латекс для бетона что это
Латексный цемент и его особенности
Хороший дом создается, а не покупается. Спросите у нас, каким будет ваш!
Каждый человек в своей жизни неоднократно сталкивался с необходимостью осуществления ремонтных либо строительных мероприятий. Как только вас посетила мысль купить проект нового дома либо начать ремонт в имеющемся помещении, необходимо сразу заняться вопросом выбора строительных материалов, чтобы конечный результат работ соответствовал ожиданиям.
Каждый человек в своей жизни неоднократно сталкивался с необходимостью осуществления ремонтных либо строительных мероприятий. Как только вас посетила мысль купить проект нового дома либо начать ремонт в имеющемся помещении, необходимо сразу заняться вопросом выбора строительных материалов, чтобы конечный результат работ соответствовал ожиданиям.
Современный строительный рынок предлагает такое многообразие материалов, что разобраться в них достаточно сложно не только любителю, но подчас и профессионалу. Однако следует отметить, что ни один проект индивидуального жилого дома не будет реализован без цемента – главного строительного материала.
Цемент являет собой порошкоподобное минеральное вяжущее вещество, которое при смешивании с жидкостью образует эластичную массу, впоследствии затвердевающую. Одной из его прогрессивных разновидностей является латексный цемент.
Что же такое латексный цемент?
Латексный цемент относится к многокомпонентным смесям и состоит из портландцемента и латексного пластификатора, в роли которого обычно выступает синтетический каучук или натуральный латекс. Наиболее широко применяемым видом синтетических полимерных добавок является бутадиенстирольные, успешно использующиеся для наружных работ и агрессивных сред.
Самым главным свойством данного вида цемента является чрезвычайно высокая пластичность и деформативность, которая достигается из-за повышенного пенообразования готового раствора, что формирует большое количество маленьких воздушных пузырьков. Благодаря этому, уровень скалывающих напряжений при деформации поверхности, как минимум, вдвое меньше, чем при использовании обычного цемента.
Преимущества материала
К не менее важным свойствам латексного полимера относятся:
Как правильно сделать раствор
Как правило, латексный цемент продается в виде сухого порошка для дальнейшего разведения водой, но могут встречаться и готовые смеси, цена которых, естественно, выше. Соотношение полимеров может варьироваться от 1:10 до 1:3 в зависимости от целей использования материала.
Еще одним вариантом является отдельная покупка латексного пластификатора для добавления в цементный раствор. Здесь, однако, есть несколько особенностей.
Как видим, самостоятельное приготовление латексного цемента требует наличия профессионального опыта и навыков, поэтому лучше приобретать сухие либо готовые смеси от производителя.
Сфера применения
Где же может найти применение данный материал? Сфера его использования чрезвычайно обширна благодаря его уникальным свойствам.
Латексный цемент станет для вас незаменимым помощником при проведении следующих работ.
Обычно латексный цемент следует наносить в несколько слоев и дожидаться их полного высыхания, что займет не более 7-9 часов, и потому не представляет собой проблему.
Использование латексного полимера не имеет противопоказаний и способно многократно улучшить качество работ и украсить самые смелые дизайнерские проекты домов vip.
Пожалуй, его единственным минусом является более высокая цена по сравнению с обычным цементным раствором, что не удивительно, учитывая большую трудоемкость и затратность процесса его изготовления. Тем не менее, это именно тот случай, когда лучше немного переплатить и, поверьте, вы оцените полученный результат!
Полимербетоны
Ко второй или третьей труппе полимеров в бетоне в зависимости от их концентрации можно отнести обширную область синтетических латексов.
При выборе синтетического латекса в качестве добавки в портландцементные бетоны или растворы основным условием является щелочестойкость, обеспечивающая сохранность во времени приобретенных бетоном свойств.
Из большого разнообразия синтетических латексов наиболее исследованы ДВХБ-70, выпускаемые промышленностью в виде 25—30%-ной дисперсии.
Применяются два вида цементно-латексных составов для добавок в бетонную смесь. В первом случае затворение бетонной (чаще растворной) смеси производится водной дисперсией латекса без введения дополнительного количества воды. Во втором случае в воду затворения водные дисперсии латекса вводятся в количестве от 4 до 8% от веса цемента.
При затворении цементного раствора водной дисперсией латекса на первой стадии твердения цемент сорбирует воду и в процессе гидратации связывает ее. Связывание воды цементом из водной дисперсии латекса приводит к выделению полимера в отвержденном состоянии в виде сплошных пленок. В результате в цементирующем веществе образуются две структурные фазы: первая в виде поликристаллических сростков продуктов гидратании цемента; вторая — в виде пленок каучука между этими поликристаллическими сростками. Благодаря этим процессам затвердевшие цементно-латексные растворы приобретают повышенную стойкость в щелочных, некоторых кислых средах и высокую стойкость в минерализованных водных растворах и рассолах.
Особенности структуры цементно-латексных растворов определяют низкий модуль упругости, повышенную ползучесть, высокий предел прочности на осевое растяжение и пониженный предел прочности при сжатии; отношение Rраст/Rсжат при этом резко повышается, достигая величин 0,3—0,5.
При малых дозировках водных дисперсий латекса структура и прочность бетонов и растворов определяются процессами твердения цемента; обезвоженный латекс частично расположен в контактах поликристаллических сростков и в основном в порах цементного камня.
Мнения исследователей о повышенной коррозионной стойкости таких бетонов и растворов расходятся.
Водную дисперсию латекса нельзя дозировать непосредственно в бетонную смесь; ее следует вводить в воду затворения.
Многофункциональная латексная добавка Isomat ADIPLAST
550 р уб. – 8500 р уб.
