Полимерцементный бетон: свойства и применение – Конструктор

Название: Бетонно-полимерные материалы. Пятый тематический доклад

Вы получаете доступ к документу из OSTI.GOV Министерства энергетики (DOE). Этот сайт является продуктом Управления научной и технической информации Министерства энергетики США (OSTI) и предоставляется в качестве общедоступной услуги.

Посетите OSTI, чтобы использовать дополнительные информационные ресурсы в области энергетики и технологий.

Абстрактные

Обобщены разработка, свойства и использование бетона, пропитанного полимером, полимербетона и полимерцементного бетона. (TFD)

Форматы цитирования

ДеПуи, Г.В., и Кукацка, Л.Е. Бетонно-полимерные материалы. Пятый тематический доклад. США: Н. П., 1973. Интернет. дои: 10.2172/4328261.

ДеПуи, Г.В., и Кукацка, Л.Е. Бетонно-полимерные материалы. Пятый тематический доклад. Соединенные Штаты. https://doi.org/10.2172/4328261

DePuy, GW, и Kukacka, LE 1973. «Бетонные полимерные материалы. Пятый тематический доклад». Соединенные Штаты. https://doi.org/10.2172/4328261. https://www.osti.gov/servlets/purl/4328261.

Похожие записи в сборниках OSTI.GOV:

Бетонно-полимерные материалы для автомобильных дорог. Заключительный отчет. [Ремонт мостовых настилов]

Исследования проводились в трех основных областях: свойства материала пропитанного полимером бетона, ремонт изношенных и расслоившихся настилов мостов и пропитка полимером новых поверхностей настила. Измерены структурно-прочностные свойства импрегнированных нормальных и конструкционных легких бетонов. Было исследовано влияние температуры и циклической нагрузки, а также была измерена прочность соединения арматуры на отрыв. Изучаемые переменные процесса включают тип мономера, метод полимеризации, тип заполнителя и содержание воздуха в бетоне. По сравнению с контролем свойства образцов, пропитанных ММА, улучшились в 2.6–4.5 раза. Было продемонстрировано использование бетона, пропитанного полимером, для предотвращения проникновения хлоридов в настилы бриджмора, и была проведена оценка прототипов панелей настила. Пропитка предлагает потенциальное решение проблемы износа настила моста. Пропитанные бордюрные камни также проходят испытания. Методы ремонта сильно изношенных и расслоившихся настилов мостов путем пропитки мономером были продемонстрированы в полевых испытаниях, в ходе которых был пропитан участок настила толщиной 6 дюймов. Ядра, взятые из восстановленной палубы, имели прочность на сжатие и водопоглощение 5000 фунтов на квадратный дюйм и 1.6 процента соответственно. Планы по ремонту всей палубы разрабатываются NYSDOT. Разработаны низковязкие мономерные системы, которые можно использовать для ремонта расслоившегося бетона. (авт.) « меньше

• https://doi.org/10.2172/7193536
• Доступен полный текст

Разработка хранилища трития. Отчет о проделанной работе № 7, январь – март 1976 г. [Тритированный бетон, пропитанный полимером]

Было показано, что полимерная пропитка значительно улучшает скорость выщелачивания образцов бетона с тритием в лабораторных масштабах. Этот метод предлагается для утилизации водных отходов с высоким содержанием трития. Работа была направлена ​​на разработку метода пропитки методом пропитки для крупногабаритных образцов. Четыре цилиндрических образца пропитанного полимером тритиевого бетона (PITC) длиной 27 см x 28 см, каждый из которых содержал 10 Ci трития, были изготовлены и захоронены без контейнеров в индивидуальных лизиметрах на заводе в Саванна-Ривер; они находятся под наблюдением. На сегодняшний день выброса трития в пробы воды или воздуха, взятые из этих лизиметров, не зарегистрировано. Еще один дубликат образца PITC, также содержащий 10 Ки трития, помещали в статическое выщелачивание в дистиллированной воде. После тридцати двух суток выщелачивания средняя скорость выделения фракционного трития составила 1.82×10/суп-5/сут. В настоящее время разрабатывается метод с использованием инжектора для распределения водных тритиевых отходов в сухом цементе перед пропиткой. Этот метод инжектора более совместим с операциями в перчаточном боксе при использовании с водными отходами с высоким содержанием трития, чем с переворачиванием в барабане. Первоначальные образцы PITC были изготовлены с использованием этой технологии. ” меньше

