемент Л/Ц=0,1 (по сухому остатку). Например, 20 г латекса и 30 г воды перемешивают со 100 г цемента. Если в течение 2 ч в смеси не наблюдается коагуляции латекса, то латекс стабилизирован по отношению к цементу. В противном случае необходимы лабораторные испытания латекса, где определяют вид и количество стабилизирующей добавки.

Полимерцементные растворы для устройства покрытий полов характеризуются повышенным сопротивлением истиранию и не образуют пыли при износе. Обычно для таких растворов применяют дисперсию ПВА или бутадиенстиролькые латексы. Добавка латекса в количестве 15…20% от массы цемента снижает истираемость раствора в 4…5 раз, добавка дисперсии ПВА — примерно в 3 раза. Дальнейшее увеличение добавки полимера мало меняет истираемость и приводит к удорожанию покрытия. Оба полимера незначительно изменяют цвет раствора, что позволяет применять их не только в цветных цементно-песчаных растворах, но и в террацевых, строго соблюдая дозирование всех составляющих.

Не следует применять добавки ПВАД и СКС-65ГП в растворах для полов, подвергающихся действию масла и нефтяных продуктов, а также при влажных условиях эксплуатации (кратковременное действие воды не влияет на свойства полимерных покрытий полов).

Благодаря высоким эксплуатационным качествам полимерцементные растворы применяют и в штукатурных работах. Штукатурки из латексно-цементных составов дают непылящую поверхность покрытия, обладают высокой коррозионной стойкостью. Полимерцементные растворы необходимо применять при разделке рустов между панелями перекрытий и выравнивании дефектных мест бетонных стен и перекрытий. Для гипсобетонных поверхностей следует применять гипсополимерные составы.

Для лучшего сцепления поливинилацетатцементных растворов бетонные поверхности предварительно огрунтовы- вают 10…7%-ным раствором ПВАД.

Практика показала эффективность применения полимерцементных стяжек под монолитные полы. В качестве полимерной добавки в них используются водные дисперсии ла- тексов СКС-65ГП, ДВХБ-70 и ПВАД.

В отделочных работах широко используют гипсополимер- цементные растворы на основе гипсоцементнопуццоланового вяжущего и водных дисперсий полимеров (ПВАД или ла- тексов синтетических каучуков). Такие растворы применяют для наружного и внутреннего оштукатуривания, но наибольший эффект достигается при использовании в декоративных растворах и мастичных составах для отделки фасадов; используют их также при устройстве выравнивающего слоя под рулонные покрытия и для крепления керамических и стеклянных плиток.

В гипсополимерцементные растворы вводят: латекса СКС-65ГП — 10. . .15%, дисперсии ПВА — 15…20% от массы цемента. Добавка полимеров в указанных количествах повышает механическую прочность растворов более чем в два раза. Добавка ПВАД увеличивает морозостойкость раствора в 6. . .7 раз, а латекса СКС-65ГП — в 8…9 раз. Полимерные добавки, оказывая пластифицирующее действие, позволяют увеличить степень наполнения растворов при сохранении достаточно высоких физико-механических показателей.

Водовяжущее отношение растворов находится в пределах 0,4. . .0,55 и мастичных составов 0,8…0,9.

Для отделки фасадов рекомендован следующий состав раствора на гипсополимерцементном вяжущем веществе (мае. ч.): гипсовое вяжущее — 54…57; портландцемент белый — 35…38; высокоактивная минеральная добавка (белая сажа) — 2…4; стеарат кальция — 0…2; пигменты — 0…5; кварцевый песок — 300…500; водная дисперсия ПВАД или СКС-65ГП (в пересчете на сухое вещество) — 10…20; вода — до требуемой консистенции.

В заводских условиях приготовляют смесь сухих компонентов (составляющих ГПЦВ, пигментов, гидрофобной добавки) и отдельно раствор водной дисперсии полимера с включением необходимых добавок. На объекте составы приготовляют, тщательно перемешивая сухую смесь с водной дисперсией полимера. Для того чтобы задержать начало схватывания, в смесь при перемешивании вводят 2%-ный клеевой замедлитель или фосфат натрия. Такой состав при нормальной температуре годен к употреблению в течение 4. ..6ч.

Для оштукатуривания внутренних поверхностей, эксплуатируемых при влажности до 60%, применяют сухие гипсовые штукатурные смеси (СГШС). Их можно наносить на кирпичные, деревянные, каменные, бетонные и гипсобе- тонные поверхности. Штукатурка, выполненная из СГШС, высыхает под окраску в 2…3 раза быстрее, чем из растворов на цементе и извести.

Сухие гипсовые штукатурные смеси получают перемешиванием сухого гипсового вяжущего с комплексной полимерной добавкой. В состав добавки входят смесь полимеров метилцеллюлозы и карбоксилметилцеллюлозы, замедлителя схватывания гипсового вяжущего — три полифосфата натрия, поверхностно-активное вещество и природный кварцевый песок. Комплексную добавку вводят в гипсовое вяжущее в количестве 5% по массе. В качестве заполнителя используют перлитовый песок или вспученный вермикулит. Затворяют СГШС водой на объекте в машине для приготовления и нанесения гипсовых растворов.

Выбор стройматериалов — Полимерцементные растворы

Полимерцементный раствор для защиты и ремонта зданий и сооружений железных дорог

Abstract:  RU: Палий В.В. Полимерцементный раствор для защиты и ремонта зданий и сооружений железных дорог. – Рукопись.
Диссертация на соискание ученой степени кандидата технических наук по специальности 05.23.05 – строительные материалы и изделия. – Украинская го-сударственная академия железнодорожного транспорта Министерства образо-вания и науки, молодежи и спорта Украины, Харьков, 2013.
Диссертация посвящена разработке, исследованию и оптимизации поли-мерцементных растворов для защиты и ремонта зданий и сооружений желез-ных дорог.
В результате проведенного анализа процессов повреждения поверхностей наружных бетонных, железобетонных и каменных конструкций зданий и со-оружений, эксплуатируемых вблизи железных дорог, а также закономерностей структурообразования цементно-полимерных растворов было установлено сле-дующее. Повреждения поверхностного слоя являются наиболее распространен-ными, и, одновременно, трудноустранимыми в связи с недостаточной адгезией традиционных материалов. Большие возможности для ремонта повреждения поверхности открывает использование модифицированных полимерцементных растворов, в частности, с карбамидным или поливинилацетатным полимерами.
Выполнены физико-химические исследования разработанного полимерце-ментного раствора. Показано, что микроструктура контактной зоны между по-лимерцементным раствором и «старым» бетоном характеризуется высокой плотностью, обусловленной глубоким прониканием полимерцементного теста в поры поверхностного слоя «старого» бетона. По результатам оптико- и элек-тронно-микроскопических, рентгенографических исследований разработанного полимерцементного раствора по сравнению с бездобавочным цементным кам-нем имеет существенно большие: количество химически связанной воды, сте-пень гидратации цемента, количество продуктов гидратации, плотность микро-структуры. Поры заполнены волокнистыми гидросиликатами и моносульфат-ной формой гидросульфоалюмината кальция
Экспериментальные исследования разработанного состава подтвердили его высокие эксплуатационные качества. При его использовании для ремонта поверхности «старого» бетона прочность сцепления независимо от ее состоя-ния, шероховатости и условий твердения превышает прочность сцепления конконтрольного цементного раствора в возрасте 3 суток в 1,92 раза, 28 суток − в 1,56 раза. Морозостойкость полимерцементного раствора превышает 300 циклов, что существенно выше морозостойкости контрольного цементного раствора.
Разработаны технологии приготовления полимерцементного раствора, восстановления и защиты с их наружных бетонных, железобетонных и камен-ных конструкций станционных зданий, подземных переходов, высоких пасса-жирских платформ, в т.ч. в составе металлоинъекционной обшивки. Выполне-ны производственно-эксплуатационные испытания разработанных составов при ремонте бетонных опор высоких пассажирских платформ на электрифициро-ванном участке железнодорожного пути, которые подтвердили высокие техно-логические качества полимерцементных растворов, простоту технологии вос-становления и защиты конструкций.
EN: Palii V.V. Polymer-cement mortar for protection and repair of buildings and structures of railway. − Manuscript.
Thesis on the reception scientific degrees of candidate of technical sciences for the profession 05.23.05 − building materials and products. − Ukrainian state academy of railway transport, Kharkiv, 2013.
Thesis is denote development, study and optimization, polymer-cement dis-solves for recovering and building protection and erecting, which are used on rail-ways. Conduct study of processes of destroying a surface of buildings and engineer-ing erecting from the stone and concrete, situated near by railway fetters, including electrify direct currents, are install regularities of structurization polymer-cement dis-solves. Explored geometric and electroshallow, as well as electroinsulating character-istics of component and polymer-cement dissolves themselves. Determined depend-encies of characteristics fluidity polymer-cement dissolves and toughness features modified polymer-cement stone from their composition and other factors. Explored influence of composition modified polymer-cement dissolves on field-performance characteristics repair flaky, as well as traction modified polymer-cement dissolves, to surfaces of concrete. Shown degree an electrocorrosion stability polymer-cement dis-solves, and is designed compositions and technology of fabrication modified poly-mer-cement mixtures, conduct their production check and introduction under repair-reconstruction work on buildings and erecting, which are used on railways.

Полимерцементный раствор [580] | Бетон, ЖБИ, кирпич, стеновые материалы


Полимерцементный раствор относится к молодому виду материалов для строительства. Окончательный круг его рационального использования ещё не определился. Дефицитность ограничивает возможность применения полимерцементных материалов. Полимерцементный раствор с каждым годом находит новое применение, проявляя себя как один из традиционно лучших материалов.

Полимерцемент имеет такие свойства как водостойкость, гидрофобность и высокая адгезия, высокая деформативность. Так же имеет свойство изменять реологические бетонные смеси, что следует взять во внимание при дальнейшей разработке.





Для полимерцементных материалов открываются большие перспективы при использовании их в качестве электроизоляционного материала.

 

Хорошо высушенный полимерцементный раствор относится к электроизоляционным материалам и имеет высокое электросопротивление. Благодаря вводу в бетонную смесь полимеров, раствор изменяет характер пор и сохраняет свои высокие электроизоляционные свойства, даже с влажностью воздуха 80-90%. Для повышения качества бетонированных плоскостей у стенок водоканалов, аэродромов или дорог используется данный раствор. Это один из лучших строительных материалов, применяемых в вышеуказанных строительных работах.