Многофункциональная латексная добавка к строительным растворам Isomat ADIPLAST
Описание
Полимерный латекс (БСР). Улучшает следующие характеристики растворов: увеличивает адгезию, уменьшает усадку, увеличивает эластичность, радикально увеличивает химическую стойкость и износостойкость, увеличивает водонепроницаемость. Идеален для приготовления растворов для склеивания старого бетона с новым и штукатуркой.
ADIPLAST- полимерный латекс, используемый в качестве добавки в различные растворы для улучшения их характеристик:
• Усиливает адгезию к основанию.
• Предотвращает усадку и образование трещин.
• Повышает пластичность, консервирует воду в свежем растворе и удлиняет работопригодность свежей смеси.
• Значительно повышает стойкость к истиранию.
• Делает растворы водонепроницаемыми.
• Радикально повышает стойкость к химическим веществам и нефтепродуктам.
Применение
• Клеящий слой между старым и новым бетоном или раствором.
• Ремонтные растворы и косметические тонкослойные покрытия.
• Износостойкая, не пылящая выравнивающая стяжка.
• Водонепроницаемые цементные растворы, стойкие к давлению воды.
• Высокопрочные и водонепроницаемые штукатурки.
• Растворы и бетоны, стойкие к воздействию химических веществ и нефтепродуктов.
• Как клей для теплоизоляционных щитов, плитки и других покрытий.
• Как добавка, усиливающая адгезию и повышающая стойкость известковых и цементных красок.
• Растворы для затирки швов.
• Выкружки на стыках стена — пол.
• Защита свежего раствора от быстрого высыхания. Консервация влаги в свежем растворе.
Технические характеристики
Цвет: белый Вязкость: 500 мПа сек (по Брукфилду, +23°С) Плотность: 0,96 кг/л
Инструкции
1. Подготовка основания Основание должно быть очищенным от пыли, отслоений, масел, старой штукатурки, краски, остатков цемента и т.д. Его нужно тщательно смочить, но без образования лужиц на поверхности.
2. Нанесение Латекс ADIPLAST добавляется в воду для приготовления растворов. Количество ADIPLAST зависит от желаемого эффекта, который нужно достичь, и технических требований (см. Примеры нанесения). Сначала воду смешивают с ADIPLAST, а затем добавляют цемент и наполнители (песок, щебень), во избежание образования комков в смеси. Срок работопригодности растворов, приготовленных с ADIPLAST, немного увеличивается.
Упаковка
Пластиковые контейнеры по 1 кг, 5 кг, 20 кг.
Хранение
Срок хранения — минимум 18 месяцев в нераскрытом контейнере при температуре выше 0°С.
Важные пометки
• Перед использованием тщательно перемешать содержимое контейнера. (Все пропорции в частях по объему)
• Клеящий слой а) Клеящий слой для горизонтальных и наклонных поверхностей Смесь наносится щеткой на подготовленную поверхность слоем толщиной около 2 мм. Сухой раствор: цемент и песок = 1:1 Жидкая смесь: ADIPLAST и вода = 1:1 Жидкая смесь к сухому раствору = 1:2 Материал наносится не ранее чем за 15-20 минут до укладки нового бетона или раствора. По принципу «мокрое на мокрое».
Расход: 0,25 кг ADIPLAST/м2/мм.
Применение:
Холодные швы, клеящий слой между старым и новым бетоном или раствором. Набрызг на вертикальные поверхности Материал наносится обычным способом. Минимум через 1 день (после того, как набрызг схватился) можно наносить слой штукатурки.
Сухой раствор: цемент и песок = 1:1 Жидкая смесь: ADIPLAST и вода = 1:1 Жидкая смесь к сухому раствору = 1:4 Расход: 0,16 кг ADIPLAST/м2/мм. Применение: Крепление штукатурки и растворов к гладкой вертикальной поверхности, теплоизоляционным панелям и т.д.
• Ремонтные составы и беспесчанка Материал наносится на тщательно очищенную поверхность. На очень скользкие или подвергающиеся тяжелой нагрузке поверхности сначала нужно нанести клеящий слой, как описано выше.
• Гидрофобная штукатурка, стойкая к неблагоприятным погодным условиям При нанесении штукатурки на теплоизолирующие панели предварительно нужно нанести клеящий слой (как описано выше). Раствор: связывающий материал (цемент + известь) и песок = 1:2,5 до 1:4 Жидкая смесь: ADIPLAST и вода = 1:4 до 1:5 Жидкая смесь к раствору = 1:4 до 1:4,5 Расход: 0,40-0,50 кг ADIPLAST/м2/см. Применение: Защитная штукатурка, стойкая к неблагоприятным погодным условиям.
• Химстойкие растворы Сухой раствор: цемент и песок = 1:2 до 1:4 Жидкая смесь: ADIPLAST и вода = 2:1 Жидкая смесь к сухому раствору = 1:4 до 1:4,5 Расход: 1,7-2,0 кг ADIPLAST/м2/см. Применение: Внутренняя поверхность резервуаров со сточными водами, нефтепродуктами и т.д.
• Клеящие растворы Сухой раствор: цемент и песок = 1:2 до 1:3 Жидкая смесь: ADIPLAST и вода = 1:2 Жидкая смесь к сухому раствору = 1:5 Расход: 0,8 кг ADIPLAST/м2/мм. Применение: Крепление теплоизоляционных щитов, плитки и т.д.
• Упрочнитель для известковых и цементных красок Около 1-2 кг ADIPLAST смешиваются с 10 л готовой к применению краски на водной основе. Применение: Экономически выгодное решение для окраски промышленных помещений, складов, ферм и наружных поверхностей зданий.
• Тампонажные цементные растворы Сухой раствор: цемент и песок = 1:2 до 1:3 Жидкая смесь: ADIPLAST и вода = 1:2 до 1:4 Жидкая смесь к сухому раствору = 1:4 до 1:4,5 Расход: 6-10 гр. ADIPLAST/м, для швов шириной 1 см и глубиной 1 см. Применение: заделка швов в облицовочном кирпиче и бетонных плитах.
