Полимерцементный раствор технические характеристики

Полимерцементный раствор: сферы применения и изделия из него

В технологии современного строительства появился относительно молодой материал — полимербетон.

Благодаря своей универсальности и повышенным качественным характеристикам он уверено потеснил традиционные цементные смеси.

Весь секрет заключается в полимерном связующем в составе, который и определяет повышенные прочностные свойства полимербетонных изделий.

Интересной особенностью является возможность применения вторичных пластиков в производстве полимербетона, причем качество готового материала от этого не страдает.

В этой статье пойдет речь о сферах применения полимерцементного раствора и изделий из него.

Свойства и характеристики

Помимо традиционных компонентов цементной смеси в состав включена полимерная смола или небольшие кусочки пластика, которые выступают в качестве армирующих элементов.

Пластиковая фаза обволакивает все неорганические ингредиенты и прочно склеивает их воедино, усиливая в первую очередь прочность.

В материале отсутствуют микропустоты и дефекты, поэтому он выдерживает гораздо большие нагрузки. Более подробно с особенностями материала можно ознакомиться в этой статье.

Получить необходимые полимерные ингредиенты можно из отходов пластика. Технология их переработки достаточно простая и не затратная, а сырье можно попросту найти на свалке. Поэтому область применения полимербетона необходимо расширять, поскольку помимо полезных практических свойств решается и проблема экологии.

Полимербетонные полы

Покрытие из полимербетона используется там, где нагрузка на пол достаточно высокая. Причем не только механическая, но и химическая.

Входящий в состав полимер повышает стойкость к ударным нагрузкам, истиранию и образованию трещин.

Наливным полом оборудуют:

• гаражи и закрытые стоянки;
• производственные помещения;
• спортивные залы;
• складские терминалы;
• залы ожидания и помещения вокзалов и аэропортов;
• медицинские, образовательные, административные учреждения.

Сочетание свойств пластика и бетона придает покрытию полезные практические свойства. Причем толщина цементного слоя не ухудшает его эксплуатационные характеристики и может варьироваться от 7 до 50 мм. Если нужно, можно выровнять перепады по высоте до 200 мм без потери прочности основания.

Среди преимуществ полимербетонного пола выделяют следующее:

• нет необходимости в дорогостоящей подготовке основания, достаточно провести обработку и очистку поверхности;
• при укладке нет швов, а следовательно, нет скоплений грязи между ними;
• усадка его минимальная, в том числе и объемная;
• стойкость к УФ-излучению, перепадам температур и агрессивным средам, даже декоративные элементы не тускнеют со временем;
• высокая скорость укладки — пол затвердевает достаточно быстро;
• экономичность — по сравнению с другими материалами смесь цемента и полимерного связующего относительно недорогая.

Связующим элементом полимерцементной стяжки для пола является полимерная смола. Используются разнообразные типы: эпоксидная, полиуретановая, акриловая и т.д. Из вторичного пластика можно получить стирольную смолу методом пиролиза.

Она хороша тем, что отверждается (полимеризуется) различными способами даже при простой термообработке.

Для повышения скорости реакции можно применять инициаторы, которые являются доступными и недорогими. Сырьем для производства стирольной смолы являются отходы из полистирола (одноразовая посуда, пенопласт, упаковка, формы для рассады и т.д.).

Гидроизоляция

В состав смеси, помимо цемента и полимера, входят органические добавки для улучшения эластичности и водоотталкивающих свойств.

Полимербетон для гидроизоляции должен быть формоустойчивым, прочным и легким в обращении, ведь толщина защитного покрытия может составлять всего несколько миллиметров.

Гидроизоляционный цемент выполняет несколько защитных функций:

• предотвращает разрушение бетона под действием воды и других агрессивных факторов;
• защищает бетон, камень, кирпич от отложения карбонатов и от коррозии, вызванной хлоридами;
• формирует слой защиты от негативного и позитивного давления, вызванными грунтовым водами.

Гидроизоляция, исходя из определения термина, применяется во время:

• строительства различных сооружений гидротехнического характера: бассейны, дамбы, каналы, системы орошения, водоснабжения и т.д.;
• возведения зданий в местах большого скопления грунтовых вод — гидроизоляцию наносят на фундамент, наружную часть цокольный конструкции и т.д.;
• строительства мостов, туннелей, шахт в местах с большим скоплением воды;
• работ внутри зданий: в ванной комнате, на кухне;
• благоустройства подвалов, погребов, террас и балконов.

