SU916498A1 - Способ изготовления бетонополимерных изделий1 - Google Patents

Description

Изобретение относится к технологии строительных материалов, в частности, к способам изготовления бетонных изделий, и может найти применение при изготовлении строительных изделий с повышенными требованиями водостойкости , морозостойкости и коррозионной стойкости, а также стойкости к истирающим.нагрузкам.

Известен способ изготовления бетонополимерных изделий, включает их сушку, вакуумирование, пропитку мономером с последующей его полимеризацией [1].

Недостаток этого способа заключается в большом расходе мономера.

Наиболее близким по технической сущности к предлагаемому является способ изготовления бетонополимерных изделий, включающий пропитку мономером предварительно насыщенных водой или водным раствором фосфата аммония или водной суспензией три2

бутилфосфата изделий с последующей его полимеризацией Ϊ2}.

При этом способе изделия погружают в заранее расплавленный каменноугольный пек при 170“190°С. Конец пропитки наступает, когда вскипевшая вода насыщения полностью вытеснится каменноугольным пеком. В этом спосо-* бе глубина пропитки не контролируется и расход мономера очень велик.

Цель изобретения - снижение расхо да мономера и обеспечение заданной глубины пропитки.

Указанная цель достигается тем, что в способе изготовления бетонополимерных изделий, вклчающем пропитку мономером предварительно насыщенных водой или водным раствором фосфа та аммония, или водной суспензией

_м трибутилфосфата изделия с последующей его полимеризацией, перед пропит кой изделия подвергают сушке при 330 420° С до достижения упругости паров в поверхностном слое 0,11-0,13 МПа.

3 916498 4

Способ осуществляется следующим

образом.

Сформованное и затвердевшее изделие из неорганического пористого- материала (бетона, асбестоцемента и ₅ т.п.) насыщают водой путем погружения в воду, либо путем налива воды на пропитываемую поверхность в течение времени, достаточного для создания насыщенного слоя желаемой глуби- ю ны. Так. как продвижение жидкости в материал происходит фронтально, то глубина насыщенного слоя зависит от физических свойств жидкости и длительности нахождения материала в ней. ,5 Предварительно, до сушки, насыщение « материала водой имеет важную цель создание слоя с равномерным заполнением всех имеющихся пор водой, что значительно упрощает технологию ₂₀ сушки и облегчает оптимизацию режимов, так как исключает влияние состава, структуры, и других физических свойств исходных материалов.Насыщение также создает избыточное дав- 25 ление воды в порах слоя, лежащего за границей высушенного слоя,.что препятствует продвижению в них полимеризуемого состава. В связи с этим глубина насыщенного водой слоя должна _зд превышать желаемую глубину слоя, пропитываемого мономером.

Экспериментально установлено, что для получения четкофиксированной глубины пропитанного мономером слоя достаточно обеспечить следующий за ним насыщенный водой слоя глубиной 0,5"

1,0 см.

Затем на поверхность изделия со стороны пропитанного мономером слоя воздействуют темплоносителем с температурой 330"420°С, например воздухом, дымовыми или топочными газами и т.п., с целью удаления воды заданного слоя. Глубина высушиваемой зоны зави45

сит от температуры теплоносителя и длительности обработки. Чем выше температура теплоносителя, тем более тонкий слой можно высушить без удаления воды из соседних слоев. При температуре ниже 300°С фиксированный обезвоженный слой получить не удается из-за перетока воды из центральных зон в поверхностные слои. Процесс сушки ведут до тех пор, пока упругость паров на нижней границе высушиваемого слоя не достигнет величины, при которой воде из соседнего слоя с учетом влияния капиллярного всасывания испаряться

не будет, т.е. 0,11-0,13 МПа. При пропитке мономер входит только в свободные от воды поры, а в заполненные водой проникнуть не может, так как размер молекул мономера значительно превышает размер молекул воды. Полимеризацию мономера производят обычными способами,при нагревании, под действием гамма-лучей или ускоренных элект ронов. Испытания изделий показывают, что водопоглощение пропитанного слоя составляет 0,1-1,0%, а прочность его при сжатии достигает 80-120 МПа при сохранении высокой стойкости к истирающим нагрузкам и химической стойкости.