• Растворы для формирования выкружки на стыках стена — пол Сухой раствор: цемент и песок = 1:2 до 1:4 Жидкая смесь: ADIPLAST и вода = 1:2 до 1:4 Жидкая смесь к сухому раствору = 1:4 до 1:4,5 Расход: 0,16-0,26 кг ADIPLAST/м длины выкружки.
Применение:
Формирование выкружки на стыках стена — пол.
• Защита свежего бетона от быстрого высыхания, консервация воды Раствор, состоящий из ADIPLAST и воды (соотношение 1:1), наносится распылителем или щеткой на поверхность свежего бетона сразу после начала схватывания (без образования лужиц).
Расход: 0,05-0,07 кг ADIPLAST/м2.
Захват с помощью латекса
Чем же, конкретно, является латекс?
Какой латекс вам нужен для применения
На рынке имеется множество различных продуктов, которые весьма трудно выбрать для того, чтобы сделать работу как следует. Покупатель может получить информацию путем чтения различной технической литературы, выпускаемой производителем, после чего проверить их обещания путем практических испытаний. Наряду с уверенностью в том, что свойства латексов соответствуют требованиям для нужного применения, очень важно читать технические данные, касающиеся содержания твердых веществ: то есть, сырьевого материала, присутствующего по весу в готовом продукте. Например, «содержание твердого вещества в 20% = 200 г смолы на килограмм продукта».
Латексы обычно представляют собой водную дисперсию синтетических смол, поэтому, чем ниже содержание твердого вещества, тем выше содержание воды. Например, некоторые цементные растворы требуют прибавления латекса с содержанием твердого вещества в 20%. Если вместо этого будет применен латекс, содержащий только лишь 10% твердого вещества, смесь в результате будет содержать лишь половину требуемой резинообразной субстанции, чтобы быть полностью эффективной. Данный пример дает вам понятие о технических и экономических выгодах информированного выбора. Здесь же следует указать, что на рынке нет латексов с содержанием твердого вещества в 100%.
Как работают латексы и грунтовки
Некоторые латексы обеспечивают сцепление гидратированных гранул цемента, в связи с этим, они эффективны лишь при добавлении в свежеприготовленные растворы. С другой стороны, если вы нанесете их на уже высохшую или застывшую основу, латексы образуют пленку, которая будет препятствовать сцеплению. Другие же латексы, называемые «Грунтовками», проникают в основу и соединяют твердые частицы, делая их более компактными. Они насыщают поры материала основания, позволяя им абсорбировать равномерно. Некоторые грунтовки применяются для изоляции или водной изоляции основания.
Решение, следует ли применять латексы, равно как и выбор наиболее подходящего продукта, следует делать после тщательной оценки. Ниже мы перечисляем несколько видов оснований наряду с самыми общими связанными с ними проблемами, указывая на то, где следует применить латексы.
Для бетонных оснований
Проблема: обеспечение сцепления цементного раствора с бетонной стенкой или полом с не очень пористой поверхностью или же настолько гладкой, что раствор с трудом сцепляется с ней.
Решение: Вначале убедитесь в том, что основание свободно от каких-либо веществ, способных помешать сцеплению, особенно таких, которые способны выделять масла. Удалите их с помощью тщательной отмывки, пескоструйной обработки, нанесения рисок и т. д. После соответствующей подготовки основания для обеспечения лучшего сцепления нанесите на него цементный раствор с прибавлением латекса, например Planicrete.
Предупреждение: Весьма опасно нанесение чистого латексного раствора на поверхность бетонного основания. При этом латекс может быть полностью поглощен, образуя пленку, препятствующую сцеплению.
Для недостаточно эффективно действующих штукатурных или выравнивающих составов и шпаклевок
Проблема: Если основание недостаточно прочное, несмотря на свою толщину, нанесение латекса на поверхность с целью соединения отдельных частиц основания образует корку, которая будет отделяться от основания. То же самое можно сказать и тогда, если слабый слой имеет всего лишь несколько миллиметров толщины.
Решение: полностью удалите слабый слой.
Основания со следами масла, смазки, воска или веществ, выделяющих масла
Проблема: Любой продукт, нанесенный на подобного рода поверхности, будет держаться крайне плохо, если перед этим тщательно не очистить поверхность.
Решение: Если масла глубоко проникли в поры основания, полностью удалите этот слой с помощью пескоструйной обработки или же путем нанесения канавок. В случае необходимости замените всю подложку.
Битумные мембраны
Проблема: Абсолютно невозможно сцепить какие-либо цементные продукты с битумными пастами или шпаклевками, особенно, когда те свежие. Битумные мембраны разработаны для обеспечения гибкости и состоят из пластификаторов, способных перемещаться по поверхности. В связи с этим, они могут полностью отделяться от подложки. Более того, битумные мембраны обладают очень низкой сцепляющей способностью, которая, в свою очередь, в значительной мере зависит от температуры, так что они не способны справиться с нагрузками, вызванными более твердыми покрытиями.
Решение: Покройте битумную мембрану жидкой шпаклевкой (например, армированной шпаклевкой не менее 5 см толщиной; на стены нанесите покрытие из шпаклевки толщиной 2 см поверх металлической сетки с гальваническим покрытием).
Окрашенные подложки
Проблема: Идентификация типа краски и типа продукта, который следует нанести поверх нее.
Решение: При использовании цементных выравнивающих продуктов, даже с толщиной в несколько миллиметров на водоэмульсионную или клеевую краску, красочное покрытие следует удалить, поскольку те не обеспечивают достаточной механической стойкости для поддержки более жестких покрытий. Если подложка была выкрашена эмалью, вначале обработайте окрашенную поверхность абразивной шкуркой, затем воспользуйтесь латексной добавкой типа Latex Plus или связующими системами, модифицированными латексом, типа Granirapid или Kerabond + Isolastic, во время приготовления раствора, который будете наносить поверх окрашенных подобным манером поверхностей. Краски на основе эпоксидных смол или полиуретана всегда являются недостаточно стойкой основой. Никогда не наносите латекс на них.