Гидроизоляционный слой не просто препятствует поглощению влаги, но и помогает бетонному основанию дышать.

Кроме того, технология нанесения гидроизоляции без швов помогает предотвратить скопление плесени и грибка.

Отделка стен и потолков

Полимерцемент может применяться и для внутренней отделки помещений, причем не только полов. Раствор на основе полимера для потолков обычно бывает белого цвета. В нем увеличено количество полимерной фазы для усиления адгезионных свойств, что существенно облегчает работу.

Состав получается довольно эластичный, что особенно важно для заполнения трещин и сглаживания неровностей.

На последующих этапах (нанесение финишной шпаклевки и покраска) не возникает проблем, поскольку полимербетон совместим со всеми типами строительных растворов и смесей.

То же самое касается и штукатурки стен. Более высокая адгезия смеси ускоряет схватывание со стеной. Поры, шишки и неровности на поверхности легко могут быть сглажены при использовании составов с полимерным связующим. Дальнейшая поклейка обоев, покраска или другие отделочные работы проводятся легче за счет хорошего совмещения слоев.

Монолитное строительство домов

Для изготовления монолитных блоков и фундаментального строительства полимербетон зарекомендовал себя с лучшей стороны, и за период использования не было выявлено каких-либо существенных недостатков.

Основное его преимущество заключается в введенной в состав смоле полимера либо термо-, либо химически отверждаемой.

Полимерная фаза придает повышенные физико-механические и прочностные характеристики. Так, например, прочность на разрыв становится выше примерно в 10 раз по сравнению с обычным цементом.

То есть ресурс службы дома из полимербетона выше. Варьируя соотношение полимерной смолы и наполнителей, можно изготавливать блоки для строительства в различных погодных условиях. Также можно регулировать нагрузку, которую должен выдержать материал.

Преимущества полимербетона для монолитного строительства таковы:

• повышенные прочностные характеристики по сравнению с традиционными материалами;
• более высокая атмосферостойкость, сохранение эксплуатационных характеристик даже в условиях резкого перепада температур;
• стойкость к трещинам- система более плотная, поэтому меньше образуется дефектов;
• низкая усадка, в том числе и объемная — это важный фактор при стыковке и сборке конструкций из такого типа блоков.

Помимо введения в состав бетона полимерного связующего, возможно добавление в матрицу бетона армирующих компонентов из пластмассы. Хорошо армируют систему и повышают прочность волокна из полиолефинов. На рынке можно встретить пластиковые добавки для фибробетона, которые изготовлены из чистых полимеров.

Но при существующем перенасыщении полигонов и свалок пластиковыми отходами армирующие компоненты можно изготовить и из них.

Причем свойства бетона при введении элементов из вторичного сырья ничем не будет отличаться от тех, в производстве которых использовался первичный пластик.

Ступени

Для изготовления и покрытия ступеней нужен материал с повышенной износостойкостью, в частности полимербетон, ведь обычные бетонные смеси слишком быстро истираются, края ступеней проседают и деформируются.

Выбирая определенный тип смолы, например, полиуретановый, можно получить стойкий материал, который будет амортизировать ударную нагрузку.

Для упрощения системы и некоторого удешевления допустимо смешение полиуретана с более дешевым компонентом (эпоксидной, резорциновой и т.д. смолой).

Для облегчения конструкции допустимо вводить мелкие частицы армирующего пластика. Он усилит изделия из полимербетона и повысит их износостойкость.

Декор садовых участков, водосточные лотки и прочие изделия

Множество декоративных элементов на приусадебном участке отливается из цементной смеси. При этом срок их службы не достаточно приемлемый. Перепады температур, ветер, дожди и агрессивная среда (удобрения и т.д.) негативно отражаются на свойствах бетона. Здесь на помощь садоводам также может прийти полимербетон.

Этот материал более выносливый и прочный, с ним гораздо легче работать, поскольку он достаточно эластичен при смешении. Даже самые мелкие элементы формы заполняются полимербетоном без проблем.