Полимерцементный раствор тонким слоем укладывают поверх основной бетонной массы, разумеется, после укладки последней. В процессе эксплуатации конструкции, верхний слой которых изготовлен из полимерцементного бетона, имеют большое преимущество. С применением данного раствора в аэродромных и дорожных покрытиях повышается долговечность и износостойкость покрытия.

Полимерцементные растворы могут использоваться при строительстве железобетонных конструкций, которые обретают целостный вид. Повышенная прочность и устойчивость к деформации позволяет их применять при установке растянутых железобетонных конструкций. Благодаря этим двухслойным железобетонным элементам сохраняется заводская технология железобетонной конструкции.

Эксперименты доказали целесообразность применения полимерцементных растворов из водорастворимых термореактивных олигомеров, при изготовлении заранее напряженных железобетонных конструкций.

В состав полимерцементных растворов входит около 65% заполнителя, высококальциевая зола, портландцемент, порошок низко обожженной глины, стабилизированный синтетический латекс и вода. Все они обладают хорошими декоративными свойствами. При сохранении технического показателя достигается улучшение декоративных свойств раствора. Но стоит заметить один недостаток данного раствора. В его состав вводят пигментный раствор для улучшения декоративных свойств, но при этом снижается адгезия с бетоном.

В заключении следует отметить, что особенно лучшим при ремонтных и строительных работах является применение полимерцементных растворов, обладающих высоким качеством и обеспечивающих долговечность отремонтированным участкам.



< Предыдущая

 

Следующая >

Isomat Multifill Stone цветной полимерцементный раствор для кладки и затирки натурального или природного камня

​Затирка на цементной основе Isomat Multifill Stone (Изомат Мультифил Стоун) применяется для заполнения плиточных швов шириной от 5 до 40 мм внутри и снаружи зданий, идеально подходит для затирки швов кирпичной кладки, искусственного и натурального камня, крупноформатной плитки, клинкерной плитки. Обладает хорошей водоупорностью, повышенной прочностью и хорошей цветостойкостью. Допускается использоваться в качестве кладочной смеси для чистовой кладки кирпича, для заполнения швов брусчатки и тротуарной плитки.

Состоит из высококачественного цемента, модифицированных полимерных добавок и наполнителей, Отличается повышенной прочностью, обладает повышенной адгезией к большинству традиционных строительных материалов. Может использоваться при облицовке фасадов, цоколей, балконов, террас, отмосток и фундаментов зданий.

Преимущества:

  • Экологичная, состоит из натуральных компонентов, не выделяет вредные вещества;
  • Высокопрочная, морозостойкая, износостойкая.

Требуется воды: 4,25 л/мешок 25 кг.

Работопригодность 3 часа при 20°С.

Когда можно ходить: через 24 часа при 20°С.

Инструкция по применению:

Подготовка основания:

Очистить швы от остатков кладочного раствора или от остатков плиточного клея, удалить жирные следы и загрязнения. Сильновпитывающие материалы можно слегка увлажнить водой.

Нанесение:

В ёмкость заливается необходимое количество воды, из расчёта 4,24 литров воды на мешок сухой смеси 25 кг. Смесь перемешать миксером до получения равномерного, однородного раствора без комков и сухих остатков. После первого перемешивания, оставьте затирку на 5 минут, и после этого, размешать ещё раз. Швы заполнять на всю глубину с помощью шпателя и расшивки, допускается использовать полнокорпусной шприц-пистолет для герметиков.

 

Палитра цветов Isomat Multifill Stone

Isomat Multifill Smalto 1-8 мм цветной полимерцементный раствор для заполнения межплиточных швов

Isomat Multifill Smalto 1-8mm — цветной полимерцементный раствор, предназначенныый для заполнения межплиточных швов. Имеет высокую механическиую прочность, отличную цветовую стабильность и превосходную водонепроницаемость. Содержит специальные антибактериальные компоненты, предохраняющие швы от скопления и воздействия бактерий. Позволяет достигнуть глянцевую поверхность. Подходит для заполнения швов шириной 1-8 мм. Классифицирован как затирка типа CG2 WA в соответствии с EN 13888.

Подходит для заполнения межплиточных швов на стенах и полах всех видов керамической плитки, натурального камня, мрамора, гранита, стеклянной и керамической мозаики. Используется в общественных местах, подверженных интенсивным нагрузкам, в жилых помещениях, на фасадах, балконах, террасах, полах с подогревом, в плавательных бассейнах. Применяется как внутри, так и снаружи помещений.

Требуется воды 1,10 л/мешок 4 кг

Плотность сухого раствора: 1,18 ± 0,05 кг/л.

Плотность свежего раствора: 1,95 ± 0,05 кг/л.

Температура нанесения: от +5ºC до +35ºC

Износостойкость: ≤ 1000 мм3

Прочность на сжатие: 30,00 Н/мм2

Прочность на изгиб: 7,50 Н/мм2

Усадка: ≤ 2 мм на 1 мм.

Водопоглощение:

• через 30 мин: ≤ 2 гр

• через 240 мин: ≤ 5 гр

Работопригодность: 2 часа при +20ºC

Инструкция по применению:

Подготовка основания:

Основание, на которое крепится плитка, должно быть тщательно очищено. Швы необходимо хорошо расчистить и смочить мокрой губкой.

Нанесение:

MULTIFILL SMALTO 1-8 добавляется в воду при постоянном помешивании до образования однородной массы. Для перемешивания рекомендуется использовать низкооборотистую дрель. После перемешивания нужно дать смеси отстояться около 10 минут, после чего повторно слегка перемешать. Заполнить раствором швы при помощи резинового шпателя. Для того, чтобы швы были затерты полностью, раствор нужно наносить в диагональном направлении. Спустя некоторое время излишки материала нужно вытереть мокрой губкой. По окончании работ поверхность можно вытереть сухой тряпкой.Если работы проводятся на улице или при высокой температуре, рекомендуется регулярно смачивать заполненные швы мокрой губкой, во избежание быстрого высыхания раствора.

Палитра цветов Isomat Multifill Smalto

 

Полимерцементный раствор | Тонкости домашнего ремонта

Если вы решили облицовывать стену керамической плиткой то Вам для этого понадобиться специальный цементный раствор, для укладки плитки. Можно выбрать раствор из широкого спектра предлагаемых в строительных супермаркетах  растворов. Конечно, спектр цен на них очень широк, но даже самый дешевый раствор обойдётся Вам на порядок дороже чем обычный цемент.

Но недостаток цемента в том, что облицованная с его использованием, керамическая плитка со временем может отслоиться от
стены. Это может произойти из-за недостаточно качественной подготовки поверхности стены, перепадов температуры или лажности.

Для экономии средств и получения должного эффекта существует нехитрый способ улучшить качество цементной смеси самостоятельно.

Для приготовления раствора ЦПВА предварительно разбавляют водой товарную эмульсию ПВА, содержащую 50% воды, в пропорциях 1 к 1 (в результате получают 25%-ную концентрацию смолы воде). Если приготовляют состав 11КМЦ. то предварительно заготавливают водный раствор клея КМЦ.

Для этого берут на 1 ч его массы 33 ч воды (с учетом влаги, содержащейся в товарном клее КМЦ), заливают частью этой воды сухой клей КМЦ, выдержись ют его до набухания и затем вводят остальную воду при перемешивании.

В смеситель сначала заливают разбавленную в указанном соотношении эмульсию ПВА или раствор клея КМЦ и при постоянном перемешивании на протяжении 5—б мин вводят сухую цементно-песчаную смесь состава 1 : 8 (цемент — песок).

Содержащаяся в эмульсии смола, как и клей КМЦ, в определенных количествах значительно замедляет схватывание цементного Раствора, ввиду чего срок его жизнеспособности удлиняется до 4 —6 ч.

Составы
полимерцементных растворов для крепления керамической глазурованной плитки

Компоненты

ЦПВА

ЦКМЦ

% по массе % по объему кг/м3 % по массе % по объему кг/м3
Поливинилацетатная эмульсия
50%-ная

2,7

3,7

52

Раствор клея КМЦ 3%

16,7

23

324

Сухая цементнопесчаная смесь
состава 1 : 8 (по массе)

85,2

77,1

1653

83,3

77

1621

Вода

12. 1

19,2

235

Прочность сцепления раствора ЦПВА с бетоном при отрыве через 4 часа после наклеивания плитки составляет не менее 0,1 МПа.

Аналогичный по свойствам раствор получают из такой же цементно-песчаной смеси, затворяя ее 3%-ным водным раствором натриевой соли карбоксиметилцеллюлозы – КМЦ. Этот материал, носящий название ЦКМЦ (цементно- рибоксиметилцеллюлозный), также является разновидностью полимерцементного раствора.

Модифицированный полимерный раствор — типы, свойства и применение

🕑 Время чтения: 1 минута

Раствор модифицированный полимерами

получают путем смешивания воды с полимерными добавками, портландцементом и песком. Добавление полимера улучшает характеристики строительного раствора и, следовательно, может быть выгодно и экономично использовано в нескольких областях применения.

Латексные полимеры, редиспергируемые сухие полимеры, водорастворимые полимеры представляют собой различные типы полимеров, используемых для производства модифицированных полимерами растворов.Помимо улучшения удобоукладываемости, полимеры повышают адгезию, ударную вязкость, прочность на изгиб или растяжение, а также устойчивость к химическим веществам, а также устойчивость раствора к замерзанию и оттаиванию.

Модифицированный полимером раствор также требует меньше воды по сравнению с традиционным раствором, что приводит к получению более плотного раствора с меньшим количеством пор.

Как полимеры улучшают свойства строительного раствора

1. Прочность и долговечность

Снова и снова было продемонстрировано, что полимеры улучшают прочность на растяжение, прочность на изгиб, ударопрочность и стойкость к истиранию, водостойкость и химическую стойкость модифицированного полимером раствора по сравнению с растворами без полимеров. Кроме того, полимеры ограничивают распространение микротрещин, что повышает общую прочность раствора.

