ПОЛИМЕРМИНЕРАЛЬНЫЙ РАСТВОР ДЛЯ ПРОПИТКИ КАРКАСА ИЗ МИНЕРАЛЬНОГО ЗАПОЛНИТЕЛЯ
POLYMER-MINERAL SOLUTION FOR IMPREGNATING FRAME MADE OF MINERAL AGGREGATE

Изобретение относится к строительным материалам и может быть использовано при изготовлении строительных материалов и изделий, например в качестве матрицы при изготовлении полимербетонных полов каркасной структуры.
Известен полимерминеральный раствор, включающий полиэфирное связующее, отверждающую систему, минеральный наполнитель и заполнитель (Соломатов В.И. «Полимерцементные бетоны и пластбетоны». - М.: Стройиздат, 1967, с.86-88).
Полимербетоны из известных смесей не пригодны для использования в качестве матричных композиций каркасных полимербетонных покрытий, так как характеризуются высокой вязкостью, содержат крупные заполнители, к тому же они обладают недостаточными показателями прочности.
Наиболее близким техническим решением является полимерминеральный раствор, содержащий в качестве вяжущего полиэфиракрилатную смолу, ускоритель твердения - нафтенат кобальта, инициатор твердения - гидроперекись кумола, добавку - инден-кумароновую смолу или смесь инден-кумароновой смолы со стиролом (SU №231363, МПК С04В, опубл. 15.11.1968).
Данный полимерминеральный раствор пригоден для изготовления каркасных полимербетонных покрытий, но обладает недостаточно высокой прочностью.
Технический результат заключается в повышении прочностных свойств полимерминерального раствора и каркасных композитов на его основе.
Сущность изобретения заключается в том, что полимерминеральный раствор для пропитки каркаса из минерального заполнителя, включающий полиэфиракрилатную смолу, в качестве инициатора твердения содержит пероксид циклогексанона, в качестве ускорителя твердения - октоат кобальта, а в качестве добавки - смесь кварцевых наполнителей двух фракций размером 0,071-0,16 мм и 0,16-0,315 мм в соотношении 3:1, указанную пропитку осуществляют заполнением указанным раствором пустот в отвержденном каркасе, полученном укладкой в форму смеси состава, мас.%: полиэфиракрилатная смола 6,0, пероксид циклогексанона 0,12, октоат кобальта 0,28, гранитный щебень фракции 5-8 мм 93,6, при следующем соотношении компонентов, мас.%:
Полиэфиракрилатная смола
24-28
Пероксид циклогексанона
0,48-0,56
Октоат кобальта
1,1-1,29
Смесь кварцевых наполнителей двух фракций
размером 0,071-0,16 и 0,16-0,315
в соотношении 1:3
остальное
Полиэфиракрилатная смола марки МГФ-9 (СТО 81270164-3-2007) представляет собой однородную жидкость светло-коричневого цвета без механических примесей, вязкость при температуре 20°С составляет 0,16 Па*с, кислотное число не более 1.
Пероксид циклогексанона ПЦОН 2 (ТУ 2417-031-05015213095 в/изм. №1, 2, 3, 4) - бесцветная прозрачная маслянистая жидкость.
Октоат кобальта ОК-1 (ТУ 2494-130-05015213-2006) - жидкость от розового до темнофиолетового цвета, без комков. Допускается муть.
Полимерную композицию готовят при следующей последовательности операций: наполнитель высушивают при температуре 100°С в течение 5 часов, после чего охлаждают до комнатной температуры. В работающий смеситель постепенно вводят необходимое количество полиэфиракрилатной смолы МГФ-9, пероксида циклогексанона, октоата кобальта и тщательно перемешивают. В полученную смесь вводят необходимое количество двухфракционного кварцевого наполнителя и тщательно перемешивают до получения массы, однородной по цвету.
Изготовление каркасных полимербетонных образцов осуществляется следующим образом: сначала укладывают в стальные формы каркасную смесь следующего состава, мас.%: полиэфиракрилатныя смола МГФ-9 - 6,0, пероксид циклогексанона - 0,12, октоат кобальта - 0,28, гранитный щебень фракции 5-8 мм - 93,6. После отверждения каркаса его пустоты заполняют полимерминеральным раствором.
В таблицах 1 и 2 приведены составы композиций и их физико-механические показатели.
Испытания матричных композитов и полимербетонов каркасной структуры производят соответственно на образцах размером 1×1×3 см и 4×4×16 см составов, приведенных в табл.1. Результаты испытаний матриц приведены в табл.2, каркасных полимербетонов - в табл.3.
Из сравнения показателей пропиточных композиций и полимербетонов каркасной структуры, составленных на предлагаемых и известных пропиточных композициях, следует, что предлагаемый состав полимерной композиции является более эффективным: увеличиваются физико-механические показатели (прочность на сжатие, изгиб, модуль упругости в 1,5 раза).
Таблица 1
Составляющие
Содержание составляющих в составах, %
Предлагаемые составы
Известные состав
1
2
3
4
5
6
Полиэфиракрилатная смола
22
24
26
28
30
32
26
44
Пероксид циклогексанона
0,44
0,48
0,52
0,56
0,6
0,64
-
-
Октоат кобальта
1,01
1,1
1,2
1,29
1,38
1,47
-
-
Смесь кварцевых порошков 2-х фракций размером 0.071-0.16 и 0.16-0,315, взятых в соотношении 3:1
76,55
74,42
72,28
70,15
68,02
65,89
-
-
Гидроперекись кумола
-
-
-
-
-
-
4
4
Нафтенат кобальта
-
-
-
-
-
-
8
8
Инден-кумароновая смола
-
-
-
-
-
-
50
44
Стирол
-
-
-
-
-
-
12
-
Таблица 2
Составляющие
Предлагаемые составы
Известные составы (прототип)
1
2
3
4
5
6
7
8
Предел прочности при сжатии, МПа
80
85
100
97
93
90
56
50
Предел прочности при изгибе, МПа
31
43
45
42
36
35
30
22
Модуль упругости, МПа
1243
1430
1507
1445
1412
1369
Таблица 3
Свойства каркасных полимербетонов
Содержание составляющих в составах, %
Предлагаемые составы
Известные составы (прототип)
1
2
3
4
5
6
Предел прочности при сжатии, МПа
53
60
70
67
63
60
43
39
Предел прочности при изгибе, МПа
14
19
22
21
18
16
42
10