В состав могут быть дополнительно введены декоративные элементы и камни, глиттеры и пигменты для придания определенного эффекта. Искусным подбором гравия и красителя можно получить структуру, близкую к натуральным камням.

Полимербетон имеет преимущество в простоте работы с ним. Обработка натурального камня происходит более трудозатратно и, соответственно, дороже.

Из смеси полимера и цемента изготавливают бордюры, тротуарную плитку и водостоки — полимербетонные лотки и желоба.

Эти элементы из других материалов быстро изнашиваются и регулярно нуждаются в замене.

Введение смолы и армирующих наполнителей из пластика значительно упрочняют эти конструкции.

Кроме того, из полимербетона очень часто делают памятники. За счет свойств материала они имеют долгий срок службы, не разрушаясь от воздействия солнца, дождей, морозов и прочих климатических условий.

Видео по теме

Видео о том, как с помощью полимербетона укрепляют опоры ЛЭП, фундамент которых разрушается рекой:

Заключение

Полимербетон — это перспективный материал, который применяется во многих сферах. В его состав входят безопасные и нетоксичные компоненты, что делает материал безопасным и удобным в работе. Кроме того, изготовление полимербетона поможет решить проблему утилизации пластикового мусора.

Научно-производственная фирма

Собственные разработки и производство

Полимерцементные растворы на основе водных эмульсий эпоксидных олигомеров ПЦР-Э

ПЦР-Э — полимерцементные составы на основе водных эмульсий эпоксидных смол. Представляют собой трехкомпонентные композиции:

• компонент 1 – основа;
• компонент 2 – отвердитель;
• компонент 3 – цементно-песчаная смесь.

Расход: для покрытия поверхности толщиной в 1 мм необходимо 2,0-3,5 кг/м 2 приготовленного состава (ПЦР) в зависимости от процентного содержания эмульсии. Расход праймера (грунта) в зависимости от пористости поверхности:

по металлу — 0,1 кг/м 2

по бетону и кирпичу — 0,2-0,3 кг/м 2

Упаковка: поставляются под заказ в таре различного объёма.

Хранение: продукт необходимо хранить плотно упакованным на поддонах в сухом вентилируемом помещении при температуре не ниже +10 °С.

Области практического использования:

• гидроизоляция швов и узлов примыкания сборных железобетонных, блочных и каменных конструкций (крупнопанельных зданий, резервуаров, отстойников для жидкостей, градирен, газгольдеров и т.п.);
• омоноличивание и ремонт узлов примыкания ж/б плит к кирпичным стенам, ж/б панелям в зданиях и сооружениях;
• реставрация и восстановление несущей способности кирпичных, бетонных и каменных конструкций путем инъекции составов в силовые трещины;
• реставрация поверхности кирпича и природного камня в стенах и архитектурных деталях с восстановлением защитно-декоративных свойств;
• ремонт ступеней и лестничных маршей;
• ремонт бассейнов, искусственных водоемов, прудов и резервуаров для технической и питьевой воды;
• защита металлических конструкций от коррозии.

Преимущества:

• высокая адгезия к минеральным строительным материалам (бетону, керамическому и силикатному кирпичу и др.) и стальным конструкциям, что обеспечивает монолитность покрытия и хорошее сцепление с подложкой;
• защитные и декоративные покрытия обладают высокой прочностью, адгезией, водо- и морозостойкостью, устойчивостью к воздействию углеводородных горюче-смазочных материалов;
• покрытия имеют высокие текстурные (от гладких до шероховатых) и декоративные качества. Окрашиваются в массиве — цвет по каталогу предприятия или RAL;
• обеспечивают высокую и долговременную надежность противостояния позитивному и негативному гидростатическому давлению воды;
• устойчивость к истиранию и долговечность.