2. Удобоукладываемость

Полимеры делают раствор более жидким, его легче обрабатывать и наносить. Он действует как понизитель воды, что в конечном итоге приводит к получению более прочного раствора с меньшим количеством пустот. Определенные типы полимеров продлевают период гидратации, что увеличивает рабочее время. Это значительно выгодно в жарком климате.

3. Адгезия

Благодаря тому, что полимеры действуют как клей, он улучшает сцепление раствора с различными поверхностями, такими как бетон, каменная кладка, кирпич, дерево, жесткий полистирол и пенополиуретан, стекло и металлы.Это свойство особенно важно при нанесении тонкослойного раствора, а также в условиях чрезмерной вибрации и интенсивного движения.

4. Отверждение цемента

Отверждение строительного раствора является одним из основных факторов, определяющих его прочность. Требуется обеспечить достаточное количество воды для надлежащего отверждения, особенно на ранних стадиях процесса отверждения; примерно первые пять-семь дней.

Также было продемонстрировано, что полимеры улучшают отверждение раствора, поскольку они снижают скорость испарения воды.Эта сниженная скорость испарения воды особенно важна при тонком нанесении, когда площадь поверхности для испарения велика по отношению к объему строительного раствора.

Наконец, поскольку модифицированный полимером раствор требует меньше воды по сравнению с обычным раствором, он не испытывает такой сильной усадки при высыхании, как традиционный раствор.

Рис. 1: Модифицированный полимером раствор

Типы полимеров

Существуют различные типы полимеров, которые используются для изготовления полимерно-модифицированного раствора:

  1. Латексные полимеры
  2. Редиспергируемые сухие полимеры (такие как этиленвинилацетат)
  3. Водорастворимые полимеры, такие как поливиниловый спирт

Применение

1. Затирка стен и напольной плитки

Это наиболее широко используемое применение модифицированного полимером раствора. Пониженное проникновение воды и солей делает полимер-модифицированный раствор идеальным для кладки, подверженной атмосферным воздействиям и другим внешним воздействиям. Полимерно-модифицированный разбавляемый раствор предназначен для приклеивания плитки к бетонным и цементным основаниям без необходимости предварительного замачивания плитки.

2. Исправление и ремонт

Растворы, модифицированные полимерами, широко используются в ремонтных целях из-за их минимальной усадки и способности связываться с самыми плотными поверхностями.Используется для ремонта трещин и расслоения бетонной конструкции и трещин.

Рис. 2: Ремонт трещин в железобетонных балках с использованием модифицированного полимером раствора

Рис. 3: Модифицированный полимером раствор, используемый для восстановления свай

3. Гидроизоляция

Его применение при строительстве подвалов, резервуаров для хранения воды, септических резервуаров, палуб кораблей, крыш и бетонных стен помогает обеспечить высокую устойчивость к воде и химическим веществам.

4.Полы и тротуары

Модифицированный полимером раствор

можно использовать для покрытия коммерческих полов, складов, заводов, больниц, лестниц и гаражей.

Рис. 4: Использование модифицированного полимером раствора для укладки плитки

Полимерно-цементный раствор с карьерными отходами в качестве замены песка

Деятельность по добыче вырубленных карьеров создает проблемы загрязнения ландшафта, как в случае с твердыми отходами, сбрасываемыми на открытые свалки в центральной Мексике.В данной статье представлено технологическое применение этих твердых отходов в новом полимерном материале со свойствами, близкими к свойствам традиционного строительного раствора. Сделан вывод, что в полимерном материале используется меньшее количество цемента по сравнению с традиционным раствором, и он разработан с использованием переработанного карьера, поскольку они представлены в его гранулометрии. Используемый полимер благоприятствовал низкому водоцементному отношению (0,3), что не позволяло снизить сопротивление из-за мелкодисперсной природы материалов (остатки и цемент) в дополнение к сохранению удобоукладываемости материала.Остатки карьера были классифицированы как ил с низкой пластичностью и были охарактеризованы с помощью рентгеновской дифракции и флуоресценции для определения 76% SiO 2 , поэтому его использовали в качестве каменного заполнителя, хотя содержание мелких частиц составляло примерно 93%. Максимальное сопротивление сжатию, полученное через 28 дней, составило 8 МПа при соотношении полимер/твердое вещество 0,10, вода/твердое вещество 0,30 и карьер/твердое вещество 0,67. Линейные уравнения были проанализированы для получения более репрезентативных значений с корректировкой R в квадрате.

1. Введение

Добыча полезных ископаемых (вулканические туфы типа Риолитика), как показано на рисунке 1, приводит к образованию огромного количества твердых отходов, которые загрязняют окружающую среду и создают много пыли в окружающей среде. Горно-хозяйственная деятельность в районе Уичапан, Идальго, Мексика, представленная банками материалов для различных отраслей промышленности, занимает второе место по значимости в горнодобывающем районе штата Идальго. Компании добывают резной камень, который продается на национальном и международном рынках.Конечными продуктами являются напольная и фасадная плитка, колонны, блоки и изделия ручной работы [1]. Объем карьерной добычи в штате Идальго, Мексика, за последние 5 лет составляет в среднем 58 ×106 кг с годовой стоимостью более 214 000 долларов США [2]. Подсчитано, что около 40% объема производства выбрасывается [3], что составляет 23,2 × 103 кг отходов в год. Текущая стратегия обращения с отходами состоит в их выгрузке на свалки под открытым небом, независимо от потенциального использования этих побочных продуктов в других отраслях промышленности.Такие отходы подразделяются на два типа: твердые отходы, образующиеся в результате карьерных площадок или перерабатывающих установок, и шлам, образующийся в процессах резки и образующийся в воде, используемой для охлаждения и смазки машин, используемых в указанных процессах. Эти шламы накапливаются постепенно, сокращая производственные площади внутри предприятия, или выбрасываются по обочинам дорог, скапливаются на неиспользуемых землях, которые со временем выщелачиваются или утапливаются, препятствуют стоку водоносных горизонтов или дренажей. Уже накопившиеся большие объемы отходов требуют быстрого решения, которое может быть устойчивым и экономически выгодным для карьерной промышленности: как указали Галетакис и Соултана [4], ключом к успешному использованию карьерной пыли является ее адекватная характеристика и разработка простого и экономически выгодного процесса преобразования этих отходов в товарную продукцию.

Производство и захоронение твердых отходов усугубляют выбросы углерода и увеличивают загрязнение в мегаполисах по всему миру. Управление отходами остается глобальной проблемой как для развитых, так и для развивающихся стран [5]. Значительное количество исследователей изучали использование карьерных отходов в строительстве, предлагая жизнеспособные решения этой проблемы. Преобладающими предлагаемыми областями применения являются производство бетона (42%), производство самоуплотняющегося бетона (26%) и производство блоков (18%) [4].Алмейда и др. [3] произвели бетон с высокими эксплуатационными характеристиками, используя переработанный каменный шлам и заменив 5% песка карьерной пылью, улучшив показатели прочности и долговечности во всех смесях, содержащих менее 20% пыли. Balamurugan и Perumal [6] использовали карьерную пыль в регионе Тамил Наду, Индия, в качестве материала, заменяющего песок, для производства бетона с максимальным увеличением прочности на сжатие (19,18%), прочности на растяжение (21,43%) и сопротивления изгибу (17,8%). ) с 50% заменой песка карьерной пылью.Сурешчандра и др. [7] заменили песок карьерной пылью для производства пустотелых бетонных блоков. Блоки с заменой 50% песка карьерной пылью имели лучшие характеристики, чем блоки с полной заменой песка. Аруначалам и др. [8] использовали карьерный порошок в качестве легкого заполнителя и алюминиевый порошок в качестве воздухововлекающего агента для производства легкого бетона с сопротивлением 3–7 МПа для смесей с карьерной пылью. Аджар и др. [9] исследовали структурные характеристики бетона с карьерными отходами в качестве заменителя мелких заполнителей в бетонной смеси.Они сформулировали модель для прогнозирования прочности на сжатие приготовленных смесей. Лохани и др. [10] частично заменили песок в производстве бетона. Содержание пыли до 30% повышает прочность бетона на сжатие. Если запыленность превышает 30%, сопротивление постепенно снижается. Сафиуддин и др. [11] пришли к выводу, что добавление мелких карьерных отходов может быть хорошей заменой песка при производстве бетона. Галетакис и др. [12] разработали лабораторный метод производства переработанных строительных элементов карьера.Venkatakrishnaiah и Rajkumar [13] армировали бетон волокнами пластиковых отходов, заменив природный песок карьерной пылью из региона Тамил Наду, Индия. Максимальное сопротивление и наилучшая удобоукладываемость были при 30% замене песка.

Цементный раствор и бетон имеют такие недостатки, как замедленное твердение, низкая прочность на растяжение, усадка при высыхании и низкая химическая стойкость. Чтобы уменьшить эти недостатки, использование полимеров для изменения свойств строительных растворов и цемента стало доминирующим материалом в строительной отрасли с 1980-х годов, которые в настоящее время широко используются в развитых странах [14, 15].Модифицированные полимерами цементные растворы используются в гражданской инфраструктуре, мостах, изоляции стен, самовыравнивающихся растворах и бетоне для ремонта трещин благодаря их превосходной стойкости, защите окружающей среды и удобоукладываемости [2]. Существует большое разнообразие коммерческих латексных полимеров, в основном на основе эластомерных и термопластичных полимеров, которые при обезвоживании образуют непрерывные полимерные пленки [16, 17]. К латексным полимерам относятся бутилбензольный латекс, неопреновая эмульсия, поливинилхлорид-винилиденхлоридная эмульсия, стирол-акриловая эмульсия, стирол-бутадиенкарбоксилатекс, полиакрилатный латекс и т.д. [18].Содержание пыли, с которым обычно обращаются, составляет менее 30%, чтобы не влиять на обрабатываемость и прочность на сжатие [19].

Полимеры, такие как латекс, редиспергируемые полимерные порошки, водорастворимые полимеры, жидкие смолы и мономеры, используются для модификации раствора или цемента. Латекс является наиболее широко используемой добавкой [20]. В целом полимеры латексного типа представляют собой сополимерные системы, состоящие из двух и более мономеров, и их общее содержание твердых веществ соответствует 40% или 50% их массы [21].Гидратация цемента предшествует процессу формирования тонких пленок полимера, что приводит к монолитной коматричной фазе, в которой органополимерная матрица и матрица цементного геля гомогенизированы [22, 23]. Обычно от удобоукладываемости зависит соотношение полимер/цемент от 5% до 15% и соотношение вода/цемент от 30% до 50% латекс-модифицированного бетона [24].