• https://doi.org/10.2172/7353955
• Доступен полный текст

Полимерсодержащий тритиевый бетон. Заключительный отчет

Компания Mound Facility исследовала процесс получения пропитанного полимером тритированного бетона (PITC) для водных отходов, содержащих тритий, разработанный Брукхейвенской национальной лабораторией. Этот метод включает отверждение тритированных водных отходов в бетоне. Затем затвердевший блок пропитывают мономером стирола, который проникает в бетон и при полимеризации эффективно микрокапсулирует бетон, содержащий тритий, что обеспечивает дополнительную защиту в случае повреждения упаковки. Были изготовлены и испытаны малогабаритные образцы (в полиэтиленовых флаконах емкостью 500 мл) с целью определения их характеристик в отношении различий в выходе трития из упаковки из-за варьирования параметров процесса, радиационного воздействия на полистирол и более » газообразования. Было определено, что изменение факторов, увеличивающих скорость полимеризации стирола (более высокая температура или большее количество катализатора), будет увеличивать скорость проникновения трития, поскольку пористость полистирольного слоя увеличилась. Испытания на прочность при сжатии, проведенные через 75 недель, показали, что тритированные блоки были значительно слабее, чем их нерадиоактивные аналоги, и что скорость выделения газа из образцов PITC была почти такой же, как из образцов, пропитанных неполимером. На сегодняшний день успешно изготовлены две полномасштабные нерадиоактивные упаковки с использованием следующей процедуры: в центр упаковки с отходами, содержащей 27 кг портландцемента типа III, вводят 112 литров воды внутри 30-галлонного стального контейнера с открытой крышкой. барабан и полиэтиленовый вкладыш на 27 галлонов; выдерживать цемент при температуре окружающей среды от 3 до 5 дней, затем нагреть упаковку до 45°С и пропитать цемент 0 кг мономера стирола, содержащего 24/3 мас.% катализатора; увеличивайте температуру до тех пор, пока на границе цемент-футеровка не будет достигнута температура 4°/sup 70/C. Примерно через 0 часов произойдет полимеризация. ” меньше

Контроль за отходами трития: июль – сентябрь 1978 г. [Каталитическое детритирование; фиксация водных тритиевых отходов в пропитанном полимером бетоне; газообразование при саморадиолизе бетона, пропитанного полимером]

Комбинированная система электролизного каталитического обмена была модифицирована, чтобы обеспечить лучший контроль условий эксперимента и предотвратить перетекание воды в систему детритации воздуха. Также была завершена программа, направленная на восстановление активности гидрофобного катализатора. В настоящее время начинают проявляться небольшие различия в скорости выхода тритиевых жидких отходов высокой удельной активности из бочек. Три бочки с самой высокой степенью фракционной проницаемости содержали наименьшее количество трития при упаковке. Фракционная скорость проникновения двух октановых бочек, по-видимому, выровнялась примерно с той же скоростью, что и более » масляных и водяных бочек. Продолжались испытания образцов цемента и цементно-гипсовых смесей, в которые вводили 386 Ки тритиевой воды, отверждали, а затем пропитывали катализированным стирольным мономером. После полимеризации образцы помещали в незагрязненную воду и контролировали концентрацию трития. Существенных различий отмечено не было, за исключением двух случаев, когда полиэтиленовая бутылка была удалена, что привело к выделению в окружающую воду от 35 до 80 раз большего количества трития. Полномасштабная (холодная) бочка для отходов № 5 была полимеризована с отличными результатами. Повышение давления и газовый состав измеряли над (1) тритиевой водой без фиксации, (2) бетоном, пропитанным полимером, и (3) неполимерным бетоном. Активность для всех образцов составляла 10 Ки/м/суп 3/. Результаты повышения давления в основном одинаковы для бетона, изготовленного из дистиллированной воды с тритием и сточных вод с тритием. Однако скорость нарастания давления для бетона, пропитанного полимером, несколько выше, чем для неполимерного бетона. Массовый анализ защитного газа над тритированной водой без фиксации и над образцами полимерного и неполимерного бетона, приготовленными с использованием тритированных сточных вод, показывает, что водород составляет около 85% генерируемого газа. ” меньше

• https://doi.org/10.2172/6552669
• Доступен полный текст

Концентрация и фиксация трития. Бюджетное мероприятие № БД 0301030. Отчет о проделанной работе, 1 апреля – 30 июня 1974 г. [В бетоне, пропитанном гидридом циркония или полимером]

Полимерцементный бетон: свойства и применение

Полимерцементный бетон представляет собой композиционный бетон, состоящий из синтетического полимера в связующем материале. Преимущества полимербетона заключаются в более высоких свойствах, низких энергозатратах и ​​низких трудозатратах. Его также называют полимерно-портландцементным бетоном (PPCC) или бетоном, модифицированным латексом (LMC). Состав, свойства и применение полимерцементного бетона объясняются ниже.