Технические характеристики

№ п/п	Наименование характеристики	Значение характеристики для:
		цементного раствора	ПЦРЭ-20	ПЦРЭ-30	ПЦРЭ-35	ПЦРЭ-40
1	Плотность, г/см 3	2,20	2,06	1,91	1,79	1,72
2	Прочность при сжатии (через 28 сут), МПа, не менее	14,8	50	35	30	30
3	Прочность при изгибе (через 28 сут), МПа, не менее	0,56	4,0	6,7	8,0	9,0
4	Водопоглощениеза 42 сут, %	11,0	3,3-3,5	1,8-2,0	1,3-1,5	0,98-1,0
5	Адгезия, МПа	когезионный отрыв по бетону
6	Подвижность массы	4	10	15	15	17

Технология приготовления и применения

Для приготовления праймера (грунта) в тщательно перемешанный до однородной массы компонент 1 (100 м.ч.) вводится компонент 2 (25 м.ч.). Смесь перемешивается до однородной массы. Время жизни праймера – 1 час.

Внимание. Компонент 2 вводится в компонент 1. Не допускается обратный порядок введения компонентов.

Для изготовления полимерцементного раствора (ПЦР) в приготовленный раствор (компонент 1 + компонент 2) вводят цементно-песчаную смесь. Смесь компонентов тщательно перемешивают до однородной массы.

Внимание. Не допускается загрузка раствора (компонент 1 + компонент 2) в цементно-песчаную смесь.

• удалить поврежденный бетон до структурного основания. Зачистить поверхность бетона вокруг вскрытой арматуры на 10-50 мм от краев зоны повреждения. Края ремонтируемого участка должны быть вскрыты под прямым углом на минимальную глубину 5 мм;
• перед нанесением праймера (грунта) или ПЦР поверхность должна быть очищена от пыли и грязи. При наличии жирных пятен последние должны быть удалены с помощью растворителей (например, Р-4, Р-30, 646), а также специальными моющими средствами;
• поверхность тщательно промыть водой (если поверхность из бетона и кирпича) или ацетоном (если поверхность металлическая) и обдуть воздухом;
• на подготовленную поверхность кистью или пневмораспылителем тонким слоем (около 150 мкм) нанести праймер (грунт).

• праймер (грунт) наносится кистью или щеткой втирающими движениями;
• ПЦР наносится на вертикальные стены кистью, шпателем или пневмораспылителем, а на горизонтальные – кистью или грабарками;
• наращивание толщины слоя свыше 1 см следует проводить послойно. Межслойная сушка – не менее 3 часов, но не более 24 часов;
• при превышении срока межслойной сушки покрываемую поверхность снова обработать праймером.

Меры безопасности при работе

Составы, изготовленные на основе водных дисперсий эпоксидных олигомеров с добавлением цемента и песка, могут вызвать раздражение кожи и глаз, поэтому при работе с ними необходимо пользоваться перчатками и защитными очками.

© 2020 Научно-производственная фирма «РЕКОН»

Полимерцементный наливной пол

Полимерцементный наливной пол – самая прочная, твердая и износоустойчивая разновидность смесей, предназначенных для заливки и выравнивания. Такие свойства он получил благодаря наличию уникальных полимерных добавок и цементной минеральной смеси.

Состав наливного пола

Полимерцементные смеси для пола – это моно- или двухкомпонентные компаунды. Кроме цемента и полимерных веществ в состав включается песок с определенной гранулометрией для повышения антискользящих свойств, окрасочные пигменты.

Роль полимерных компонентов могут играть пластифицированные ПВА-дисперсии, латексы синтетических каучуков или суспензии ПВА-сополимеров. Для получения декоративной составляющей помимо щелочестойких пигментов используется и цветной портландцемент.

Полимерцементное покрытие пола включает в себя два активных компонента – минеральное вяжущее (связующее) и органическое вещество. Именно минеральный вяжущий агент относит наливные полы такого типа к новому поколению бетона, поскольку он в большинстве, а в некоторых случаях и полностью, заменил пластификаторы.

Связующее при взаимодействии с водой способствует образованию цементного камня, выполняющего функцию склеивающего вещества между крупинками заполнителя и монолитом.

А посредством полимера при естественном испарении воды с поверхности пола образуется тончайшая пленка, наделенная безупречной адгезией и увеличивающая сцепляющие характеристики между цементным камнем и заполняющей частью. Также она придает составу эластичность и, в то же время, прочность.

Полимерцементные полы наиболее уместны для обустройства:

• полов, расположенных в коммерческих или промышленных строениях;
• полуподвалов, подвалов, помещений цехов, складов и гаражей;
• половв спортзалах и фитнес-центрах, а также танцевальных площадок;
• паркингов, аэропортов.