Рост строительной отрасли привел к чрезмерной эксплуатации природных ресурсов, таких как гравий и речной песок, при производстве бетона.Так, мировая тенденция заключается в использовании альтернативных материалов (вторичных материалов) в строительной отрасли для рационального и устойчивого использования природных материалов и, следовательно, снижения затрат на строительство [9].

2. Материалы и методы
2.1. Материалы

Были использованы следующие материалы: (a) Цемент CPC 30R (обычный портландцемент), который соответствует характеристикам, установленным в мексиканском стандарте NMX-C-414-ONNCCE. (b) Отходы карьера (риолитовый вулканический туф), извлеченные из твердые каменные отходы карьеров «Харамильо» в городе Маней, Уичапан-Идальго, Мексика.В тексте использовалось слово «Карьер» как сокращение от «Отходы карьера» или «Остатки карьера». (c) Используемый полимер представлял собой синтетическую латексную эмульсию и акриловые смолы, соответствующие требованиям стандарта ASTM-1059-99 типа I. (d) ) Вода, используемая для смешивания и отверждения материала со значением pH 7 (определяется с помощью тест-полоски).

2.2. Методы

Для проведения экспериментов использовались следующие методы: (a) Геотехническая характеристика отходов. Выполнена полевая идентификация [25] материала, гранулометрический состав [26], свойства пластичности [27] и классификация грунта [28]. (b) Физико-химическая характеристика отходов. Минералогическую характеристику для определения первичных минеральных форм (ассоциаций полезных ископаемых месторождений) выполняли методом рентгеновской дифракции (РФА) на приборе Bruker D8-Advance с использованием зеркала Гебеля (неплоские образцы), высокотемпературная камера (до 900°C) , генератор рентгеновского излучения KRISTALLOFLEX K 760-80F (мощность: 3000 Вт, напряжение: 20–60 кВ, ток: 5–80 мА) и модель Seifert JSO-DEBYEFLEX 2002 с медным катодом и никелевым фильтром.(в) Анализ и сравнение гранулометрического состава [26] разных типов песков, а также их минералогического состава, определенного рентгеноструктурным и флуоресцентным методами. (г) Испытание на сжатие по [29]. Прочность смесей на сжатие определяли в соответствии со Стандартным методом испытаний ASTM C39/C39M-2016b на прочность на сжатие цилиндрических образцов бетона через 3, 7, 14 и 28 дней. Для испытания на сжатие [29] использовался гидравлический пресс на 20 тонн с датчиком давления WIKA модель A10, от 0 до 200 бар и аналоговым выходом от 0 до 10 В постоянного тока, мультиметр Fluke Brand Model 115.

3. Результаты и обсуждение
3.1. Геотехническая характеристика отходов

По данным полевой идентификации, гранулометрического анализа [26], определения пределов пластичности (жидких и пластичных) [27] и классификации грунтов [28] были получены следующие результаты:

Судя по полевой идентификации, переработанные отходы карьера представляли собой материалы с низкой прочностью, медленным расширением и очень низким сопротивлением в сухом состоянии. Запах не ощущался.Цвет материала от коричневого до белого в светлых тонах. По классификации почв материал представлял собой каменный порошок с небольшим содержанием слабопластичной неорганической глины, расположенной ниже линии «А» на диаграмме пластичности. На рис. 2 представлены кривые анализа гранулометрического состава пяти образцов отходов [26]; данные показали, что более 90% материала прошли через 200 меш. Предел жидкости составил 24,98%, а предел пластичности – 21,25%. Пластический индекс составил в среднем 4%. Так, классификация грунтов [28] была МЛ (неорганическая слабосжимаемая известь, материал, частицы которого имеют определенное сцепление между собой в присутствии воды).На основании [24] при уплотнении и насыщении материала карьер имеет следующие важные технические свойства: проницаемость от полупроницаемой до непроницаемой, приемлемая прочность на сдвиг, средняя сжимаемость и приемлемая удобоукладываемость в качестве строительного материала. На рис. 3 показан используемый карьер для отходов.


3.2. Геологическая и физико-химическая характеристика отходов карьера

Геологический анализ отходов [30] показал, что геология кальдеры Уичапан соответствует верхнему игнимбриту со столбчатым изломом и частично спаянным.Игнимбрит содержит каменные обломки андезита, кварца и полевого шпата в стекловидной матрице (слабо измельченные стекловидные обломки).

Качественный анализ с помощью рентгеновской дифракции пыли карьера представлен на рис. 4. Основным компонентом отходов карьера был диоксид кремния.

В таблицах 1 и 2 представлены результаты рентгенофлуоресцентного анализа переработанного карьера (результаты выражены в процентах от соединений, присутствующих в отходах). Таблицы 1 и 2 показывают следующее: (1) Диоксид кремния является основным компонентом и присутствует в 76%.Согласно [31], силикаты являются важнейшим компонентом гидратированного цемента и причиной его стойкости. Соединение диоксида кремния представляет собой существенную разницу между отходами карьера и цементом, так как для последнего требуется только 25% содержания. Согласно [32], этот избыток диоксида кремния будет способствовать уменьшению пористости смеси для улучшения поверхности раздела пасты портландцемента, сцепленной с заполнителем. Таким образом, повышается прочность и компактность конечного продукта.(2) CaO является соединением, которое обеспечивает наибольшую устойчивость к цементу [31]: в этом исследовании отходы карьера содержат гораздо меньшее количество, чем цемент, 2,4% и 67% соответственно. Можно было бы ожидать, что смеси, содержащие высокий процент отходов карьера, обладают низким сопротивлением. (3) Щелочные соединения (такие как Na 2 O) вызывают разрушение бетона и влияют на скорость повышения прочности цемента [31]. Соединение Na 2 O (0,96%) в отходах карьера находится в пределах допустимого диапазона 0.от 2 до 1,3% цемента. (4) Оксид магния (MgO) [31] — вещество, часто сопровождающее оксид кальция. MgO не соединяется в процессе варки портландцемента и поэтому не образует гидравлических компонентов, а остается в виде свободного MgO. MgO похож на известь. Таким образом, вода гидратирует и увеличивает объем MgO. Высокий процент MgO предполагает риск расширения [33]. Расширение MgO более опасно, потому что оно проявляется очень медленно с годами. По этой причине стандарт цемента предусматривает максимальный предел содержания MgO в 5%.В этом исследовании содержание MgO было благоприятным и составляло всего 0,15%. Серо-зеленый цвет портландцемента обусловлен MgO [31].

0

3


химический состав карьера SiO 2 6 2 6 1 Al 2 O 3 O 3 6 1 K 2 O CAO NA 2 O TIO 2 2 6

SO 3 MGO CL P 2 O 3

Нормализованные средства 75.958 10,796 8,5099 2,4279 0,9631 0,4791 0,323 0,1486 0,1144 0,0567

2 O

0,0021


Химический состав карьера Bao Bao ZRO 2 RB 2 O SRO SRO 3 2 O 3 3 2 6 2 2 O 3 Nb 2 O 3

Нормализованные средние 0. 0541 0,0536 0,0307 0,0256 0,0209 0,0172 0,0169 0,0023

3.3. Анализ и сравнение гранулометрического состава и минералогического состава песков

На рис. 5 представлен сравнительный анализ химических составов, полученных методом рентгеноструктурного анализа карьера, речных песков Бойе-ХУИ-53 и Чап-ХУИ-51 [ 2], полевошпатовый песок, цеолитовый туфопесчаник, литейный кварцевый песок.Речные пески происходят из районов, близких к месту добычи игнимбрита (отходов карьера). Полевошпатовый песок используется в керамической промышленности [34], а цеолитовый туфовый песок используется для облицовочного раствора [35]. Высококачественный литейный кварцевый песок является побочным продуктом литейного производства черных и цветных металлов [36]. Результаты показали, что минералогический состав всех песков и карьеров очень похож.

Сообщалось о сравнительном гранулометрическом анализе [26], соответствующем цеолитовому песку [35], формовочному песку [36], игнимбритовому риолитовому и 2 типам песков для строительства в регионах Чапантонго и Бойе в Идальго, Мексика. на рисунке 6.

При сравнении песков (рис. 6) было замечено, что пески Чапантонго и Бойе имеют схожий гранулометрический состав со средним размером зерен 2,36  мм, что соответствует содержанию 80% на ячейке номер 16. Песок Чапантонго был немного тоньше, так как 39% проанализированного материала прошли сетку 50 (размер зерен 0,3 мм) по сравнению с 26% песка Бойе, который прошел ту же сетку. Цеолитовый песок и формовочный песок имели более мелкую гранулометрию, заполнители которых в обоих случаях на 60% проходили через 30 меш (0.60  мм). Кривая игнимбрита показала очень плавный наклон, что указывает на то, что размер их зерен значительно отличается от других песков. Более 95% игнимбрита прошли через 200 меш (0,075 мм).

На основании сравнительного анализа физико-химических характеристик отходов карьера и различных песков установлено, что целесообразно заменить песок мелким заполнителем по сходству химического состава. По кривым гранулометрического состава было замечено, что пески имеют более однородные размеры (песчаные агрегаты с очень небольшим количеством мелких частиц).С другой стороны, игнимбрит представлял собой мелкую почву, и поэтому механическое поведение может быть менее благоприятным. Однако, исходя из сходства химического состава и гранулометрического состава карьера и различных исследованных песков, возможность замены 100% песка в качестве мелкого заполнителя игнимбритом может быть использована при производстве строительных растворов и бетонов. Согласно [37], такая замена приводит к повышению прочности и ударопрочности изделий, а также снижению усадки при высыхании и растрескиванию в затвердевшем состоянии.

