Полимербетонная смесь

Изобретение относится к строительным материалам на полимерной основе, применяемым при изготовлении химически стойких изделий и конструкций. Полимербетонная смесь включает, мас.%: низкомолекулярный полибутадиен - 5,5-6,5, сера - 2,75-3,25, тиурам - 0,4-0,45, каптакс - 0,09-0,11, оксид цинка - 6-7, оксид кальция - 0,45-0,5, гидрооксид алюминия - 1-2, кварцевый песок - 23-25, гранитный щебень - остальное. Технический результат - снижение горючести полимербетона при сохранении его физико-механических характеристик при повышенных температурах. 3 табл.

 

Изобретение относится к строительным материалам на полимерной основе, применяемым при изготовлении химически стойких изделий и конструкций, а конкретно к полимербетонам, содержащим в качестве связующего низкомолекулярные олигодиены с последующей серной вулканизацией композиции.

Известна полимербетонная смесь [1], включающая компоненты, мас.%:

Низкомолекулярный олигодиен 8-11
Сера 3-6,5
Тиурам 0,3-0,7
Оксид цинка 1,5-5,0
Оксид кальция 0,3-0,6
Зола-унос ТЭЦ 7-10
Кварцевый песок 24,9-27,1
Гранитный щебень Остальное

Полимербетон, изготовленный на основе указанной смеси, является горючим материалом и отличается недостаточной прочностью при повышенных температурах.

Наиболее близкой по совокупности признаков к предлагаемому составу является полимербетонная смесь [2], включающая компоненты, мас.%:

Низкомолекулярный полибутадиен 7-12
Сера 3,5-6
Тиурам 0,25-0,55
Каптакс 0,1-0,2
Оксид цинка 1,2-3,2
Оксид кальция 0,4-0,6
Зола-унос ТЭЦ 6,5-11,5
Кварцевый песок 22-27
Гранитный щебень Остальное

Указанный прототип также является горючим материалом.

Задачей изобретения является снижение горючести полимербетона, изготовленного на основе предлагаемой смеси, при сохранении значений его физико-механических характеристик при повышенных температурах.

Поставленная задача достигается тем, что полимербетонная смесь, включающая низкомолекулярный полибутадиен, серу, тиурам, каптакс, оксид цинка, оксид кальция, кварцевый песок и гранитный щебень, отличается от прототипа тем, что она дополнительно содержит гидрооксид алюминия при исключении из состава смеси тонкомолотого минерального наполнителя (золы-уноса ТЭЦ) при общем соотношении компонентов, мас.%:

Низкомолекулярный полибутадиен 5,5-6,5
Сера 2,75-3,25
Тиурам 0,4-0,45
Каптакс 0,09-0,11
Оксид цинка 6-7
Оксид кальция 0,45-0,5
Гидрооксид алюминия 1-2
Кварцевый песок 23-25
Гранитный щебень Остальное

Дополнительное введение в полимербетонную смесь антипирена - гидрооксида алюминия и увеличение концентрации оксида цинка за счет исключения тонкомолотого минерального наполнителя (золы-уноса ТЭЦ), сопровождающееся уменьшением доли связующего - низкомолекулярного полибутадиена при содержании компонентов в указанных пределах, обеспечивает снижение горючести получаемого композита и сохранение значений его физико-механических характеристик.

Пример. Для приготовления смеси использовали: низкомолекулярный полибутадиен ПБН по ТУ 38.103641-87; серу техническую по ГОСТ 127.4-93; тиурам (тетраметилтиурамдисульфид) по ТУ 6-00-00204197-253-93; каптакс (меркаптобензотиазол) по ГОСТ 739-74 с изменением №1; оксид цинка по ГОСТ 10262-73; гидроокись алюминия (гидроксаль) по ГОСТ 11841-76; оксид кальция по ГОСТ 8677-76; кварцевый песок по ГОСТ 8736-93; гранитный щебень фракций 10…20 по ГОСТ 8267-82.

Приготовление полимербетонной смеси осуществляли следующим образом: предварительно высушенную и просеянную серу совмещали с полибутадиеном. Затем последовательно вводили высушенные: тиурам, каптакс, оксид цинка, гидрооксид алюминия, оксид кальция, после чего добавляли при непрерывном перемешивании композиции заполнитель - кварцевый песок и гранитный щебень.

Приготовленную смесь укладывали в специально подготовленные формы и уплотняли на виброплощадке в течение 150 с, после чего подвергали тепловой обработке при температуре плюс 120°C в течение 8 ч.

Для экспериментальной проверки свойств сравниваемых полимербетонов изготовили образцы - призмы размером 40×40×160 мм.

На основе заявляемой смеси - составы 2,3,4, сравниваемые составы - 1,5 и прототип согласно табл.1.

Таблица 1
Содержание компонентов в составах, мас.%
Наименование компонентов 1 2 3 4 5 Прототип
Низкомолекулярный полибутадиен 4 5,5 6 6,5 8 9
Сера 2 2,75 3 3,25 4 4,5
Тиурам 0,3 0,4 0,4 0,45 0,45 0,45
Каптакс 0,07 0,09 0,1 0,11 0,12 0,125
Оксид кальция 0,4 0,45 0,5 0,5 0,5 0,5
Оксид цинка 7,5 7 6,5 6 5,5 1,5
Гидрооксид алюминия 2,5 2 1,6 1 0,5 -
Зола-унос - - - - - 8
Кварцевый песок 22 23 23 25 25 25
Гранитный щебень 61,23 58,81 58,9 57,19 55,93 50,925

Измерения горючести предлагаемых композитов и прототипа, оцениваемые по значениям показателей, приведенных в табл.2, проводили при помощи установки ОТМ в соответствии с требованиями ГОСТ 12.1.044-89.