Подложки со следами предыдущих связующих веществ для напольных покрытий
Проблема: Идентификация типа краски и типа продукта, который следует нанести поверх нее.
Решение: Если уже существующее связующее основано на цементе, перед тем, как наносить новые связующие поверх имеющихся, проверьте механическую стойкость последних. Если они не кажутся крепкими, удалите их или же закрепите их специальными продуктами (не латексами), которые пропитывают связующие по всей толщине (типа Primer EP или Prosfas ). Старые связующие, примененные для матерчатых или звукоизолирующих покрытий, следует удалить, если на них придется устанавливать жесткое покрытие (керамическая, каменная, деревянная плитка и т. д.). Если же устанавливаться будет новое матерчатое или звукоизолирующее покрытие, не подвергаемое сильным нагрузкам, тогда для обеспечения сцепления можно применить средство Bituprim.
Любой тип существующих напольных или настенных покрытий
Для всех вышеупомянутых подложек должно выполняться основное правило: Никакие существующие латексные препараты не обеспечат должного сцепления без предварительной подготовки поверхности.
Латексы и грунтовки MAPEI
Isolastic : пластифицирующие латексы для цементирующих связующих. Приобретает полную силу в отсутствии воды или же при смешивании с водой в пропорции 1:1 при смешивании только с продуктами Kerafloor и Kerabond. Содержание сухого вещества: 35%.
Granirapid « B »: латекс для цементирующих связующих. Приобретает полную силу при смешивании только с Granirapid «A » или же песком с цементом. Содержание сухого вещества: 21%.
Keracrete : латекс для цементирующих штукатурок и растворов. Полную силу приобретает при смешивании с Keracrete Powder или песком с цементом. Содержание сухого вещества: 21%.
Fugolastic : латекс для цементирующих штукатурок. Полную силу приобретает при смешивании с Keracolor Gine Grain или Large Grain. Содержание сухого вещества: 10%.
Planicrete : латекс для цементирующих заправок, растворов или штукатурных растворов. Всегда применяется смешанным с водой в пропорции от 1:1 до 1:4, при подмешивании песка с цементом. Содержание сухого вещества: 40%.
Mapelastic « B »: пластичный водонепроницаемый герметик. Полную силу приобретает при смешивании только с Mapelastic «A ». Содержание сухого вещества: 50%.
Latex Plus : Пластифицирующий латекс для цементирующих связующих и выравнивающих смесей. Применяется при смешивании с Keraquick и Nivirapid. Содержание сухого вещества: 34%.
Primer G : Изолирующая грунтовка, фиксатор и герметик для гипсовых поверхностей, пылеобразующих поверхностей либо верхних поглощающих слоев; применяется перед нанесением основного цементирующего связующего. Полную силу приобретает при перемешивании с водой в максимальной пропорции 1:3, в зависимости от поглощающей способности подложки. Содержание сухого вещества: 20%.
Primer S : Изолирующая и водонепроницаемая грунтовка для защиты поверхностей от потенциального проникновения воды (например, гипсокартона, гипсовых плит и т. д. в ванных и душевых помещениях). Полную силу приобретает при покрытии более, чем одним слоем. Содержание сухого вещества: 40%.
Plastigum Legante : пластифицирующий латекс для цементирующих выравнивающих смесей, наносится на деревянные или металлические подложки. Полную силу приобретает при перемешивании только с Pwder CF. Содержание сухого вещества: 47%.
Livigum : латекс для цементирующих выглаживающих покрытий, фиксатор и герметик для пылеобразующих или же абсорбирующих цементных поверхностей. Всегда разводится с водой в пропорции от 1:1 до 1:6. Содержание сухого вещества: 45%.
Adesivil C : латекс для цементирующих выравнивающих и выглаживающих покрытий. Полную силу приобретает при смешивании с водой, в зависимости от толщины слоя. Содержание сухого вещества: 55%.
Mapefer « B »: латексное водонепроницаемое и изолирующее вещество, прибавляемое в цементный строительный раствор для защиты арматуры. Полную силу приобретает при смешивании только лишь с Mapefer «A ». Содержание сухого вещества: 30%.
Mapefinish « B »: латексное водонепроницаемое герметизирующее вещество для цементирующих выравнивающих смесей, применяется для защиты каменных поверхностей. Полную силу приобретает при смешивании только с Mapefinish «A ». Содержание сухого вещества: 24%.
Описания всех вышеуказанных материалов приводятся только лишь для общего ознакомления. Чтобы выбрать латексный продукт или двухкомпонентную цементирующую смесь, для более детального информирования относительно специфических свойств и применения конкретных продуктов читайте перечни технических данных.
N. B. Продукты, указанные в данной статье, являются частью европейской линейки продукции фирмы Mapei.
Латекс для бетона что это
При изготовлении модифицированных латексом раствора и бетона используют композиционное вяжущее из неорганических цементов и органических полимерных латексов. Полученные раствор и бетон имеют решетчатую структуру, которая состоит из цементного геля и микроволокон полимера. Свойства модифицированного раствора и бетона значительно лучше, чем у обычного раствора и бетона. На свойства затвердевших растворов и бетонов и их Ьсобенности в процессе изготовления влияет множество факторов, в том числе тип полимера, полимерце-ментное отношение, водоцементцое отношение, содержание воздуха и условия выдержки.
Свойства незатвердевших растворов и бетонов.
Удобообрабатываемость. Обычно модифицированные латексом раствор и бетон обеспечивают хорошую удобообрабатываемость по сравнению с обычными раствором и бетоном. Это главным образом объясняется улучшенной консистенцией (вследствие эффекта шарикоподшипника) полимерных частиц и вовлеченного воздуха и диспергирующим эффектом поверхностно-активных веществ в латексах.