3.4. Анализ испытаний на сжатие

Испытания на прочность на сжатие проводили в возрасте 3, 7, 14 и 28 дней на цилиндрических образцах диаметром 0,051 м и длиной 0,102 м, поддерживая отношение длины к диаметру, равное 2, согласно [38]. Было разработано 12 смесей различных пропорций, исходя из следующих предпосылок: (1) использовать наибольшее количество карьерной пыли; (2) использовать наименьшее количество воды, не влияя на такие аспекты, как обрабатываемость образца, и без использования добавок, таких как суперпластификаторы; и (3) использовать наименьшее количество полимера.В таблице 3 показаны 12 пропорций для различных выборок, рассматриваемых в настоящем исследовании. Образцы были пронумерованы в соответствии со столбцом MIX, где M1 означает образец номер один и так далее. Столбцы цемент, карьер, вода и полимер показывают количества, использованные в граммах для каждой смеси. Количество 100 г цемента было постоянным во всех смесях, добавляя двойное количество карьера (200 г) для смесей от М1 до М6 и тройное количество карьера (300 г) для смесей от М7 до М12. В столбце «Карьер/твердые вещества» выделено высокое содержание остатка игнимбрита по отношению к количеству обрабатываемых твердых частиц со значениями 0. 67 и 0,75 (соотношения рассчитаны по (2)). Количества 90, 120 и 160  г воды, используемые в смесях, соответствуют соотношению 0,3 и 0,4 воды по отношению к количеству твердых веществ (указано в столбце вода/твердые вещества и рассчитано по (3)). Полимер смешивали в соотношениях 0,10, 0,15 и 0,20 по отношению к количеству твердых веществ (указано в колонке полимер/твердые вещества и рассчитано по (4)). Вышеупомянутые твердые вещества указаны как сумма цемента и Карьера в (1).


Mix Cement (G) Cement (G) Cavy (G) Вода (G) Полимер (G) Polymer (G) карьер (G) карьер / твердые вещества вода / твердые вещества полимер /твердые вещества

M1 100 200 90 30

667

0,30 0,10
М2 45 0,67 0,30 0,15
M3 60 0,67 0,30 0,20
M4 120 30 0. 67 0,40146

0,40146

0.10 0.10
M5 45 0.67 0,40146

0,40146

0,15
м6 60 0.67 0,40 0,20
М7 300 120 40 0,75 0,30 0,10
M8 60 0,75 0,30 0,15
М9 80 0,75 0,30 0,20
М10 160 40 0,75 0,40 0,10
М11 60 0.75 0,40146

0,40146

0,40146

0.15
M12 80146

0.75 0.75 0.40 0.40 0.0.40

для тестов сжатия по [29] в 3, 7, 14 , и 28 дней, представленные результаты представляют собой среднее значение трех испытаний на сжатие каждой из 12 выполненных смесей. Нагрузку прикладывали в осевом направлении и непрерывно до разрушения образца с записью максимальной приложенной нагрузки и типа разрушения в соответствии с [29].Через три дня самое высокое сопротивление 3 МПа наблюдалось в смеси М1 с соотношением карьер/твердые вещества 0,67, вода/твердые вещества 0,30 и полимер/твердые вещества 0,10. Результаты показаны на рисунке 7.

На рисунке 8 показаны результаты, полученные через 7 дней, с выделением M1 и M7 по отношению к сопротивлению, измеренному через 3 дня, с увеличением на 130% и 142%, достигающим 7 и 4 МПа соответственно. Результаты через 14 дней представлены на Фигуре 9 с выделением M4, который повысил устойчивость, полученную через 2 дня, до 7 дней.6 МПа до 6 МПа за 14 дней при соотношении вода/твердые вещества 0,4. Еще одно значительное увеличение сопротивления произошло в M7, которое достигло 4  МПа при низком соотношении вода/твердая фаза 0,3 и полимер/твердая фаза 0,1, но значительном соотношении карьер/твердая фаза 0,75.


На рис. 10 показано, что M1 достигла наибольшей стойкости через 28 дней порядка 8  МПа, а M2 показывает стойкость, близкую к M1, при соотношении полимер/твердые вещества 0,15. M8 также отличается сопротивлением, близким к 7 MPa, и самым высоким соотношением карьер/твердые вещества, равным 0.75.

На рис. 11 показано увеличение сопротивления по мере увеличения возраста образцов, при этом во всех случаях M1 является наилучшим поведением, достигающим сопротивления 8 МПа в возрасте 28 дней. Быстрое повышение резистентности отмечается в возрасте от 7 до 14 дней. Через 14 дней наблюдается постепенное и медленное повышение резистентности до 28 дней. Линии тренда приложены к рисунку 11. Соответствующие линейные уравнения и значение квадрата R линий тренда показаны в таблице 4.Значение квадрата R показывает, что значения привязаны к прямой линии тренда с запасом отклонения менее 20% в большинстве случаев.

0

141 Y 1 = 0. 1957 x + 3.2262;


Линейные уравнения

R квадратное значение

R 2  = 0,8707
y 2 = 0.1943 x  + 2,4037; R 2  = 0,8368
y 4 = 0,1923 x  7+ ; R 2  = 0,8339
y 7 = 0,1458 x  5+0 ; R 2  = 0,6328
y 8 = 0,2096 x  2+ 1; R 2  = 0,9445

Сжимающая нагрузка была приложена в возрасте 4 дней.Рисунок 12 включает только образцы с самой высокой зарегистрированной нагрузкой (M1, M3, M7, M8 и M11). Вышеупомянутые образцы имеют трещины конического типа, т. е. хорошо выраженные конусы только на одном конце и вертикальные трещины, проходящие через цилиндрическую колонну (также называемые трещинами второго типа). Эта картина разрушения является обычной и репрезентативной для вяжущего материала. Только в М9 образовались вертикальные трещины по концам без четко выраженного конусовидного образования или трещин третьего типа. На рис. 13 показаны изломы в возрасте 28 сут образцов М1, М3, М5, М7 и М8, во всех случаях наблюдаются конические изломы второго типа.

4. Выводы

Отходы карьерного камня по свойствам пластичности и гранулометрическому составу классифицированы как неорганическая слабопрессуемая известь.

Геологический анализ игнимбрита (бутового камня) показал, что он содержит литические обломки андезита, кварца и полевого шпата в стекловидной матрице (слабо измельченные стекловидные обломки).

На основании сравнительного анализа физико-химических характеристик отходов карьера и различных песков установлено, что целесообразно заменить песок мелким заполнителем по сходству химического состава.Основным компонентом в отходах является двуокись кремния (76%), поэтому было сочтено целесообразным заменить содержание песка, который обычно представляет собой раствор.

Делается вывод, что в полимерном материале используется меньшее количество цемента по сравнению с традиционным раствором, и он разработан с использованием переработанного карьера, поскольку они представлены в его гранулометрии, что экономит процесс выбора размера.

По большему сопротивлению, полученному при испытаниях на сжатие образцов возрастом 28 суток, сделан вывод о возможности замены песка в качестве мелкого заполнителя карьерной пылью без существенного снижения прочности строительных растворов на сжатие.

Использование остатков игнимбрита (карьерных отходов) при производстве строительных растворов обеспечивает наилучшую устойчивость к сжатию в 28-дневном возрасте с сопротивлением 8 МПа при следующих оптимальных соотношениях: полимер/твердые вещества 0,1, вода/твердые вещества 0,3 , и Карьер/твердые вещества 0,67. Количества, превышающие 0,15 отношения полимер/твердые вещества, значительно снижают прочность на сжатие [20]. Аналогичным образом, на прочность на сжатие значительно повлияло соотношение карьер/твердая фракция выше 0. 67 были использованы.

Полимер, использованный в растворе, обеспечивает низкое соотношение воды и твердой фазы (0,3) и приемлемую удобоукладываемость.

Эта стратегия повторного использования отходов игнимбрита имеет преимущество использования большого количества этих остатков по отношению к количеству цемента без использования дополнительных процессов обработки отходов. Отходы карьера использовались, так как собирались непосредственно с месторождений. Это эффективное и устойчивое решение предназначено для обращения с твердыми отходами карьерной промышленности и представляет собой альтернативу сырья для производства строительных растворов.

Конфликт интересов

Авторы заявляют об отсутствии конфликта интересов.

Руководство по выбору полимерного бетона и растворов: типы, характеристики, области применения

Полимерный бетон и строительный раствор — это вяжущие вещества, компаунды и смеси заполнителей, в которых используются эпоксидные, полиэфирные, винилэфирные или другие полимерные связующие. Они отверждаются или затвердевают в результате химических реакций, термореактивных соединений и многокомпонентных связующих систем. Полимерный бетон и раствор обеспечивают гораздо большую коррозионную стойкость, чем обычные строительные материалы, такие как портландцемент.Полимерный бетон состоит из полимерного цемента, смешанного с водой, крупного заполнителя, такого как гравий или щебень, и мелкого заполнителя или песка. Полимерный раствор представляет собой смесь полимерного вяжущего или клинкера и мелкого заполнителя. И полимербетон, и полимерный раствор используются для соединения компонентов и формирования конструкций. Такие продукты, как затирка и герметик, используются для заполнения зазоров между плиткой и кирпичом. Тонкотвердеющие материалы, такие как сухой раствор и сухой связующий раствор, включают полимерный цемент и используются в продуктах для покрытий.Обычно доступны сборные формы, такие как блоки и листы.

Существует несколько химических систем для полимербетона и растворов. Акриловые связующие обеспечивают превосходную устойчивость к воздействию окружающей среды и быстрое время схватывания. Эпоксидные смолы или связующие обладают высокой прочностью и малой усадкой при отверждении. Они также обеспечивают прочность и устойчивость к химическим повреждениям и воздействиям окружающей среды. Фурановые смолы образуются в результате полимеризации или поликонденсации фурфурола, фурфуролового спирта или других соединений, содержащих фурановое кольцо.Они обычно используются в литейных связующих, шлифовальных кругах, огнеупорах и других высокотемпературных применениях. Полимочевинные смолы или связующие используются вместо фенольных смол или других формальдегидных смол в связующих материалах для стружечных плит или древесноволокнистых плит. Полиуретан обеспечивает превосходную гибкость, ударопрочность и долговечность. Другие химические системы для полимербетона и строительных растворов включают силикон, полиэстер и виниловый эфир.