Состав полимерцементного бетона (ПЦБ)

В портландцемент вводят форполимер (мономер) дисперсного полимера, чтобы получить РСС. Эта комбинация создает полимерную сеть на месте в процессе отверждения бетона. Использование типичных виниловых мономеров может мешать процессу гидратации или разрушаться. Таким образом, использование форполимеров оказывается более эффективным, поскольку они выполняют требуемую функцию. Для улучшения механических свойств PCC эти форполимеры можно добавлять в более высоких пропорциях. Поскольку это свойство бетона основано на включении полимера, при добавлении латекса необходимо соблюдать особую осторожность и внимание. Используемая эмульсия повышает смазывающие свойства смеси. Следовательно, для удобоукладываемости смеси требуется лишь меньшее количество воды.

Требования к полимерам, используемым в PCC

1. Латекс в условиях окружающей среды должен быть способен образовывать пленку, чтобы он надлежащим образом покрывал цемент и частицы заполнителя. Это помогает создать прочную связь между заполнителем и цементной матрицей.
2. Растущий микрорейк должен быть перехвачен образовавшейся полимерной сеткой. Это делается путем рассеивания энергии за счет образования микрофибриллы.

Полимерный латекс, используемый в PCC

1. Поли (виниловые эфиры)
2. Полиэпоксидные смолы (винилиден-хлорид)
3. Сополимеры
4. Стирол Утадиен

Свойства полимерцементного бетона

1. Очень непроницаемый

Полимерная фаза в бетоне поможет уменьшить пористость и микротрещины, образующиеся в цементной матрице. Это действует как дополнительный связующий материал, кроме используемого портландцемента.

2. Высокая прочность

Плотный и непроницаемый для воды бетон получается при использовании PCC. Это предотвращает химическое воздействие, проникновение воды и, следовательно, предотвращает коррозию. Также предотвращается появление внутренних микротрещин в цементной матрице. Это увеличивает срок службы конструкции.

3. Устойчивость к атмосферным воздействиям

Соображения по строительству из полимерцементного бетона

1. Накладки из PCC обладают превосходными эксплуатационными характеристиками в течение длительного времени.
2. Замешивание ПКК необходимо производить в бетономешалке.
3. Обработка, размещение и отделка PCC должны быть завершены менее чем за 30 минут.
4. PCC требует от одного до двух дней отверждения во влажной среде с последующей сушкой на воздухе.
5. Стирол-бутадин PCC обладает отличной стойкостью к внешним воздействиям или средам, в которых присутствует влага.
6. Изменение цвета поверхности происходит, когда бетон подвергается воздействию УФ-излучения, за исключением акриловых полимеров.
7. Применяется в качестве настила мостовых настилов, перекрытий и ямочного ремонта любых бетонных поверхностей толщиной от 4 до 100 мм по бетонам.
8. Акриловые латексы используются для ремонта и заделки полов, а также в тех случаях, когда важно сохранение цвета.
9. Эти накладки создают высокопрочную износостойкую поверхность, которая очень устойчива к атмосферным воздействиям.
10. PCC необходимо укладывать и отверждать при температуре от 7 до 30 °C.
11. Мобильные смесители непрерывного действия, оснащенные дополнительным резервуаром для хранения латекса, должны использоваться для больших объемов применения полимер-модифицированного бетона.
12. Время смешивания ограничено 3 минутами для небольших порций или для растворосмесителей.
13. PMC имеет тенденцию к растрескиванию при пластической усадке во время укладки, поэтому необходимы особые меры предосторожности, когда скорость испарения превышает 0.5 кг/м2/ч.
14. Модуль упругости, как правило, ниже по сравнению с обычным бетоном, и, следовательно, его использование в элементах, нагруженных в осевом направлении, должно оцениваться соответствующим образом.
15. Поливинилацетатные смеси не должны подвергаться воздействию влаги.
16. Эпоксидные эмульсии стоят дороже.

Применение полимерцементного бетона

1. Покрытие мостового настила

Применение ПКК позволяет получить высокогерметичную и водонепроницаемую поверхность, что предотвратит попадание влаги и хлоридов, что позволит избежать коррозии арматуры, выкрашивания и образования микротрещин.

Рис.1: Покрытие из полимербетона для настила моста; Изображение предоставлено: The Aberdeen Group, Concrete Construction

2. Конструкция пола

Повышенная химическая стойкость, высокие физико-механические свойства делают его оптимальным выбором для устройства промышленных полов. Они также используются в дорожном строительстве, где область подвергается интенсивному движению.

3. Сборные конструкции

Хорошая удобоукладываемость и характеристики термического отверждения требуют его для производства сборных железобетонных изделий. Блоки PCC могут быть получены с меньшим соотношением воды и цемента.

Рис.: Сборные санитарные блоки PCC; Изображение предоставлено: Armorock

4. Используется в качестве ремонтных составов

PCC можно использовать для ямочных и ремонтных работ на обычном портландцементном бетоне. Это увеличивает прочность и срок службы существующей конструкции. PCC необходимо наносить только после удаления старого материала.