Пример 1. Образец строительного раствора состава 1:2, в/ц =

0,45, выполненный в форме куба с ребром 7 см, погружают в воду на 1 ч, в результате чего вода насыщает слой глубиной 3 см. Затем одну из поверхностей образца обдувают воздухом, нагретым в электрокалорифере до 330°С Через 28 мин в образце устанавливается следующее распределение температуры по глубине: 0,5 см от поверхности108°С (упругость паров 139 МПа);

•1,0 см - Ю4°С (0,122 МПа); 1,5 см 103^ОС (0,117 МПа); 2,0 см - 102°С (0,113 МПа);2,5 см --90°С (0,073 МПа) 3,0 см - 70°С (0,032 -ППаК

Таким образом, зона интенсивного испарения воды, характеризующая степень сушки, кончается на глубине 2,0 см от поверхности нагрева,тогда как на глубине 2,5 см удаления воды не происходит (упругость паров воды составляет 0,07 МПа).

Исследования показивают, что в слое глубиной 2 см свободной воды не оказывается, так как в нижележащих слоях содержание воды не изменяется. После охлаждения'образца до 6О°С через высушенную поверхность в образец вводят мономер - метилметакрилат и подвергают облучению гамма-лучами до поглощенной фазы 15 кДж/кг. При раздавливании образца оказывается, что глубина пропитанного слоя составляет 2,11:0,15 см.

Пример 2. Образец бетона состава 1:2,2:3,8 размером ЮхЮх х5 см со стороны поверхности 10x10 см заливают 10%-ным водным раствором фосфата аммония, выдерживают 30 мин до насыщения слоя глубиной 1,7 см и сушат горячим воздухом с температурой 370°С в течение 15 мин с целью

5 916498 6

создания высушенной зоны глубиной

1,0 см. Пропитку ведут со стороны

высушенной поверхности смесью стирол+

+дивинилбензол+азобисизобутилонитрил

состава: 97,5:2,0:0,5 в течение 5

15 мин, после чего нагревают пропитанный слой до 75-80°С в течение 8 ч до завершения полимеризации стирола. Глубина пропитанного слоя составляет 1,0 см, колебания глубины +0,1 см.’®

Пример 3. Плиту асбестоцемента размером 30x12x1,5 см насыщают водной суспензией трибутилфосфата до достижения насыщенного слоя глубиной 0,9 см и в течение 2 мин нагре- ¹⁵ вают плиту со стороны насыщенной поверхности 30x12 см горячим воздухом с температурой 420°С, в результате чего температура на глубине 0,3 см составляет 102°С (упругость паров 20

0,13 МПа), а на глубине 0,5 см 86°С (упругость паров 0,Об 1 МПа).

На высушенную поверхность заливают полиэфирную смолу и через 5 мин облучают ее ускоренными электронами в те- ²⁵ чение 40 с до набора поглощенной дозы 50 кДж/кг. Глубина пропитанного слоя составляет 0,3-0,35 см.

Таким Образом, предлагаемый способ позволяет производить изделия из неорганических пористых материалов, пропитанные мономером на желаемую глубину, которые найдут применение в тех областях, где требуются высокие водостойкость, морозостойкость и коррозионная стойкость, а также,

стойкость к истирающим нагрузкам, например, в качестве покрытий дорог, настилов и решеток в химических и животноводческих сооружениях, при создании гидротехнических и мелиоративных систем и т.д.

Применение предлагаемого способа существенно сокращает расход дорогостоящих химических реагентов, входящих в состав пропиточных смесей-мономеров, смол, инициаторов и т.п.,так как для достижения желаемых свойств досточно пропитать только 15“20ϊ всего объема изделия.

Claims (1)

1. Формула изобретения

   Способ изготовления бетонополимерных изделий, включающий пропитку моно мером предварительно насыщенных водой или водным раствором фосфата аммония^ или водной суспензией трибутилфофата изделий с последующей его полимеризацией, отличающийся тем, что, с целью снижения расхода мономера и обеспечения заданной глубины . пропитки, перед пропиткой изделия под вергают сушке при 330-420°С до достижения упругости паров в поверхностном слое 0,11.-0,13 МПа.