Технические характеристики

Полимерные бетоны и растворы различаются по основным характеристикам, механическим, электрическим и термическим свойствам. Основные характеристики включают:

  • время набора/отверждения
  • температура набора/отверждения
  • плотность
  • усадка

Плотность измеряется как масса на единицу площади. Усадка выражается в максимальном проценте. Механические свойства полимербетона и раствора включают прочность на сжатие, прочность сцепления, прочность на растяжение и модуль разрыва (MOR). Электрические свойства включают удельное электрическое сопротивление, диэлектрическую прочность и относительную диэлектрическую проницаемость.Диэлектрическая проницаемость — это относительная диэлектрическая проницаемость материала по сравнению с вакуумом или свободным пространством. Термические свойства полимербетона и раствора включают рабочую температуру, теплопроводность и коэффициент теплового расширения (КТР), величину линейного расширения или усадки, происходящую в материале при изменении температуры.

Особенности 

Полимерные бетоны и строительные растворы имеют множество характеристик. Некоторые продукты являются устойчивыми к истиранию, пригодными для литья, химически стойкими, проводящими, армированными волокнами, распыляемыми или водонепроницаемыми.Другие продукты обеспечивают защиту от износа, коррозии или электростатического разряда (ЭСР).

Приложения

Полимерный бетон и строительный раствор часто используются в электроэнергетике, высоком напряжении (ВН), строительстве и конструкционных применениях. Некоторые продукты используются в качестве наполнителей и герметиков. Сухие и мокрые смеси для торкретирования (например, торкрет-бетон или торкрет) загружаются с помощью устройств, подобных пистолету, для формирования стен. Цементы с мокрой набивкой обладают достаточной пластичностью, чтобы можно было утрамбовывать или формировать влажную смесь на месте. Также доступны строительные растворы, ремонтные составы и отделочные цементы с хорошими свойствами для затирки или затирки.

Сопутствующая информация

Engineering360 — Построено в США: замена 559 мостов за 3 года

Engineering360 — Разработан огнеупорный самоуплотняющийся бетон

Изображение предоставлено:

Царство декоративного бетона / CC BY-SA 2. 0

Модифицированный полимером раствор? Свойства и применение

Модифицированный полимером раствор изготавливается из портландцемента и заполнителя, смешиваемого во время смешивания с органическими полимерами, которые диспергируются или повторно диспергируются в воде.Его также называют полимер-портландцемент- бетон (PPCC). Полимер улучшает качество и производительность раствора. Он также снижает вероятность образования трещин.

  • Примечание: Полимер представляет собой вещество, состоящее из тысяч простых молекул, объединенных в большие молекулы.
  • Для модифицированного полимером раствора требуется меньше воды по сравнению с традиционным раствором

Типы полимеров

  1. Редиспергируемые сухие полимеры
  2. Латексные полимеры
  3. Водорастворимые полимеры

Дозирование смеси:

Пропорции смеси большинства растворов, модифицированных латексом, находятся в диапазоне цемента; соотношение мелкого заполнителя = от 1:2 до 1:3 (по массе), полимерцементное отношение 5 к 20% и водоцементное отношение 30 к 60% в зависимости от их требуемой работоспособности.

Все из них Бетон, модифицированный латексом, широко используется в области ремонта, восстановления поверхности или наплавки поврежденных деталей. полимер-модифицированный раствор и бетон, латекс-модифицированный раствор и бетон обладают превосходными свойствами, такими как высокая прочность на растяжение и изгиб, отличная адгезия, высокая водонепроницаемость, высокая стойкость к истиранию и хорошая химическая стойкость

Свойства:-

Прочность

Повышает прочность на растяжение, прочность на изгиб, ударопрочность и стойкость к истиранию, водостойкость и химическую стойкость полимерно-модифицированного раствора по сравнению с растворами без полимеров

 Удобообрабатываемость

Бетон, модифицированный латексом, продлевает период гидратации, что увеличивает время работы.

Долговечность

Полимеры

ограничивают распространение микротрещин, что повышает общую прочность раствора. это увеличивает его жизнь.

Приложения

Исправление и ремонт

Растворы, модифицированные полимерами, в основном используются в ремонтных целях из-за их минимальной усадки и способности связываться с самыми плотными поверхностями.

Гидроизоляция

Модифицированный полимером раствор менее проницаем по сравнению с чистым бетоном и способствует защите от коррозии.И это обеспечивает сильную устойчивость к воде и химикатам.

Заливка

Это наиболее распространенное применение для растворов, модифицированных полимерами. С помощью этого раствора выполняется затирка стен и керамики, мрамора, камня и т. Д. В больших масштабах. В основном, когда мрамор или плитка сломались.

Типы используемых материалов:

7

7

7

7 Полимерные латексы
Типы цемента : Цемент ОП 53 Марка по I.С: 12269-1987.
Типы заполнителей : Речной песок Зоны II и III согласно IS: 383-1970. В нем не должно быть частиц крупнее 2,5 мм.
Речной гравий : 5-20 мм и 5-10 мм, т.е. 20 и 10 мм сортированный недробленый заполнитель в соответствии с IS: 383-1970. (как насыщенный, так и сухой на поверхности)
: коммерческие полимерные латексы, независимо от типа полимера (содержащие пеногасители)

Модифицированный полимером ремонтный раствор | CTech-ООО

Семейство CTech-LLC ® PRM™ представляет собой высококачественный раствор на основе модифицированного полимером цемента для ямочного ремонта и ремонта бетона.PRM™ обладает повышенной адгезионной прочностью и прочностью на сжатие. PRM™ — это легко наносимый ремонтный раствор с отличной адгезией к основаниям из строительных материалов, предназначенный для горизонтальных и вертикальных поверхностей.

Ниже приводится список применений системы цементного раствора PRM™, модифицированного полимером:

PRM™200: Модифицированный полимером текучий ремонтный раствор.

PRM™400: ремонтный раствор, модифицированный тиксотропным полимером.

PRM™500: Модифицированный полимером ремонтный раствор для использования в контакте с питьевой водой.

Основные характеристики
  • Строительный ремонтный раствор на цементной основе.
  • Модифицированный полимером.
  • Ремонт бетона на уровне земли, выше и ниже уровня земли.
  • Отличная прочность и адгезия.
  • Горизонтальные, вертикальные и потолочные поверхности.
  • Внутренние и внешние условия эксплуатации.
  • Легко наносится.
  • Высокая прочность на сжатие и изгиб.
  • Текучий ремонтный раствор. (ПРМ™200)
  • Тиксотропный ремонтный раствор.(ПРМ™400)
  • Специально разработан для восстановления бетона, в котором присутствует питьевая вода. (ПРМ™500)
Приложения

PRM™ — это наиболее долговечное решение для всех видов ремонта структурных и неконструкционных бетонных конструкций.

Условия хранения

Хранить в сухом месте. Высокая относительная влажность сокращает срок хранения.

Срок годности

Один год с даты изготовления в оригинальной невскрытой упаковке при хранении в сухом месте.

Опции

PRM™ расфасован в мешок по 30 кг и кувшин на 5 литров.

Гарантия

CTech-LLC ® гарантирует отсутствие производственных дефектов в своей продукции. Покупатель определяет пригодность продукта к использованию и принимает на себя все риски. Единственное средство правовой защиты Покупателя должно быть ограничено заменой продукта. Любые претензии в связи с нарушением данной гарантии должны быть поданы в течение одного месяца с даты покупки. CTech-LLC ® не несет ответственности за любые косвенные или особые убытки любого рода, возникшие в результате каких-либо претензий или нарушения гарантии, нарушения контракта, небрежности или любой юридической теории.Покупатель, принимая продукты, описанные здесь, соглашается нести ответственность за тщательное тестирование любого приложения, чтобы определить его пригодность перед использованием.

Модифицированный полимером раствор — Совет по плитке Северной Америки

Что такое тонкосхватывающийся раствор, сухой раствор или сухой раствор?

Раствор

Thinset представляет собой смесь цемента, очень мелкозернистого песка и водоудерживающего состава, который позволяет цементу должным образом гидратироваться. Плитка, установленная методом тонкой отверждения, приклеивается к основанию тонким слоем «тонкого» цемента.Термины тонкосхватывающийся цемент, тонкосхватывающийся раствор, сухой раствор и сухой связующий раствор являются синонимами. Этот тип цемента предназначен для хорошей адгезии тонким слоем — обычно не более 3/16 толщины. Например, зубчатая кельма 3/8 дюйма создаст покрытие толщиной 3/16 дюйма после того, как плитка будет прижата к цементу. Несмотря на то, что можно внести очень незначительные корректировки по высоте, этот метод не подходит для регулировки уровня или плоскостности. поверхности — плитка скорее будет следовать плоскости основания.

Американский национальный институт стандартов (ANSI) определяет свойства тонкосхватываемого раствора в спецификации A118.1.

Что такое установка в толстом слое, установка в растворном слое или установка в толстом слое?

Толстослойные укладки основаны на традиционном методе нанесения слоя раствора на поверхность перед укладкой плитки. Плитка приклеивается к слою раствора либо пока слой раствора зеленый (только начинает высыхать), либо после того, как слой раствора затвердеет.Слой раствора может быть армирован проволокой и либо установлен поверх разделительной мембраны (которая позволяет слою раствора «плавать» без подложки), либо прикреплен к подложке; отсюда и использование терминов «плавающий слой раствора» или «связанный слой раствора». Для настенных работ металлическая рейка механически крепится к основанию, и раствор фиксируется в металлической рейке по мере отверждения. Термины укладка в толстом слое, установка в растворном слое и укладка в толстом слое являются синонимами.

Каковы преимущества строительного раствора?

В случае плавающего слоя раствора слой плитки не подвергается влиянию незначительных трещин и подвижек в основании.Это может быть очень важно при нанесении на бетон, где растрескивание бетона может привести к растрескиванию плитки. Это также очень важно при укладке плитки на конструкционные плиты (не на уровне земли) или другие конструкции, где можно ожидать вибрации и прогиба (как это происходит в некоторых наружных стенах).

Растворные подушки также позволяют:

  1. Выровнять неровности основания.
  2. Создайте идеальную поверхность для приклеивания плитки.
  3. Включите наклон в слой плитки, если это необходимо (например,г., склон к сливу).
  4. Усиление основания (обычно применяется при изготовлении деревянного каркаса).
  5. Разрешить установку радиационных гидравлических трубок.
  6. Защитите водонепроницаемые поддоны из металла, ПВХ или CPE.

