Полимерцементные вяжущие
Полимерцементные вяжущие используются при производстве строительных растворов и бетонов для придания им особых свойств. К таким свойствам можно отнести повышенную непроницаемость для воды и других жидкостей, высокую коррозионную стойкость и кислотостойкость.
Учитывая свойства полимерцементных композиций при различном характере их затвердевшей структуры, можно прийти к выводу, что свойства полимерцементного камня определяются преимущественно свойствами минерального вяжущего. Определенное улучшение его свойств происходит за счет увеличения плотности в результате закупорки полимером пор и капилляров. Кроме того, свойства полимерцементного камня должны зависеть как от свойств вяжущего, так и от свойств полимера. Минеральное связующее или продукты его гидратации по существу представляют собой наполнители, поскольку разделены полимерной пленкой и не образуют пространственной структурной сетки.
Природа процессов отверждения полимерных композиций до сих пор неясна. Остается загадкой, существует ли химическое взаимодействие между цементом и полимером или затвердевание полимерцементной смеси определяется только процессами физико-химической природы, протекающими отдельно в твердеющем цементе и полимере. Сотрудники лаборатории SUMAB склонны считать, что химического взаимодействия между цементом и полимером нет. Улучшение свойств цемента при добавлении полимера в виде водной суспензии или эмульсии обусловлено более высоким уплотнением структуры получаемого цементного камня. Однако наблюдаемое улучшение свойств безводных полимерцементных композиций, свидетельствующее о наличии химической связи между полимером и цементом, отрицать нельзя, поскольку в таких условиях не может происходить гидратация, а значит, и затвердевание вяжущего.
Механизм структурообразования полимерцементных смесей можно представить в следующем общем виде. При смешивании цемента с водной полимерной эмульсией начинают развиваться процессы гидратации и последующего отверждения вяжущего. Поглощение воды цементом способствует увеличению концентрации полимера и выделению его в виде более крупных коагуляционных фаз, заполняющих дефекты формирующейся структуры цементного теста. Это обеспечивает большую сплошность цементного камня, повышая его водонепроницаемость и упругопластические свойства. Последнее во многом зависит от правильного выбора вяжущего и типа полимера.
Свойства полимерцементных вяжущих зависят от типа минерального вяжущего, свойств полимера, оптимального подбора его разновидности для конкретного вяжущего, а также типа стабилизатора. Многообразие выявленных влияющих факторов требует детальных экспериментальных исследований при выборе полимерцементных вяжущих.
В целом свойства полимерцементных композиций можно разделить на механические, физические и физико-химические.
Механические свойства включают прочность на сжатие, изгиб и растяжение, а также износостойкость, эластичность и деформируемость. Прочность на сжатие полимерцементного бетона в большинстве случаев несколько снижается, но заметно повышаются упругопластические свойства.
По мере увеличения содержания полимера износостойкость обычно увеличивается.
К физическим и физико-химическим свойствам полимерцементных композиций относятся, прежде всего, их устойчивость к агрессивным средам, изменение свойств с течением времени, проницаемость для воды и различных жидкостей, клеющую способность, адгезионные свойства, что особенно важно при обработке различных поверхностей полимерцементной смесью.