Подвижность модифицированных растворов увеличивается с увеличением водоцементного и полимерцементного отношения. Осадка конуса модифицированных бетонов имеет тенденцию к увеличению с повышением содержания единицы воды (или водоцементного отношения) и полимерцементного отношения. С увеличением содержания воды в полимер-цементе увеличивается его подвижность. Эта тенденция возрастает при уменьшении процентного содержания песка и увеличении содержания цемента.
Воздухововлечение. У большинства модифицированных растворов и бетонов наблюдается большее воздухововлечение по сравнению с обычными цементными растворами и бетонами из-за действия поверхностно-активных веществ, содержащихся в полимерных латексах в виде эмульгаторов и стабилизаторов. Некоторое воздухововлечение полезно для получения улучшенной удобообрабатываемости. Излишнее количество вовлеченного воздуха вызывает снижение прочности и должно регулироваться применением подходящих пеногасителей. Последние коммерческие латексы, применяемые в качестве модификаторов цемента, обычно содержат надлежащие пеногасители, которые значительно снижают воздухововлечение. В результате содержание воздуха в большинстве модифицированных растворов составляет от 5 до 20%, а в большинстве модифицированных бетонов — меньше 2%, т. е. в основном столько же, сколько в обычном цементном бетоне. Меньшее содержание воздуха в модифицированных бетонах по сравнению с модифицированными растворами, вероятно, объясняется тем, что воздух с трудом вовлекается в бетон из-за большей крупности используемых в нем заполнителей. Содержание воздуха в модифицированных растворах увеличивается быстрее, чем в модифицированных бетонах, с увеличением полимерцементного отношения.
Водоудерживаюшая способность. Модифицированные раствор и бетон обладают значительно большей водоудерживающей способностью по сравнению с обычным цементным раствором и бетоном. Водоудерживающая способность зависит от полимерцементного отношения. Вероятно, это объясняется гидрофиль-ностью и коллоидными свойствами самих полимеров и замедлением испарения воды из-за изолирующего действия образующихся непроницаемых полимерных пленок. Соответственно достаточное количество воды, требующейся для гидратации цемента, задерживается в растворе и бетоне, поэтому для большинства модифицированных систем более предпочтительно сухое выдерживание, чем влажное или водное.
Высокая водоудерживающая способность модифицированных растворов наиболее эффективна для замедления явления «высыхания» (замедление гидратации цемента из-за потери воды в растворе или бетоне) в тонких облицовочных слоях или покрытиях на таких сильно абсорбирующих воду основаниях, как затвердевшие цементные растворы и керамические плитки.
Выделение цементного молока и расслоение. В противоположность обычным цементным растворам и бетонам, в которых происходит выделение цементного молока и расслоение, модифицированные растворы и бетоны в значительно меньшей степени выделяют цементное молоко и в них не наблюдается расслоения, несмотря на их повышенные характеристики пластичности. Это объясняется гидрофильностью и коллоидными свойствами самих латексов и воздухововлекающим и водопонижающим эффектами поверхностно-активных веществ, содержащихся в латексах. Соответственно в модифицированных системах отсутствуют такие недостатки, как снижение прочности и водонепроницаемости, вызываемые выделением цементного молока и расслоением.
Особенности схватывания. Обычно схватывание модифицированных раствора и бетона в некоторой степени замедлено по сравнению с обычным цементным раствором и бетоном. Это замедление зависит от типа полимера и полимерцементного отношения.
Схватывание замедляется при увеличении полимерцементного отношения, что не вызывает затруднений при практическом применении. В растворе, модифицированном ПКЛ, в большинстве случаев схватывание замедляется. Обычно схватывание замедляется при наличии поверхностно-активных веществ—сульфатов алкил-бензола и казеинатов, содержащихся в латексах и замедляющих гидратацию цемента. Реологические исследования бетона позволили установить, что гидратация цемента замедляется из-за адсорбции поверхностно-активных веществ на поверхности вяжущего.
Свойства затвердевшего раствора и бетона.
Прочность. В основном модифицированные раствор и бетон показывают значительное увеличение прочности при разрыве и изгибе, но прочность при сжатии у них не увеличивается по сравнению с обычным цементным раствором и бетоном. Это объясняется высокой прочностью при разрыве самого полимера и общим усилением связей цемента с заполнителями. На прочностные свойства модифицированного раствора и бетона влияют различные взаимодействующие друг с другом факторы: свойства используемых материалов — латексов, цементов и заполнителей, факторы контроля для подбора состава смеси (т. е. полимерцементное и водоце-ментное отношения, отношение вяжущего к объему пор и т. д.), методы выдержки и методы контроля.
Влияние свойств материалов. Свойства полимеров в латексах главным образом зависят от количества мономера в сополимерах, а также от типа и количества пластификаторов. Такие свойства латексов, как механическая и химическая стабильность, выделение воздуха, нормальное схватывание при высыхании, зависят от типа и количества поверхностно-активных веществ и пеногасителей и размера дисперсных полимерных частиц.
Количество мономера влияет на прочность модифицированных латексом растворов в такой же степени, как полимерцементное отношение. Максимальная прочность раствора, модифицированного ПЭВА, достигается при содержании связанного этилена 13%. Прочность раствора, модифицированного БСК, повышается с увеличением содержания связанного стирола. Подобные же результаты получены Черкинским и др. Прочность при растяжении сухой пленки из латекса БСК резко возрастает, когда содержание связанного стирола повышается. Имеется четкая взаимосвязь между прочностью этой пленки и прочностью при изгибе раствора, модифицированного БСК, с по-лимерцементным отношением около 10%.
Так же, как у раствора, модифицированного БСК, прочность раствора, модифицированного поливинилацетатом (с различным содержанием пластификатора), уменьшается с увеличением содержания пластификатора.