Таблица 2
№ состава Температура газообразных продуктов горения, °С за 300 с Время достижения t=260°C, с Потеря массы образца, %
1 251 298 9
2 255 290 9,2
3 260 288 9,6
5 289 265 10,5
Прототип 303 214 13,3

Результаты измерений предела прочности при сжатии, являющегося определяющей характеристикой полученных композитов и прототипа, представлены в табл.3.

Измерения предела прочности при сжатии производили при температурах 20 и 125°C.

Таблица 3
Значения предела прочности при сжатии для предлагаемых составов и прототипа, МПа*
1 2 3 4 5 Прототип
95,3/24,7 99,8/29,4 100,0/30,2 98,3/29,1 92,4/23,1 100,5/21,3
*перед чертой значения измерений при 20°C, за чертой - при 125°C.

Добавление гидрооксида алюминия, дегидратирующего при достижении температуры 120…150°C, способствует снижению горючести полимербетона, изготовленного на основе заявляемой смеси.

Кроме того, гидрооксид алюминия за счет редокс-потенциала поверхности частиц является промоутером реакции поперечного сшивания макромолекул полибутадиена, что снижает газообмен сквозь поверхностный слой, дополнительно обеспечивая огнеподавляющий эффект.

Исключение из состава полимербетонной смеси золы-уноса и дополнительное введение гидрооксида алюминия при содержании в полимербетонной смеси низкомолекулярного полибутадиена в установленных пределах обеспечивает при горении снижение потери массы на 15% и увеличение времени достижения газообразными продуктами горения температуры 260°C на 13,3%.

При этом предел прочности при сжатии, измеренный при повышенных температурах, выше, чем у прототипа.

Источники информации

1. А.с. СССР №1724623, кл. С04В 26/04, 1992.

2. Патент РФ №2120425. Полимербетонная смесь. Потапов Ю.Б., Борисов Ю.М., Макарова Т.В., приоритет от 26.11.97. Опублик. 20.10.98.

Полимербетонная смесь, включающая низкомолекулярный полибутадиен, серу, тиурам, каптакс, оксид цинка, оксид кальция, кварцевый песок и гранитный щебень, отличающаяся тем, что она дополнительно содержит гидрооксид алюминия при следующем соотношении компонентов, мас.%:

Низкомолекулярный полибутадиен 5,5-6,5
Сера 2,75-3,25
Тиурам 0,4-0,45
Каптакс 0,09-0,11
Оксид цинка 6-7
Оксид кальция 0,45-0,5
Гидрооксид алюминия 1-2
Кварцевый песок 23-25
Гранитный щебень остальное


 

Похожие патенты:
Изобретение относится к области строительства и ведения ремонтно-восстановительных работ в промышленном и гражданском строительстве, в частности к получению серного вяжущего, применяемого в производстве серобетона, а также различных строительных изделий.
Изобретение относится к составам строительных бетонов и растворов, содержащих серу. .
Изобретение относится к составам строительных бетонов и растворов, содержащих серу. .
Изобретение относится к способам воздействия на свойства составов строительных растворов или модифицирования их свойств, в частности серных бетонов. .
Вяжущее // 2380335
Изобретение относится к составам серных вяжущих и может использоваться в композициях для изготовления строительных изделий и конструкций, эксплуатируемых в условиях воздействия агрессивных сред.

Изобретение относится к промышленности строительных материалов и может быть использовано для получения серного бетона. .
Изобретение относится к способам получения серобетона для его применения в изготовлении корпусов судов, производстве строительных материалов и других конструкций и сооружений, подверженных кислотной и солевой агрессии.
Изобретение относится к способу приготовления смеси для дорожных работ, которую можно использовать в качестве строительного материала. .
Изобретение относится к промышленности строительных материалов и может быть использовано для изготовления строительных деталей, изделий и конструкций, предназначенных для капсулирования радиоактивных и высокотоксичных отходов.
Изобретение относится к области строительства и ведения ремонтно-восстановительных работ в промышленном и гражданском строительстве, проводимых в условиях воздействия агрессивных сред, в частности к получению серного цемента, применяемого в качестве термопластических мастик для получения глянцевых поверхностей или в качестве вяжущего в составе серобетона.

Изобретение относится к области строительства и может быть использовано при ремонте железобетонных и металлических изгибаемых конструкций, эксплуатирующихся в условиях неблагоприятных факторов воздействия как окружающей среды, так и различных слабоагрессивных биохимических и химических сред (растворы солей, щелочей, кислот).
Изобретение относится к композиционным материалам, включающим наполнитель и полимерный материал, которые обладают антибактериальными свойствами. .
Изобретение относится к области строительства, а именно к конструкциям для проведения внутренних работ при строительстве. .

Изобретение относится к производству высоконаполненных материалов на базе синтетических термореактивных смол с высоким содержанием наполнителей и может быть использовано при изготовлении химически стойких изделий и конструкций.

Изобретение относится к области строительства, а более конкретно к строительным композициям, применяемым при внутренней и внешней отделке зданий промышленного и гражданского назначения.
Изобретение относится к производству высоконаполненных материалов на базе термопластичных полимеров с высоким содержанием наполнителей и может быть использовано при изготовлении кровельных материалов, плиток для пола, элементов отделки зданий.

Изобретение относится к производству строительных материалов, а именно полимерцементных композиций, применяемых в качестве покрытий по бетону для декоративной отделки зданий.
Изобретение относится к полимерным строительным материалам, применяемым при изготовлении химически стойких, высокопрочных изделий и конструкций
Наверх