Полимербетоны и полимерсиликатные бетоны (химически стойкие бетоны)

Полимербетон – бетон, при изготовлении которого используют смесь термореактивных смол (мономеров), отвердителей и химически стойких наполнителей и заполнителей различной крупности.

Полимерсиликатный бетон – бетон, при изготовлении которого в качестве вяжущего используют жидкое натриевое или калиевое стекло с модифицирующими добавками.

Оба вышеназванных типа бетонов относятся к группе химически стойких бетонов – бетонов, предназначенных для изготовления изделий и конструкций, работающих в условиях воздействия агрессивных сред (минеральных и органических кислот, солей и оснований, растворителей, нефтепродуктов).

Химически стойкие бетоны применяют для изготовления труб, коллекторов, тюбингов, емкостей для хранения агрессивных жидкостей, травильных и электролизных ванн, при устройстве полов промышленных зданий, при строительстве подводных сооружений, ремонте и восстановлении строительных конструкций.

Стандарт, регламентирующий химически стойкие бетоны - ГОСТ Р 58895-2020 «Бетоны химически стойкие. Технические условия.», разработанный Научно-исследовательским, проектно-конструкторским и технологическим институтом бетона и железобетона им. А.А. Гвоздева - структурным подразделением АО «НИЦ «Строительство»» и введенный в действие с 01 января 2021 года Приказом № 291-ст Федерального агентства по техническому регулированию и метрологии Российской Федерации от 23 июня 2020 года.

Химически стойкие бетоны классифицируют по химической стойкости, виду связующего и заполнителей.

В зависимости от стойкости в агрессивных средах, определяемых по Коэффициенту химический стойкости К_х.с (Коэффициент химической стойкости - отношение прочности материала, выдержанного в течение установленного времени в агрессивной среде, к первоначальной прочности материала) химически стойкие бетоны подразделяют:

• на высокостойкие с К_х.с > 0,8;
• стойкие c 0,5 < К_х.с < 0,8;
• относительно стойкие c 0,3 < К_х.с < 0,5.
• к химически нестойким относятся бетоны с К_х.с < 0,3.

Порядок определения химической стойкости полимербетонов и полимерсиликатных бетонов в ненапряженном состоянии при воздействии на них жидких агрессивных сред регламентируется ГОСТом Р 58896-2020 «Бетоны химически стойкие. Методы испытаний.», разработанным Научно-исследовательским, проектно-конструкторским и технологическим институтом бетона и железобетона им. А.А. Гвоздева - структурным подразделением АО «НИЦ «Строительство»» и введенным в действие с 01 января 2021 года Приказом № 292-ст Федерального агентства по техническому регулированию и метрологии Российской Федерации от 23 июня 2020 года.

В зависимости от вида связующего химически стойкие бетоны подразделяют:

• на фурановые (на основе фурфуролацетоновых смол);
• полиэфирные (на основе ненасыщенных полиэфирных смол);
• фурано-эпоксидные (на основе фурано-эпоксидных смол);
• карбамидные (на основе карбамидоформальдегидных смол);
• акриловые (на основе мономера - метилового эфира метакриловой кислоты);
• жидкостекольные (на основе жидкого натриевого или калиевого стекла).

В качестве затворителей применяют соответствующие конкретным смолам отвердители.

Допускается применение других видов связующих на основе термореактивных и термопластичных полимеров при обязательном подтверждении соответствия характеристик химически стойких бетонов требованиям ГОСТа 58895-2020.

Полимербетоны, предназначенные для несущих строительных конструкций, изготовляют на основе термореактивных смол. Термопластичные полимеры используют для полимербетонов, применяемых в защитных облицовках и в виде декоративных отделочных материалов.

По виду заполнителей химически стойкие бетоны могут быть:

• на плотных заполнителях (тяжелый полимербетон);
• на пористых заполнителях (облегченный и легкий полимербетоны).

Тяжелый полимербетон – полимербетон плотной структуры на синтетическом связующем и плотных химически стойких крупных и мелких заполнителях с объемной плотностью 2200-2500 кг/м³.

Легкий полимербетон – полимербетон плотной структуры на синтетическом связующем, на пористом химически стойком крупном заполнителе и химически стойком мелком заполнителе, плотном или пористом, с объемной плотностью 1500-1800 кг/м³.

Облегченный полимербетон – полимербетон плотной структуры на синтетическом связующем, на пористом химически стойком крупном заполнителе и химически стойком мелком заполнителе, плотном или пористом, с объемной плотностью 1800-2200 кг/м³.

В качестве заполнителя применяют:

• гранитный щебень по ГОСТ 8267;
• пористые заполнители по ГОСТ 32496;
• кварцевый песок по ГОСТ 8736;
• наполнитель (минеральную муку) по ГОСТ 9077, ГОСТ 8736 и ГОСТ 17022.

Для снижения хрупкости связующего, а также для целенаправленного изменения (улучшения) ряда других его свойств в состав связующего могут вводить пластификаторы и модификаторы (фталаты, масла, каучуки, битумы, полиэфиры и пр.). Для регулирования характеристик бетонной смеси и свойств химически стойких бетонов применяют химические добавки.