Полімери сприяють удосконаленню бетону

У Німеччині, в інституті з випробувань і дослідження матеріалів, було проведено черговий Міжнародний конгрес, який був присвячений використанню в бетоні полімерів. Починаючи ще з самого першого конгресу, який проводився в 1975 році в Англії, на кожному з них приділялася досить багато уваги обміну накопиченим досвідом і пошуку шляху для майбутнього розвитку даної сфери матеріалознавства. Останній конгрес ще раз довів, що бетони, до складу яких були додані полімери, дуже вдало можуть вписуватися в нинішню концепцію зі сталого розвитку, збільшуючи тривалість експлуатації для багатьох споруд і будівель, даючи зберегти при цьому енергію і природні ресурси.

Якщо на початковому періоді розвитку фахівцями і науковцями великі очікування покладалися на масштабне успішне використання т. Зв. бетонополімерів, які просякнуті низковязкими мономерами при використанні нових технологій полімеризації і просочення, але трохи пізніше, вони перемкнули свою увагу на ті бетонні композиції, де як в'язка основа застосовувалися розплави сірки або полімерні смоли (поліефірні, епоксидні, акрилові і ін.).

І перші, і другі матеріали мали хороші технічні характеристики (довговічність, корозійну стійкість, підвищену міцність і ін.) І були використані в багатьох сферах будівництва (резервуари, сховища, комунікаційні канали, труби, спортивні арени, підлоги в промислових будівлях, мости і ін .), а також машинобудування. Однак, виявлене через деякий час негативне співвідношення якості і ціни, а також мінімальний рівень вогне- та температуростійкості, значно обмежили сферу і масштаби їх використання.

Одним з таких рівнів розвитку було використання бетонів, які модифіковані полімерами. Відрізняючись від полимербетонов і бетонополімерів, новий клас бетонів виготовляється з використанням більш звичної технології, по якій полімери застосовуються як хімічні добавки.

Спрощена технологія, а також зниження ціни з одночасним поліпшенням фізико-механічних параметрів, дали можливість  новому класу бетонів стати максимально привабливим для виробництва високоміцних і корозійностійких конструкцій і виробів, а ще, дуже ефективним матеріалом для проведення ремонту та якісного зміцнення будівель із залізобетону поряд з популярними технологіями ремонту за допомогою просочення виробів, за допомогою низковязкого метилметакрилату. Щоб максимально підвищити безпеку даних робіт були розроблені спеціальні слаболетучі і низков'язкі композиції мономера метакрилата, використання яких може дати значне зменшення повітро - і вологопроникності виробів.

Заміна композицій на базі мономера метакрилата бутилакрилатом і поліуретанами, дала можливість значно зменшити їх летючість і зробити більш якісними експлуатаційні характеристики (деформативність, адгезію і ін.). Створені композиції, зберігши мінімальну початкову в'язкість, яка сприяє якісній просоченню і ліквідації деформацій, тверднуть і при негативних температурах, і у вологих умовах. Композиції можна використовувати для того, щоб усувати поверхневі дефекти і проводити ін'єкційне усунення масштабних дефектів в кам'яних, бетонних і цегляних конструкціях.

Найактивніші розробки в сфері модифікації цементних розчинів і бетонів полімерними композиціями в даний момент проводяться в японському університеті під керуванням професора Охама. Перераховуючи нові розробки не можна не згадати і про використання діспресій стіролбутадіенових латексів, поліакрилових ефірів і емульсій поліетіленвінілацетатних полімерних порошків мають відновлювану дисперсію.

До числа новинок відносяться також модифікації розчинів і бетонів зі стандартною епоксидною смолою, при цьому модифікується композиція застосовується без будь-якого затверджувача, що мінімізує токсичність. Смола полімеризується в процесі гідратації цементу, а при її прискоренні шляхом прогріву, можна відмітити значне зростання міцності бетону. Необхідно відзначити і те, що конструкції з даного розчину і бетону мають ефект самозаліковування тріщин що з'являються, і їх можна віднести до класу т. зв. «Інтелектуальних матеріалів».

Особливий інтерес також вдають із себе полімери-суперадсорбенти, що вводяться до складу цементного бетону при виробництві конструкцій із залізобетону. Якщо при експлуатації даних конструкцій на них утворюються тріщини, в які починає потрапляти волога - починає виділятися спеціальний гель, який запобігає потраплянню туди рідини. Створені ці поліефірні та епоксидні екологічні смоли на базі метакрилата з мінімальним виділенням запаху.

Величезну зацікавленість викликали і цементні розчини, які були модифіковані полімерами, які містять в собі діоксид титану. При використанні даних розчинів в якості дорожнього покриття, вони максимально ефективно можуть нейтралізувати вихлопні гази.

Для того, щоб підвищити морозо- і солестійкість дорожнього бетону, в Сербії, наприклад, успішно використовують модифікацію бетону за допомогою стіролбутадіенових латексів, що вводяться в розчини захисних шарів і бетони несучих конструкцій.

Південнокорейські вчені досягли дуже вражаючих результатів в розробці дуже міцних, легких і довговічних бетонів на базі затверджувача, ненасичених поліефірних смол, суміші штучних наповнювачів і сталевої фібри, які можуть використовуватися для виробництва різних будівельних виробів і дренуючих частин.

Бетони з полімерами є матеріалами які мають унікальні властивості і їх визначення потребує відповідних методах випробування. Наприклад, активно працюють над стандартизацією методів для планування і випробувань якісність бетонів з полімерами японські вчені. На даний момент там існує близько 50 стандартів, які розробив Комітет з промислових стандартів, суспільство японських будівельників, інститут архітектури та інститут бетону.

У Сполучених Штатах йдуть роботи по визначенню полімерів, що мають максимально стабільні властивості у великому температурному діапазоні і полімерів, які найбільш сумісні за своїми властивостями з розчином для поліпшення його конструктивних характеристик. Багато сил направлено і на розробку мономерів, які будуть придатні для більш якісної пропитки виробів з бетону, а також конструкцій на будмайданчику і в заводських умовах.

Підсумком німецького конгресу, крім цікавих дискусій, в ході яких обговорювалися цілі та завдання майбутніх досліджень, стало зібрання праць ІСРІС- 04, видане під керівництвом голови організаційного комітету М. Mayltzsch німецьким інститутом випробувань і досліджень матеріалів.

---