Обычно механическая и химическая стабильность латексов улучшается с увеличением содержания поверхностно-активных веществ, выбранных в качестве стабилизаторов. Стабилизированные латексы могут эффективно диспергировать без коагуляции в модифицированных растворе и бетоне. С другой стороны, излишнее количество поверхностно-активных веществ может оказать отрицательное воздействие на прочность модифицированных раствора и бетона из-за уменьшения прочности латекснои пленки, замедления гидратации цемента и избыточного воздухововлечения.
Следовательно, латексы, используемые в качестве модификаторов цемента, должны иметь оптимальное содержание поверхностно-активных веществ, чтобы обеспечивалась высокая прочность модифицированных раствора и бетона. Оптимальное содержание поверхностно-активных веществ колеблется в пределах от 5 до 30% по массе от общего содержания твердого вещества.
Поверхностно-активные вещества обычно добавляют к латексам для того, чтобы воспрепятствовать излишнему воздухововлечению. Повышенное содержание пеногасителя приводит к явно выраженному уменьшению содержания воздуха и увеличению прочности при сжатии.
Размер диспергированных полимерных частиц в латексах может до некоторой степени влиять на прочность модифицированных раствора и бетона. Райст и др., а также Брокард установили, что раствор, модифицированный ПВА (поливинилацетатом), достигает максимальной прочности при размерах частиц от 1 до 5 мкм и от 2 до 5 мкм. Вагнер и другие наблюдали увеличение прочности при сжатии и растяжении раствора, модифицированного ПВДХ, при уменьшении размера частиц.
Тип цемента не оказывает заметного влияния на прочность модифицированных систем, исключение составляет высокоглиноземистый цемент. Прочность при изгибе и прочность при сжатии возрастают с увеличением модуля крупности, т. е. размеров частиц песка, как и для немодифицированного раствора.
Развитие прочностей при растяжении и изгибе имеет большее значение, чем прочности при сжатии и сдвиге, за исключением показателей для бетона, модифицированного ПВА. Большинство модифицированных растворов и бетонов показывают максимальную прочность при полимерцементных отношениях от 10 до 20% и от 20 до 30% при сухой выдержке и комбинированном водном и сухом режиме хранения, а при водной выдержке — при полимерцементных отношениях от 5 до 15% и от 15 до 25%. Некоторые модифицированные системы имеют минимальную прочность при полимерцементном отношении от 5 до 10% независимо от условий выдержки. Ряд систем показывает резкое снижение прочности при увеличении полимерцементного отношения также независимо от условий выдержки. В общем большинство модифицированных растворов и бетонов, выдержанных в благоприятных условиях, имеют высокие прочностные свойства при полимерцементном отношении 20—30%, после чего прочность может уменьшаться. До этого значения полимеры влияют на улучшение микроструктуры раствора или бетона, но дальнейшее увеличение полимерцементного отношения приводит к разрывам в микроструктуре, которые снижают прочность. Применение низких значений полимерцементного отношения (ниже 5%) неэффективно, поскольку это приводит к низкой прочности. Поэтому на практике используется полимерцементное отношение в пределах от 5 до 20%.
Воздухововлечение оказывает заметное влияние на прочность модифицированных систем.
С целью разработки уравнений для прогнозирования прочности при сжатии модифицированных растворов и бетонов необходимо учитывать различные факторы: полимерцементное отношение, водоцементное отношение и содержание воздуха.
Влияниеусловий выдержки. Требования к благоприятным условиям выдержки для модифицированного раствора и бетона отличаются от аналогичных требований для обычного цементного раствора и бетона, так как их вяжущее состоит из двух фаз — латекса и гидравлического цемента с различными свойствами. Оптимальная прочность в цементной фазе развивается во влажной среде — при погружении в воду и при высокой влажности, в то время как развитие прочности в латексной фазе достигается в сухой среде.
Из данных очевидно, что оптимальная прочность большинства модифицированных растворов и бетонов достигается при достаточном количестве гидратированного цемента во влажных условиях в раннем возрасте с последующей выдержкой в сухом режиме для стимуляции образования полимерной пленки. Из этих данных очевидно, что условия выдержки для растворов имеют большее значение, чем для бетонов, из-за разницы в водоудерживающей способности, обусловленной размерами их образцов.
Обычно прочность при сжатии бетонов, модифицированных БСК и ПЭВА, не изменяется значительно при дополнительной выдержке и становится почти постоянной в возрасте 182 сут независимо от размера образца. Прочность при сжатии в этом возрасте резко возрастает с увеличением полимерцементного отношения и становится в 2—3 раза выше перед сухой выдержкой, т. е. через 7 сут влажной выдержки. Основная причина заключается в том, что гидратация цемента в модифицированных бетонах прогрессирует весь период сухой выдержки из-за высокой водоудерживающей способности, возникающей благодаря образованию полимерной пленки. Такое эффективное развитие прочности является одним из преимуществ модифицированного бетона перед обычным цементным бетоном. Прочность при сжатии имеет тенденцию к увеличению с увеличением отношения площади поверхности к объему образца, т. е. с уменьшением размера образца независимо от полимерцементного отношения. Аналогичная тенденция наблюдается и у немодифицированного бетона.
Возможность образования трещин и раковин в образце возрастает с увеличением его объема, т. е. с увеличением его размера. Разработан метод получения высокой прочности путем тепловой обработки модифицированных систем с использованием термопластичных сополимеров со специальными термическими свойствами. Сополимеры получены из двух мономеров, которые образуют гомополимер с различными точками перехода выше и ниже температуры окружающей среды. Оптимальные прочностные свойства при этой специальной выдержке достигаются в температурном интервале 70—120 °С. Механизм достижения такой высокой прочности может быть объяснен интенсивным образованием постоянной полимерной пленки и эффектом заполнения пор.