Так как слои строительного раствора не плавают по основанию, они не обеспечивают защиту от растрескивания или смещения основания. Тем не менее, они обладают теми же преимуществами, что и перечисленные выше, и во многих случаях их можно безопасно укладывать более тонким слоем, чем плавающий слой раствора.

Примечание. Мембраны, препятствующие разрушению, используемые в тонком или связанном растворе, также могут защитить слой плитки от большинства видов трещин в основании.

Каковы преимущества тонкостенных установок?

Применение

Thinset дешевле и, как правило, быстрее в установке, чем применение слоя строительного раствора. Однако, поскольку плитка приклеивается непосредственно к основанию, любое изменение или движение в основании может повлиять на плитку. Кроме того, на рынке существует множество типов полимер-модифицированных отвердителей, что позволяет спецификатору подобрать свойства отвердителя в соответствии с требованиями проекта.Во многих случаях укладки строительного слоя растворному слою дают затвердеть, а затем для склеивания плитки используется модифицированный полимером тонкий слой.

Что такое латекс-модифицированный тонкий слой?

Разжиженный цемент, в который добавлены полимеры, обычно называют латексно-портландцементным раствором. На самом деле, этот термин немного неверен. Первоначальные полимеры, использовавшиеся для модификации тонкого отверждения, были основаны на латексе, и этот термин происходит от их использования. Сегодня химики-цементщики учитывают более 10 000 полимеров при разработке своих продуктов.Полимеры, такие как EVA, PVA, SBR и другие, широко используются в промышленности. Многие из этих полимеров представляют собой акриловые, а не латексные химические вещества.

Использование этих полимеров позволяет придать цементу определенные свойства; как правило, устойчивость к замораживанию/оттаиванию, улучшенная гибкость и улучшенная адгезия. Существуют также полимеры, используемые для придания цементу водонепроницаемости или достаточной эластичности, чтобы он действовал как мембрана, препятствующая разрушению.

Американский национальный институт стандартов (ANSI) установил минимальные уровни эффективности для растворов из латекса и портландцемента в A118.4 и спецификации A118.11.

Какова требуемая прочность на сжатие для слоя раствора?

По этому поводу в индустрии плитки ведется немало споров. Первоначально строительный раствор предназначался для выравнивания и распределения нагрузки по основанию, соответствующему стандартному критерию L/360. Таким образом, прочность на сжатие может быть очень низкой (менее 1000 фунтов и высокие смеси песка с цементом были обычным явлением). Кроме того, этот метод позволил относительно быстро утрамбовать пол с коротким временем отверждения.

На протяжении многих лет производители растворов и растворов разрабатывали более богатые смеси с большей прочностью на сжатие. Как правило, эти смеси также требуют больше жидкости для достижения максимальной прочности. В некоторых случаях эти более прочные смеси используются поверх изоляции и обеспечивают жесткость конструкции.

Однако это также приводит к более длительному времени отверждения и скручиванию слоя раствора (из-за неравномерного высыхания). Споры в отрасли связаны с расхождением мнений о том, желательна ли более высокая прочность на сжатие по сравнению с плитой на уровне конструкции или это не дает преимуществ (и может быть вредным из-за более длительного времени отверждения, повышенной усадки и возможности скручивания).

Также ведутся споры о преимуществах большей прочности на сжатие при использовании растворных подушек поверх различных систем подвесных плит.

Что такое расщепляющая мембрана или прокладочный лист?

Эти термины являются синонимами и относятся к листу, используемому между слоем раствора и основанием. Этот лист предотвращает сцепление слоя раствора с основанием и позволяет ему «скользить», если в основании должно произойти движение.

Проектирование полимер-модифицированных растворов и бетонных смесей — Портал гражданского строительства

Автор:
Каушал Кишор
Инженер-материаловед, Рурки

Полимер-модифицированный бетон (PMC) также называют полимерно-портландцементным бетоном (PPCC) и бетоном, модифицированным латексом (LMC).Он определяется как портландцемент и заполнитель, объединенные во время смешивания с органическими полимерами, диспергированными или редиспергированными в воде. Эта дисперсия называется латексом; органический полимер представляет собой вещество, состоящее из тысяч простых молекул, объединенных в большие молекулы. Простые молекулы известны как мономеры, а реакция их объединения называется полимеризацией. Полимер может быть гомополимером, если он получен полимеризацией одного мономера, или сополимером, когда полимеризованы два или более мономера.

Из различных растворов и бетонов, модифицированных полимерами, растворы и бетоны, модифицированные латексом, обладают превосходными свойствами, такими как высокая прочность на растяжение и изгиб, отличная адгезия, высокая водонепроницаемость, высокая стойкость к истиранию и хорошая химическая стойкость, по сравнению с обычным цементным раствором и бетоном. Соответственно, они широко используются во многих специализированных применениях, в которых до сих пор в меньшей степени использовались обычные цементные растворы и бетоны. В этих применениях латекс-модифицированные растворы широко используются, а не латекс-модифицированный бетон с точки зрения баланса между их характеристиками и стоимостью.

Бетон, модифицированный латексом, в течение последних 30 лет широко используется при ремонтных работах, ремонте или облицовке поврежденных мостовых настилов из-за простоты выполнения, отличной адгезии к бетону основания, высокой стойкости к замораживанию и оттаиванию и устойчивость к проникновению хлоридов. В частности, в США с 1957 года из бетона, модифицированного латексом, были восстановлены сотни настилов мостов.

Как правило, модифицированный раствор рекомендуется для толщины 30 мм или менее, а модифицированный бетон – для толщины более 30 мм.Успешно используются пол/стяжки/покрытия толщиной до 100 мм.

Реклама

Латексно-модифицированный раствор и бетон ни в коем случае нельзя укладывать при температуре ниже 50°С и выше 300°С. При применении на больших площадях рекомендуется предусмотреть швы шириной около 15 мм с интервалом от 3 до 4 м. Как правило, полимерный латекс, используемый в качестве модификаторов цемента, не токсичен и является безопасным в обращении материалом. Следовательно, они не требуют особых мер предосторожности.
Материалы:

Материалы, используемые в модифицированных латексом строительных растворах и бетонах, такие же, как те, которые используются в обычном портландцементном растворе и бетоне.
Цементы:

Обыкновенный портландцемент

широко используется для модифицированных латексом растворов и бетонов. В зависимости от их применения, другие портландцементы, такие как портландцемент с высокой ранней прочностью, портландцемент со сверхвысокой ранней прочностью, сульфатостойкий портландцемент, портландцемент с умеренной температурой и белый портландцемент, смешанный цемент и сверхвысокопрочный цемент работают. Воздухововлекающий цемент не следует использовать из-за воздухововлечения из-за добавления латекса.

Полимерные латексы:
В частности, коммерческие латексы, широко используемые в мире, представляют собой стирол-бутадиеновый каучук (SBR).По оценкам, только в США более 9000 настилов мостов защищены системой SBR Latex, полихлоропреновым каучуком (CR), полиакриловым эфиром (PAE), поли (этилен-винилацетатом) (EVA) и поли(винилиденхлоридом-винилхлоридом) ( сополимеры ПВДХ. Большинство коммерческих полимерных латексов для модификаторов цемента содержат подходящие противовспенивающие вещества и обычно могут использоваться без добавления противовспенивающих веществ во время смешивания.

Порошкообразные эмульсии:
В настоящее время коммерчески доступными порошкообразными эмульсиями являются VA/VeoVa, поливинилацетат-винилверсатат и EVA, полиэтилен-винилацетат.Как правило, порошкообразные эмульсии смешивают в сухом виде со смесями цемента и заполнителей с последующим влажным смешиванием с водой. При мокром замесе порошкообразные эмульсии реэмульгируют, при необходимости в мокрую смесь добавляют пеногаситель. Отверждение модифицированной системы аналогично отверждению латекс-модифицированных систем.

Заполнитель:
Мелкие и крупные заполнители, такие как речной песок и гравий, дробленый песок и камень, кварцевые пески и искусственный легкий заполнитель, рекомендуемые для обычного цементного раствора и бетона, используются для латекс-модифицированного раствора и бетона.В целях коррозионной стойкости можно использовать также кварцевый песок и кремнистый щебень. Следует избегать использования заполнителей с избыточным содержанием воды, так как не будет достигнуто требуемое соотношение полимер-цемент.

Реклама

Дозирование смеси:
Пропорции смеси большинства растворов, модифицированных латексом, находятся в диапазоне цемента; соотношение мелкого заполнителя = от 1:2 до 1:3 (по массе), полимерцементное соотношение от 5 до 20% и водоцементное отношение от 30 до 60% в зависимости от требуемой удобоукладываемости.

Пропорции смеси большинства латекс-модифицированных бетонов не могут быть легко определены таким же образом, как пропорции латекс-модифицированных растворов, поскольку при составлении смеси необходимо учитывать множество факторов. Обычно полимерцементное отношение латекс-модифицированного бетона составляет от 5 до 15%, а водоцементное отношение от 30 до 50%. Система расчета рациональной смеси для латекс-модифицированного бетона описана ниже:

Этот состав смеси действителен для следующих условий:
Типы используемых материалов:

Цемент

Типы цемента : ОП марки 53 по I.С: 12269-1987.
Типы агрегатов : Песок речной зон II и III по IS: 383-1970. В нем не должно быть частиц крупнее 2,5 мм.
Речной гравий : Недробленый заполнитель фракций 5-20 мм и 5-10 мм, т.е. 20 и 10 мм согласно IS: 383-1970.

(как насыщенные, так и сухие заполнители)

Полимерные латексы : коммерческие полимерные латексы, независимо от типа полимера (содержащие пеногасители)

Диапазон пропорций для практического использования:

Единица содержания цемента (C) : От 250 до 400 кг/м 3 для максимального размера заполнителя 20 мм
Соотношение полимер-цемент (П/Ц) : От 0. от 05 до 0,20 (от 5 до 20% по массе полимера по отношению к цементу)
Водоцементное отношение (В/Ц) От 0,30 до 0,50 (от 30 до 50 мас.% воды по отношению к цементу)
Оползень от 50 мм до 200 мм
Прочность на сжатие (fck) От 200 до 600 кг/см 2
Воздух (по объему) 2% заполнителя размером не более 20 мм

3 % заполнителя размером не более 10 мм

Методика определения пропорций смеси латекс-модифицированного бетона осуществляется по следующим этапам:

Этап 1: Требуемая удобоукладываемость свежего бетона, модифицированного латексом, и характеристики затвердевшего бетона, модифицированного латексом, определяются в соответствии с его полевыми применениями.

