Технология получения систем, модифицированных латексом
Технология получения модифицированного латексом раствора или бетона почти такая же, как и для обычного раствора и бетона. Большинство таких полимеров, как латексы, существуют в дисперсной форме; их добавляют к цементному раствору и бетону при перемешивании. Эти полимеры вводят в очень больших количествах по сравнению с воздухововлекающими и водопонижающими добавками, которые обычно применяют в нормальном цементном растворе и бетоне. Модифицированные латексами растворы и бетоны перемешивают и укладывают как обычный цементный раствор и бетон, а затем выдерживают при оптимальных условиях.
Материалы. Материалы, используемые в модифицированном латексами растворе и бетоне, аналогичны материалам, используемым для обычного цементного раствора и бетона.
Цементы. Обычный портландцемент широко используется для модифицированного латексом раствора и бетона. Применяют также и дру гие портландцементы, в том числе портландцементы с высокой и ультравысокой ранней прочностью, сульфатостойкий портландцемент, портландцемент с умеренной экзотер-мией, белый портландцемент, смешанные цементы, высокоглиноземистый цемент и супервысокопрочный цемент на ранней стадии твердения. Нельзя применять цемент с воздухо-вовлекающими добавками, так как добавка латекса вызывает воздухововлечение.
Полимерные латексы. Полимерные латексы, которые состоят из очень мелких (диаметром 0,05—5 мкм) полимерных частиц, диспергированных в воде, обычно получают при полимеризации эмульсии.
В общем полимерные латексы представляют собой сополимерные системы, состоящие из двух или более мономеров. Общее содержание в них твердого вещества составляет от 40 до 50% по массе, включая полимеры, эмульгаторы, стабилизаторы и т. д. Большинство коммерческих полимерных латексов для модификаторов цемента содержит соответствующие пеногасители и может использоваться без добавок этих агентов при перемешивании.
Заполнители. Для модифицированных латексами растворов и бетонов используют такие же мелкие и крупные заполнители, как и для обычных растворов и бетонов, в том числе речные пески и гравий, дробленые пески и щебенку, кварцевые пески и искусственные легкие заполнители. Для коррозионно-стойких составов применяют кварцевые пески и щебенку из кварцита. Следует избегать применения заполнителей с избыточным содержанием воды, так как при этом не будет достигаться требуемое полимерцементное отношение.
Подбор состава смеси. Подбор состава модифицированного латексом раствора и бетона обычно проводится так же, как для обычного раствора и бетона, в зависимости от требований по удобоукладывае-мости, прочности, способности к удлинению, сцеплению, водонепроницаемости и химической стойкости. При подборе состава модифицированных растворов и бетонов нужно учитывать такие их улучшенные свойства, как прочность при растяжении и изгибе, способность к удлинению, сцепляемость и долговечность по сравнению с обычными растворами и бетонами. Эти свойства контролируются полимерцементным отношением в большей степени, чем водоцементным отношением, в связи с чем полимерцементное отношение должно удовлетворять исходным требованиям. Полимерцементное отношение определяется как отношение общего количества (по массе) твердого вещества в полимерном латексе к количеству цемента в модифицированном растворе или бетонной смеси.
Большинство модифицированных латексами растворов имеет следующие составы: отношение цемента к мелкому заполнителю находится в интервале от 1:2 до 1:3 (по массе), полимерцементное отношение составляет от 5 до 20% и водоцементное отношение — от 30 до 60% в зависимости от их удобоукладываемости.
Состав смеси большинства модифицированных латексами бетонов не может быть легко определен из-за необходимости учета многих факторов при проектировании состава смеси.
Перемешивание, укладка и выдержка. Модифицированный латексом раствор или бетон могут быть легко приготовлены с использованием всех типов обычного смесительного оборудования и инструментов, в том числе растворо или бетономешалок периодического действия и растворовозов, а также при ручном перемешивании в растворных ящиках или смесительных емкостях для бетона. Перед промышленным перемешиванием должно быть проведено пробное перемешивание для подбора состава смеси. Полимерные латексы, первоначально смешанные с водой затворения, добавляют прямо к смесям цемента и заполнителей. Скорость и время перемешивания должны быть тщательно выбраны для того, чтобы избежать нежелательной задержки воздуха даже в случае использования пеногасителей.
После перемешивания модифицированные раствор и бетон укладывают и отделывают почти такими же методами, как и обычные цементный раствор и бетон. Модифицированный раствор и бетон имеют сокращенное время обработки по сравнению с цементным раствором и бетоном. Хотя время обработки зависит от температуры окружающей среды, модифицированные раствор и бетон должны быть уложены и отделаны примерно в течение 1 ч после смешивания.
В связи с тем что эти растворы и бетоны имеют отличное сцепление с различными материалами, даже с металлами, все оборудование и инструменты — бетоносмесители, мастерки и вибраторы — должны быть промыты и очищены сразу после использования. Рекомендуется также применять наиболее эффективные вещества для очистки форм, например силиконовую мастику или смазку.
При перекладке покрытий, устройстве полов и проведении ремонтных работ все сыпучие и нестойкие материалы, включая цементное молоко и грязь на нижнем слое, должны быть удалены с помощью пескоструйки, проволочных щеток и продувки сжатым воздухом. Масла и смазки удаляют моющими средствами или растворителем. Очищенную таким образом поверхность тщательно смачивают перед укладкой модифицированных систем. После смачивания основание вытирают ветошью или продувают сжатым воздухом для удаления всей остающейся воды. Выбор модифицированного раствора или бетона зависит от толщины используемого покрытия. Обычно рекомендуется модифицированный раствор для толщины 30 мм или меньше и модифицированный бетон для толщины свыше 30 мм.
Поверхность модифицированного раствора и бетона обычно несколько труднее обрабатывается затиркой по сравнению с обычным цементным раствором и бетоном из-за повышенной вязкости. Модифицированные системы образуют поверхностную корку, которая легко разрывается.
Рекомендуется отделывать поверхность затиркой 2—3 раза. Излишняя затирка для модифицированных систем не рекомендуется. Так как на поверхности мастерка во время затирки образуются тонкие полимерные пленки, мастерки необходимо часто очищать для удаления этих пленок. Перезатирка после первоначального схватывания не рекомендуется. Следует избегать излишней вибрации при уплотнении для предотвращения выступания воды с полимером на отделанной поверхности. На больших поверхностях рекомендуется делать швы шириной около 15 мм с интервалом через 3—4 м.
Модифицированные раствор и бетон нельзя укладывать при температуре ниже 5 и выше 30 °С. Нужно соблюдать осторожность, чтобы предотвратить всплывание твердого вещества полимера на отделанной поверхности из-за увлажнения подои или дождем сразу после укладки. Желательно, чтобы эта поверхность была сразу же укрыта мешочной тканью или полиэтиленовой пленкой.
Выдержка во влажной среде, например при распылении воды или при влажном режиме, применимая к обычному цементному раствору и бетону, вредна для модифицированных раствора и бетона.
Обычно модифицированные раствор и бетон требуют применения какого-либо иного метода выдержки из-за наличия полимерных латексов. Почти оптимальные свойства модифицированных систем достигаются при сочетании влажного и сухого выдерживания, т. е. при выдержке в течение 1 — 3 сут во влажностном режиме и последующей сухой выдержке при температуре окружающей среды. Выдержка модифицированных систем может быть ускорена нагреванием, однако обработка паром не рекомендуется.
Обычно полимерные латексы, используемые в качестве модификаторов цемента, представляют собой нетоксичные и безопасные в обращении материалы, соответственно они не требуют принятия специальных мер предосторожности.