Взаимоотношение между твердостью поверхности и прочностью при сжатии. Твердость поверхности модифицированных систем в основном несколько выше твердости обычной цементной системы в зависимости от типа полимера и полимерцементного отношения. Признано, что имеется определенное соотношение между твердостью поверхности и прочностью при сжатии большинства модифицированных систем.
Взаимоотношение между деформациями напряжения и модулями упругости и растяжимости. Модифицированные раствор и бетон содержат полимеры [модуль упругости — (0,001 —10)-10 3 МПа] со значительно меньшим модулем упругости по сравнению с гидратированным цементом. Соответственно их поведение при деформации и растяжимость (или способность к удлинению) могут значительно отличаться от этих показателей для обычного цементного раствора и бетона.
Большинство модифицированных растворов и бетонов обладает повышенными значениями деформации, растяжимости (или способности к удлинению) и упругости по сравнению с обычными цементным раствором и бетоном в зависимости от типа полимера и полимерцементного отношения. Обычно максимальная деформация при сжатии возрастает с увеличением полимерцементного отношения, в частности при полимерцементном отношении 20 % она увеличивается в 2—3 раза по сравнению с деформацией немодифицированного раствора.
Усадка, ползучесть и термическое расширение. Усадка при высыхании модифицированного раствора и бетона может быть или больше, или меньше, чем для немодифицированного раствора и бетона, и зависит от типа полимера и полимерцементного отношения.
Усадка при высыхании возрастает при дополнительной сухой выдержке и становится почти постоянной в период сухой выдержки (28 сут) независимо от типа полимера и полимерцементного отношения. Обычно усадка при высыхании через 28 сут имеет тенденцию к уменьшению с увеличением полимерцементного отношения. Растворы, модифицированные ПВА, ПКЛ и ПХПК, имеют большую усадку по сравнению с немодифицированными растворами. Наибольшая усадка раствора, модифицированного ПВА, вероятно, вызывается испарением большего количества воды, абсорбированной в полимерной фазе из-за низкой водоустойчивости самого поливинилацетата. Установдено, что такая высокая усадка может быть понижена на 50 % от ее значения для немодифицированного раствора при введении этилена в полимерные образования. Усадка при высыхании уменьшается при увеличении размера образца и полимерцементного отношения в связи с повышенной водоудерживающей способностью.
Модифицированные растворы и бетоны в основном имеют небольшую ползучесть, несмотря на включение упругих полимеров с низкой температурой перехода. Это может быть связано с низким содержанием полимера — около 3 % по объему, повышением прочности вяжущего полимерами и долговременным развитием прочности при улучшенной водоудерживающей способности.
В противоположность этому Соломатов установил, что деформация ползучести при изгибе раствора, модифицированного поливинилацетатдибутилмалеатом, в несколько раз больше, чем для немодифицированного бетона, при температуре 20 °С. Его полная деформация происходит при температуре 50 °С, так как полимер приобретает высокую пластичность, которая выше его температуры перехода.
Обычно на температурный коэффициент линейного расширения модифицированных растворов и бетонов влияет качество используемых заполнителей, как и на обычные растворы и бетоны.
Модифицированные растворы и бетоны обычно имеют температурный коэффициент линейного расширения (ТКЛР), равный или несколько больший, чем у обычного раствора и бетона. При полимерцементном отношении 20 % и содержании стального волокна 2 % по объему усадка при высыхании может снизиться примерно на 35 %.
Водонепроницаемость и водостойкость. Модифицированные раствор и бетон имеют структуру, в которой поры могут быть заполнены полимером или закрыты сплошными полимерными пленками. Обычно эффект заполнения полимером и закрытия пор возрастает с увеличением содержания полимера или полимерцементного отношения. Эти особенности сказываются на понижении водопоглощения и водо- и паропроницаемости. В результате модифицированные раствор и бетон имеют улучшенную водонепроницаемость по сравнению с обычным раствором и бетоном. С другой стороны, они обладают меньшей водостойкостью и их прочность снижается при выдержке в воде или при высокой влажности. Водопоглощение возрастает при увеличении времени пребывания образцов в воде, но при более низких полимерцементных отношениях становится почти постоянным при 48-часовой экспозиции независимо от типа полимера.
Обычно водопоглощение значительно уменьшается с увеличением полимерцементного отношения. Раствор, модифицированный ПВА, имеет низкую водонепроницаемость. Поливинилацетат разбухает из-за водопоглощения и частично гидролизуется в щелочной среде с образованием поливинилового спирта и ацетата кальция.
На начальной стадии проникания воды через раствор, модифицированный ПВА, разбухание вызывает самозакрывание пор и в растворе может оказаться меньшее количество проникшей воды.
Стойкость к водопоглощению значительно возрастает с увеличением полимерцементного отношения. Подобно водопоглощению, проникание паров воды значительно уменьшается с увеличением полимерцементного отношения.
Низкая водостойкость, по-видимому, обусловлена частичным реэмульгированием (или редиспергированием) полимерной фазы в модифицированных растворах. Вторичное высыхание обычно позволяет восстановить показатели прочности, если не произошли необратимые химические изменения в полимерной фазе.
Раствор, модифицированный ПВА, имеет наиболее низкую водостойкость. Причины этого явления рассмотрены выше. Проведен ряд исследований с целью повышения водостойкости раствора и бетона, модифицированных ПВА. Для решения данной проблемы использовали модификаторы сополимера, например латекс полиэтиленвинилацетата (ПЭВА) и латексы типа винилацетатного сополимера для модифицированных растворов и бетонов с высокой водостойкостью, которые имеются на рынке. В частности, широко используется латекс ПЭВА. Водостойкость раствора,модифицированного ПЭВА, повышается при оптимальном содержании связанного этилена примерно на 20 %.
