Полимербетонные конструкции
Полимер бетонами именуют материалы из минеральных либо органических заполнителей, связанных в монолитную структуру синтетическими полимерами либо смесью полимеров с минеральным вяжущим. Для конструкций используют полимербетоны в основном на термореактивных связующих — эпоксидных, полиэфирных, фурановых и других с армированием в нужных случаях металлической либо стеклопластиковой арматурой (сталеполимербетоны и стеклопластбетоны) либо разными волокнами — металлическими, полимерными, стеклянными и другими (фиброполимербетоны).
От цементных бетонов полимербетоны отличаются повышенной прочностью (особенно при растяжении), высокой химической стойкостью, водонепроницаемостью, хорошим сцеплением со многими конструкционными материалами. Одновременно с этим полимербетонам свойственны такие недочёты, как большая усадка при твердении, ползучесть под нагрузкой, пониженная тепло- и огнестойкость, обусловленные органической природой связующего.
Эти недочёты налагают кое-какие ограничения на области применения поли-мербетонов как конструкционных материалов.
Рис. 1. Схемы сталеполимербетоиных конструкций промышленных строений
самые рациональными областями применения полимербето-нов и сталеполимербетонов являются несущие либо самонесущие химически стойкие конструкции промышленных строений, прежде всего цветной металлургии, химической, пищевой, целлюлозно-бумажной индустрии. В СССР в первый раз во всемирной практике созданы технология и чертежи изготовления таких промышленных конструкций, как фундаментные ботинки, блоки, колонны, балки, плиты перекрытий и др.
Из сталеполимербетона изготовляют шахтные стойки, перемычки для крепления шахтных выработок, коллекторные кольца, опоры линий электропередач, ЖД шпалы, элементы обделки туннелей. Полимербетон используется для водосбросов ирригационных плотин, лотков, колодцев и канализационных труб, покрытий и дорожных плит пола промышленных строений.
Для производственных строений изготовляют следующие конструкции из полимербетона: колонны сечением 40?60 см, высотой 14.4 м для крайних и средних последовательностей сетки каркаса; колонны сечением 40X40 см высотой 3…3.3 м для эстакад под электролизные ванны и этажерок; фундаменты под колонны и технологическое оборудование размером в плане до 100?100 см; балки покрытий, подкрановые фундаментные и опорные длиной 4…6 м сечением от 20X20 до 40?80 см для конструкций, несущих технологические коммуникации; плиты для полов и футеровок размером 50?50 см для покрытий (3?12 м) и для стенку 1,2?4,8 м (рис. 1.24, д); трубы диаметром 20…80 см.
Рис. 2. Схемы деревополимербетонных конструкций: а —балка; б —колонна; в — плита; 1 — сердечник из древесины; 2 — твёрдый арматурный каркас; 3 — армополимербетон
Для подземных сооружений из полимербетона изготовляют коллекторные кольца, элементы крепи, колодцы, фигурные опоры, блоки стен подвалов, способные к долгой эксплуатации в агрессивных грунтх. По большей части для этих целей употребляется поли-мербетон на базе фурановых полимеров с химически стойкими заполнителями (гранит, андезит, графит, кокс, керамзит).
Не считая сталеполимербетона практикуется изготовление стеклопластбетон-ных конструкций, к примеру армированных электролизных ванн, емкостей для хранения кислот, щелочей, масел, топлива. Материалом для них помогают фурановый полимербетон и стеклопластико-вая арматура периодического профиля либо плоская, напрягаемая для увеличения неспециализированной жесткости конструкций.
Трубы из полимер-бетона помогают как для спуска агрессивных сточных вод, так и для отвода дымовых газов. Они складываются из отдельных маленьких секций, соединяемых при монтаже полимерными герметизирующими мастиками.
Полимербетон удачно сочетается с железными и древесными конструкциями. Так, для увеличения огнестойкости железных колонн их помещают в оболочку из полимербетона, которая затрудняет теплопередачу от источника горения и повышает несущую свойство колонн.
Деревополимербетонные конструкции складываются из древесной базы-сердечника, покрытого слоем полимербетона на легком заполнителе (керамзит, аглопорит), армированном металлическими стержнями, сеткой либо проволокой либо дисперсной арматурой из отрезков полиамидных волокон. Из для того чтобы комбинированного материала проектируют балки, колонны, плиты.
Их отличают повышенная огнестойкость, прочность, жесткость, т. е. эти конструкции трудятся лучше, чем древесные либо полимербетонные. Толщина армополимербетонных оболочек в конструкциях образовывает 25…50 мм.
Она определяется эксплуатационными требованиями. Плотность ее должна быть высокой, что достигается за счет всестороннего обжатия (вибропригруза) при формовании изделий.
В древесных сердечниках не допускается вакуумов, пазов, углублений; влажность древесины должна быть близкой к равновесной по эксплуатационным условиям.
Большой несущей высокой прочностью и способностью владеют конструкции, полученные из простого цементного бетона, пропитанного синтетическими полимерами (бетонополимера). Для пропитки применяют низковязкие мономеры — стирол, метил-метакрилат, акрилонитрил и др., каковые после этого полимеризуются в порах бетона под влиянием химических инициаторов либо физических действий (облучение, нагревание и др.).
Более глубокую пропитку и соответственно более высокие прочностные показатели имеет бетонополимер, пропитанный с предварительным вакууми-рованием бетона. Прочность бетонополимера высокая — до 200 МПа при сжатии, 10…25 МПа при растяжении.
Он прекрасно сопротивляется действию и истиранию химических реагентов, благодаря чему его применяют для плит пола промышленных строений для элементов и труб несущих конструкций.