Технические характеристики полимерцементного пола

• толщина нанесения – 5-80 мм;
• крупность наполнителя 1-3 мм;
• расход смеси при толщине слоя в 1 мм – 1,5-2,0 кг/м 2 ;
• расход воды для приготовления 1 кг взвеси – 0, 20-0,30 л;
• водостойкость – высокая;
• прочность адгезии с бетонной поверхностью – не менее 1 МПа;
• прочность на изгиб спустя месяц – не менее 5 МПа;
• прочность на сжатие спустя месяц – не менее 20 МПа;
• жесткость отвердевшего покрытия – 9—11 рН;
• усадка полученного покрытия через месяц – не более 0,5 мм/М;
• отвердевание слоя – минимум 2,5 ч;
• температура в помещении — +15-+25 °C;
• жизнеспособность смеси – 30-40 мин.

Преимущества и недостатки

Ранее отмеченная прочность позволяет феноменально стойко переносить даже самые агрессивные механические нагрузки, истирания, воздействие химических и масляных сред, что свидетельствует о долговечности наливного пола.

Если же повреждения декоративного основания все-таки не удалось избежать, то деформированный участок с легкостью демонтируется и заполняется свежеприготовленной массой.

Обладая хорошей паропроницаемостью, полимерцементные смеси для пола способствуют микроциркуляции водяных паров через поверхность пола путем поглощения излишней влаги при ее избытке и, наоборот, ее выделении при пересушивании воздуха в помещении.

Привлекает внимание и возможность укладки смеси на влажное бетонное основание или не полностью отвердевшую стяжку.

Кроме того, сами полимерцементные полы нередко используются в качестве основной стяжки, поскольку готовая смесь может быть нанесена достаточно толстым трехсантиметровым слоем. Причем заливка раствора исключает необходимость предварительной тщательной подготовки основания.

Полученное покрытие характеризуется антистатичностью, особенно актуальной для производственных помещений с множеством рабочей техники. То есть загрязняется полимерцементное покрытие пола крайне сложно, что значительно сокращает количество влажных уборок и говорит о практичности наливного пола.

Еще одно достоинство – легкость заливки в результате достаточной пластичности готовой смеси, которая, растекаясь по поверхности, заполняет все неровности и самонивелируется, а в дальнейшем «не усаживается», как, к примеру, эпоксидный наливной пол. Процесс устройства полимерцементных полов не сопровождается никакими неприятными химическими запахами за счет экологичного состава покрытия.

И, конечно же, нельзя не отметить декоративную составляющую рассматриваемой смеси в сочетании с ее дешевизной.

Полимерцементный наливной пол имеет один недостаток, состоящий в возможности укладки готовой массы только в закрытых помещениях, минимизировав сквозняки.

Выбор смеси для заливки

При выборе следует учитывать условное разделение полимерцементных наливных полов на две группы:

1. Смеси с минимальным содержанием полимерных веществ;
2. Покрытия с достаточной концентрацией полимера в цементной составляющей, в свою очередь, классифицируемые на:

• наносимые методом заливки;
• укладываемые по типу цементной стяжки.

Полимерцементные полы с относительно небольшой долей полимерных агентов в составе уместны для устройства на основания, не подвергаемые воздействию химических или щелочных раздражителей, с достаточным количеством существенных дефектов.

Для помещений с присутствием органических кислот или часто убираемых плоскостей с помощью разъедающих или кипящих жидкостей целесообразно отдать предпочтение наливному полу с большим процентом полимера.

Процедура заливки пола

Устройство полимерцементных полов включает в себя следующие этапы:

• Тщательная подготовка поверхности и дальнейшая его очистка;
• Грунтование очищенной поверхности, однако, этот этап можно пропустить, поскольку полимерцементный наливной пол и так хорошо сцепляется с основанием;
• Приготовление смеси по инструкции, указанной на упаковке сухого раствора;
• Непосредственная заливка приготовленной массы. Стоит подчеркнуть, что жизнеспособность готовой смеси не превышает 40 мин, поэтому работать следует достаточно быстро, дабы избежать появления первых признаков изменения степени густоты состава;
• Выравнивание залитого раствора посредством специальных валиков;
• Затирка полученного основания.