Этап 2: Соотношение полимер-цемент (П/Ц) для придания требуемых свойств определяется на основании информации, приведенной в каталогах, и технических данных производителей полимерных латексов для модификаторов цемента. Одновременно определяется соотношение связующее-пористость для удовлетворения требуемых fck и P/C с использованием уравнения для прогнозирования прочности на сжатие.

Этап 3: Прогноз прочности на сжатие: (2 дня во влажном состоянии, 3 дня во влажном состоянии и 10 дней в сухом состоянии) – Независимо от типа полимера, прочность на сжатие латекс-модифицированного бетона можно прогнозировать при соотношении полимер-цемент 5, 10, 15 и 20% при использовании соотношения связующее-пористость (q) следующим образом:

Соотношение полимер-цемент % fck
5 657 q – 40
10 595 q – 88
15 474 q – 63
20 423 q – 88

Этап 4: Водоцементное отношение (В/Ц) и единичное содержание цемента (Ц) оцениваются путем введения определенного q из таблиц 1 и 2.

Этап 5: По количеству цемента и В/Ц определите содержание воды на м 3 бетона для заполнителя максимальным размером 20 мм. Для максимального размера заполнителя 10 мм необходимо увеличить 10% воды.
Полученная вода корректируется после первой попытки осадки, см. Шаг. 12.

Шаг 6: Определите количество полимера для смеси.

Шаг 7: Отрегулируйте воду затворения из воды в полимере.

Шаг 8: Из таблиц 3 и 4 определите плотность латекс-модифицированного бетона.

Этап 9: Определите общее содержание заполнителя в смеси
Плотность – (цемент + латекс + вода)

Шаг 10: Определите содержание песка по таблице 5.

Этап 11: Крупный заполнитель = общий заполнитель – песок

Шаг 12: Отрегулируйте содержание воды после фактических испытаний на осадку для требуемой удобоукладываемости. С тем же В/Ц определили новое содержание цемента, а затем пересмотрели другие пропорции смеси.

Пример:
Рассчитайте количество различных материалов, необходимых для приготовления смеси для модифицированного латексом бетона для антикоррозионного покрытия пола.
Цемент: OPC 53 Марка
Заполнители: речной песок Зоны II, удельный вес 2,65 и сортированный речной гравий 5-20 мм, удельный вес 2,65.
Модификатор цемента: латекс SBR, общее содержание твердых веществ 47,2%, удельный вес общего содержания твердых веществ, т.е. полимер 1,01
Требуемая осадка: 100 мм
Требуемая прочность на сжатие (fck) = 400 кг/см 2
Отношение полимер-цемент (P/ C): В соответствии с требуемой химической стойкостью 15% (на основе данных о химической стойкости, приведенных в каталоге.Латекс SBR.
Минимальное содержание цемента в смеси 320 кг/м 3
Максимальное отношение свободного В/Ц = 0,45
Расчеты:
Прогноз прочности на сжатие: Замена
fck = 400 кг/см 2 и P/C = 15%
474 q – 63 = 400, следовательно,
q = (400 + 63)/474
q = 0,98
Оценка содержания В/Ц и цемента по таблицам 1 и 2
В/Ц отношение = 43%
Цемент = 330 кг/ м 3
Расчет воды для смеси
330 х 0,43 = 142 кг/м 3
Расчет полимера
15/100 х 330 = 49. 5 кг/м 3
Поскольку удельный вес полимера и воды составляет 1,01 и 1,00 соответственно.
Коэффициент контроля оседания = (49,5/101) + (142/1,00) = 191 кг/м 3
Поскольку общее содержание сухих веществ в латексе SBR составляет 47,2%, необходимое количество латекса составляет 49,5/0,472 = 105 кг/м. м 3
В котором 55 кг воды,
Следовательно, нетто-смешивание воды = 142 – 55 = 87 кг/м 3
Плотность из таблицы 4 = 2335 кг/м 3
заполнители = 2335 – 191 – 330 = 1814 кг/м 3
песок из таблицы 5 для пробы скажем 42%
песок = 1814 x 0.42 = 762 кг/м 3
заполнитель = 1814 – 762 = 1052 кг/м 3
Следовательно, необходимое количество материалов на м 3 бетона на основе насыщенных и сухих заполнителей для первого испытания в этом примере будет следующим:
Цемент OPC 53 Марка = 330 кг/м 3
SBR Латекс = 105 кг/м 3
Вода = 87 кг/м 3
Речной песок = 762 кг/м м 3
Речной гравий = 1052 кг/м 3
Плотность = 2336 кг/м 3

Таблица. 1
Отношение связующее-пустота и соотношение В/Ц с различным соотношением П/Ц

Отношение связующего к пустоте q

(по объему)

В/Ц соотношение %

Соотношение P/C %

5

10

15

20

0,7

45

0.8

40

47

0,9

35

42

47

50

1,0

30

37

42

45

1. 1

32

37

40

1,2

32

35

1,3

30

Табл. 2 Соотношение вяжущее-пористость и цементный бетон с различным соотношением P/C

Отношение связующего к пустоте ?

(по объему)

Удельное содержание цемента кг/м 3

Соотношение P/C %

5

10

15

20

0. 60

250

0,65

275

0,70

310

0,75

340

250

0.80

375

290

0,85

400

325

250

0,90

350

275

0,95

380

315

1. 00

400

345

250

1,05

385

275

1.10

400

315

1,15

360

1.20

400

Примечание: 1. Содержание цемента указано для речного гравия размером не более 20 мм. Для максимального размера речного гравия 10 мм содержание цемента увеличилось до 15% в каждом случае.

2. Должны быть приготовлены пробные смеси для проверки удобоукладываемости, плотности и прочности, при необходимости смесь должна быть изменена в соответствии с требуемыми спецификациями.

Таблица. 3 Расчетная плотность во влажном состоянии полностью уплотненного латексного бетона (кг/м 3 ), максимальный размер заполнителя 10 мм

Коэффициент регулирования осадки л/м 3

удельный вес комбинированных заполнителей на насыщенную и поверхностно-сухую основу

2.4

2,5

2,6

2,7

2,8

130

2227

2297

2367

2437

2507

140

2211

2281

2351

2421

2491

150

2195

2265

2335

2405

2475

160

2179

2249

2319

2389

2459

170

2163

2233

2303

2373

2443

180

2147

2217

2287

2357

2427

190

2131

2201

2271

2341

2411

200

2115

2185

2255

2325

2395

210

2099

2169

2239

2309

2379

220

2083

2153

2223

2293

2363

230

2067

2137

2207

2277

2347

240

2051

2121

2191

2261

2331

250

2035

2105

2175

2245

2315

Таблица составлена ​​для латексобетона с содержанием цемента 330 кг/м 3 . На каждые 20 кг разницы в содержании цемента от 330 кг скорректируйте вес на м 3 3 кг в том же направлении.

Таблица. 4 Расчетная плотность во влажном состоянии полностью уплотненного латексного бетона (кг/м 3 ), максимальный размер заполнителя 20 мм

Коэффициент регулирования осадки л/м 3

удельный вес комбинированных заполнителей на насыщенную и поверхностно-сухую основу

2.4

2,5

2,6

2,7

2,8

120

2273

2343

2413

2483

2553

130

2257

2327

2397

2467

2537

140

2241

2311

2381

2451

2521

150

2225

2295

2365

2435

2505

160

2209

2279

2349

2419

2489

170

2193

2263

2333

2403

2473

180

2177

2247

2317

2387

2457

190

2161

2241

2301

2371

2441

200

2145

2215

2285

2355

2425

210

2129

2199

2269

2339

2409

220

2113

2183

2253

2323

2393

230

2097

2167

2237

2307

2377

Таблица составлена ​​для латексобетона с содержанием цемента 330 кг/м 3 . На каждые 20 кг разницы в содержании цемента от 330 кг скорректируйте вес на м 3 3 кг в том же направлении.

Таблица. 5 Доля песка (в процентах) с максимальным размером заполнителя 10 мм и 20 мм, осадка 50 мм – 200 мм

Зона песка

Свободное соотношение В/Ц

заполнитель 10 мм

заполнитель 20 мм

II

0.3

0,4

0,5

44-54

46-57

47-59

35-44

37-46

39-48

III

0,3

0,4

0,5

37-44

38-46

40-47

30-35

31-37

33-39

Таблица 6. Рекомендации ACI по пропорциям смеси SBR-модифицированных бетонных покрытий

Удельное содержание цемента, минимум

390 кг/м 3

Единица SBR Содержание латекса, минимум

121 кг/м 3

Содержание воды в единице измерения, максимальное

94 кг/м 3

Максимальное содержание воздуха (ASTM C 2311)

6.5%

Диапазон снижения

7,5–20,5 мм

Минимальная толщина наплавки

2,5 см

Максимальный размер крупного заполнителя

№8

Мелкий заполнитель — Соотношение заполнителя

55-70 мас. %

Цемент: Мелкий заполнитель: Крупный заполнитель (Предполагается, что заполнитель насыщен, поверхность сухая)

1.0 : 2,8 : 1,7 (весовое соотношение)

Реклама

Каталожные номера:
1. BIS: 12269-1987 «Технические характеристики OPC класса 53 №, Бюро индийских стандартов, Нью-Дели.
2. BIS: 383-1970, # Спецификации для крупных и мелких заполнителей из источников Naltural для бетона (вторая редакция), Бюро индийских стандартов, Нью-Дели.
3. OHAMA, Система проектирования смесей для модифицированных полимерами растворов, материалы второй Австралийской конференции по конструкционным материалам, Сидней, Австралия, 163-172 (1981).
4. ОХМА.Т, НИШИМУРА, Т.МИЯКЕ, Т и КАН.С. Предлагаемый состав смеси для модифицированного полимером бетона, материалы третьего Международного конгресса по полимерам в бетоне (Том 1), Корияма, Япония, 320 (1982).

Добавить комментарий

Ваш адрес email не будет опубликован.

*

*

*