Сцепление и прочность сцепления. Повышенная по сравнению с обычным бетоном прочность сцепления с различными основаниями является очень полезным свойством модифицированных растворов и бетонов, что связано с очень высоким сцеплением, присущим полимерам. Обычно на сцепление влияют полимерцементное отношение и свойства используемых оснований. Данные о сцеплении часто имеют значительный разброс и могут отличаться в зависимости от методов испытаний, условий проведения или пористости оснований.
Охама установил почти десятикратное увеличение сцепления с обычным цементным раствором модифицированного БСК раствора при П/Ц-20%, по сравнению с немодифици-рованным раствором. В этом случае важно соотношение мономеров сополимера. Высокая степень сцепления была получена при содержании связанного стирола 70 %.
Одним из недостатков модифицированных растворов и бетонов является снижение сцепления при эксплуатации их во влажных условиях. Однако сила сцепления большинства модифицированных растворов после погружения в воду выше, чем для немодифицированных растворов, что не препятствует практическому использованию модифицированных растворов.
Сцепление между керамическими плитками и между плиткой и обычным цементным раствором возрастает с увеличением полимерцементного отношения. Большинство модифицированных латексом растворов имеет хорошее сцепление со сталью, деревом, кирпичом и камнем.
Сопротивление удару. Модифицированные растворы или бетоны имеют более высокое сопротивление удару по сравнению с обычным раствором и бетоном, поскольку сами полимеры обладают высоким сопротивлением удару. Сопротивление удару обычно возрастает с увеличением полимерцемеитного отношения. Данные о сопротивлении удару значительно отличаются в зависимости от методов испытаний.
Сопротивление удару модифицированных растворов с эластомерами выше, чем в растворах с термопластичными смолами. Растворы, модифицированные ПКЛ и БСК и имеющие полимерцементное отношение 20 %, имеют сопротивление удару примерно в 10 раз выше, чем немодифицированные растворы. Получено высокое сопротивление удару типичных модифицированных латексом растворов (оцененное при испытании образцов балочек на изгиб при ударе). Подборка других данных для раствора, модифицированного БСК, показывает, что ударное сопротивление значительно снижается при увеличении содержания связанного стирола.
Сопротивление истиранию. Сопротивление истиранию модифицированных растворов и бетонов зависит от типа используемого полимера, полимерцементного отношения и условий истирания. Обычно сопротивление истиранию значительно повышается с увеличением полимерцементного отношения.
Сопротивление истиранию при полимерцементном отношении 20 % увеличивается в 20—50 раз по сравнению с немодифицированным раствором. Согласно данным Охама, сопротивление истиранию модифицированного БСК раствора увеличивается с увеличением содержания связанного стирола. Химическая стойкость. Химическая стойкость модифицированных растворов и бетонов зависит от природы полимеров, полимерцементного отношения и свойств агрессивных химических веществ. Большинство модифицированных растворов и бетонов чувствительно к действию неорганических или органических кислот и сульфатов, так как они содержат гидратированный цемент, который не обладает стойкостью к этим веществам, но стоек к щелочам и различным солям, кроме сульфатов. Модифицированные растворы и бетоны отличаются химической стойкостью по отношению к эфирам и маслам, но они не устойчивы к действию, органических растворителей. Раствор, модифицированный АНБДК, имеет высокую стойкость к действию органических растворителей и масел, а раствор, модифицированный ПКЛ, подвергается воздействию этих веществ. Отмечено, что раствор, модифицированныйПВДХ, устойчив к действию кислот и большинства растворителей.
Обычно раствор, модифицированный ПВА, с трудом сопротивляется действию кислот и щелочей, но в значительной степени стабилен к действию органических растворителей, в том числе различных масел.
Влияние температуры, термическая стойкость и горючесть. Прочность модифицированных растворов и бетонов зависит от температуры окружающей среды, поскольку от нее зависит и прочность самих полимеров (особенно термопластичных). В модифицированных растворах прочность и сопротивление изгибу обычно быстро снижаются с увеличением температуры. Эта тенденция значительна при температуре, которая выше температуры изменения структуры полимеров, а также при увеличении полимерцементного отношения. Большинство термопластичных полимеров в латексе имеет температуру изменения структуры 80—100 °С.
При температуре от 100 до 150 °С различие в прочности при различных полимерцементных отношениях становится меньше, и прочность модифицированного раствора равна или больше прочности иемодифицированного раствора. Большинство модифицированных растворов теряет 50 % или больше своей прочности при температуре, превышающей 50 °С. С другой стороны, их прочность при температуре ниже 0 °С больше, чем при 20 °С.
Термическая стойкость модифицированных растворов и бетонов определяется их свойствами, особенно температурой изменения структуры. Возгораемость лежит в пределах от степени 1 до степени 3 кроме модифицированного ПХПК раствора с полимерцементнымотношением 20 %. Растворы, модифицированные хлорсодержащими полимерами, т. е. ПХПК и ПВДХ, а также ПВА, имеют высокую стойкость к возгоранию. Низкая возгораемость растворов, модифицированных ПВА, обусловлена присутствием большого количества уксусной кислоты, образующейся при термическом разложении полимера. Стойкость к возгоранию большинства модифицированных растворов уменьшается с увеличением полимерцементного отношения. Растворы с полимерцементным отношением 5 % относятся к степени 1 по возгораемости.
Морозостойкость и устойчивость к атмосферным воздействиям. Модифицированные растворы и бетоны имеют повышенную морозостойкость по сравнению с обычными растворами и бетонами. Это объясняется снижением пористости в результате использования пониженного водоцементного отношения и наполнения пор полимерами, а также воздухововлечением, происходящим под действием полимеров и поверхностно-активных веществ. Увеличение полимерцементного отношения модифицированных латексом растворов не обязательно приводит к улучшению морозостойкости.
При долговременном воздействии внешней среды, включая воздействие мороза и карбонизацию, модифицированные растворы показывают повышенную стойкость к воздействию атмосферы по сравнению с обычными растворами и бетонами.