Полимерцементное покрытие для пола – уникальная самонивелирующаяся смесь, идеально подходящая для любых помещений производственного или коммерческого назначения. Благодаря такой наливной массе можно получить суперстойкое, ударопрочное и долговечное покрытие, отвечающее всем требованиям стандартов и безопасности.

Полимерцементные бетоны

К полимерцементным бетонам относят бетонные растворы, в которых помимо цемента в качестве вяжущего используются специальные полимерные добавки. В отличие от обычных цементных бетонов, в которые полимерные добавки (ГКЖ-94, винсол и другие) вводятся в небольших количествах с целью улучшить эксплуатационные свойства, полимербетоны содержат существенный процент полимеров, которые выполняют функцию связывания частиц заполнителя между собой. Синтетические вещества в составе полимербетона влияют на формирование его структуры, что приводит к изменению физических показателей: большей морозостойкости, увеличению прочности, а также практически полной водонепроницаемости.

Компоненты большинства видов полимербетонов не отличаются от тех, что используется при производстве бетонов на основе цемента: в качестве заполнителя используется песок (предпочтительны кварцевые или дроблёные) и щебень (высокой прочности с размером гранул не более 20 мм).

Существуют три основные технологии получения полимерцементных бетонов. Первая из них состоит в том, что в бетон вводятся водные дисперсии полимеров (чаще всего используются составы содержащие поливинилацетат или синтетический каучук). Попадая в бетонную смесь, дисперсия разрушается: неусвоенная цементом вода выводится, а освободившийся полимер становится дополнительным вяжущим средством.

Вторая технология подразумевает приготовление водной смеси из водорастворимых мономеров и полимеров (поливинового и фуранового спиртов, фенолформальдегидных и эпоксидных смол и др.). Эти вещества способны связать что угодно, не только заполнитель в составе бетона, фактически это клей. Для ускорения процесса схватывания раствор нагревают или обрабатывают отвердителями.

Третья технология подразумевает обработку уже готового изделия из цементного бетона специальными маловязкими полимерами. Для этого применяются карбамиды, стирол и лак «Этиноль». Затвердение введённых полимеров происходит уже внутри объёма свежезалитого бетона.

Сравнительные эксплуатационные характеристики полимербетона и других строительных материалов

Типы материалов	Блоки из природного камня для производства облицовочных плит ГОСТ 9479-84	Санитарно-керамические изделия из фаянса ГОСТ 15167-93	Изделия из полимербетона (ТУ4953-035-00284581-97)
Прочность при сжатии, не менее (кгс/см2)	800 — гранит 400 — мрамор	150 .. .200	900 . 1400
Прочность при изгибе, не менее, (кгс/см2)	30	Нет требований	200 . 500
Водопоглощение, не более, (%)	8,0	12,0	2,0
Истираемость, не более, (г/см2)	2,2	Нет требований	Не менее 2,2
Термостойкость, (°С)	Нет требований	110 ± 3	90 ± 5
Морозостойкость, циклы	50 — гранит 25 — мрамор	Нет требований	50
Химическая стойкость	Нет требований	Кислото- и щелочестойкий	Кислото- и щелочестойкий

Принцип, лежащий в основе введения полимеров в монолит бетона, состоит в следующем. Структура любого бетона пористая, поскольку вяжущее вещество не проникает в мельчайшие пустоты заполнителя. Молекулы полимера крайне эластичны и способны заполнять мельчайшие поры, каверны и микротрещинки, таким образом образуется абсолютно монолитная структура. Однако следует учитывать, что переизбыток полимеров в составе бетона приведёт к снижению прочности, поскольку вяжущий цемент окажется изолированным от фрагментов заполнителя. Опытным путём было установлено, что оптимальное содержание полимерных добавок в объёме раствора — 15-20%.

Полимерцементные бетоны теряют до 50% своей прочности при воздействии температур свыше 80 °С (температура плавления полимеров). Бетоны с высоким содержанием полимеров в составе также боятся огня. После длительного нахождения во влажной среде бетоны с высоким содержанием полимеров набухают значительно сильнее и частично утрачивают прочность.