ბეტონპოლიმერი
ბეტონპოლიმერი – ბეტონი, გამყარების შემდეგ გაჟღენთილი მონომერებით ან თხევადი ოლიგომერებით, რომლებიც შესაბამისი დამუშავების შემდეგ (მაგ., გახურება), გადადის მყარ პოლიმერებში და ავსებს ბეტონში არსებულ ფორებსა და დეფექტებს. ჩვეულებრივი ბეტონის დიდი ნაკლია მასში ფორების, ბზარების, კაპილარებისა და სხვადასხვა მიკროდეფექტების არსებობა, რომელიც ამცირებს ბეტონის სიმტკიცეს, ხანმედეგობასა და მედეგობას აგრესიულ გარემოსადმი. ბეტონის თვისებები შეიძლება გავაუმჯობესოთ, თუ ფორებსა და კაპილარებს შევავსებთ სხვა მასალით, ამისათვის ბეტონის ან რკინაბეტონის ნაკეთობა სპეციალურად უნდა დავამუშაოთ. ეს ითვალისწინებს ნაკეთობის გამოშრობას, ვაკუუმირებას, სპეციალური მასალით გაჟღენთას და პოლიმერიზაციას. ბეტონის შრობა საჭიროა იმისათვის, რომ მასალის დეფექტები გავათავისუფლოთ წყლისაგან, რათა უკეთ შევავსოთ ის. ვაკუუმირება ბეტონიდან დევნის ჰაერს, რომელიც უარყოფითად მოქმედებს ზოგი მონომერის პოლიმერიზაციაზე. ზოგ შემთხვევაში სასურველ შედეგს აღწევენ ვაკუუმირების გარეშეც. გაჟღენთისათვის გამოიყენება პეტროლატუმი, განზავებული ფისი, ორგანული ზეთი, გოგირდი, ბიტუმი და სინთეზური ფისით მოდიფიცირებული ბიტუმი. ამ ნივთიერებიდან ბევრი არ მოითხოვს შემდგომ დამუშავებას და ნაკეთობა მყისიერად შეიძლება გამოვიყენოთ.
ბეტონის სტრუქტურისა და თვისების საფუძვლიანი შეცვლისათვის გამოიყენება თხევადი მონომერი (მეთილმეტაკრილატი ან სტირენი), პოლიმერი (ეპოქსიდური და პოლიეთერის ფისი) და სხვადასხვა კომპოზიცია მათ საფუძველზე. გაჟღენთის სიღრმე დამოკიდებულია გამჟღენთი ნივთიერების შემადგენლობაზე, კერძოდ, სიბლანტეზე და ბეტონის გაჟღენთის მიმართულებაზე. ბლანტი ნივთიერებანი (ბიტუმი, პეტროლატუმი) ბეტონს ჟღენთენ 1-3 სმ სიღრმეზე, თხევადი მონომერები (სტირენი, მეთილმეტაკრილატი – 10-20 სმ-ზე. ბეტონის გასაჟღენთი მონომერის რაოდენობა დამოკიდებულია მის ფორიანობაზე. მკვრივი ბეტონის სრული გაჟღენთისათვის საჭიროა მასის 2-5% მონომერი, მოცულობის – 4-10%. დუღაბის გასაჟღენთად 30-70%-ით მეტი მონომერია საჭირო, ვიდრე ბეტონისათვის. მსუბუქი ფორიანი ბეტონი კი გაცილებით მეტ (30-50%) მონომერს მოითხოვს გასაჟღენთად. თხევადი მონომერის გამოყენებისას ახდენენ მის პოლიმერიზაციას უშუალოდ ბეტონში. პოლიმერიზაცია ხორციელდება სხვადასხვა მეთოდით, მონომერის ბუნების გათვალისწინებით. ყველაზე გავრცელებულია თერმოკატალიზური მეთოდი, როდესაც მონომერში შეჰყავთ პოლიმერიზაციის ინიციატორი ნივთიერება, შემდეგ ნაკეთობას ახურებენ 70-120°C-მდე (მონომერის სახეობის მიხედვით), ის მჭიდროდ შეავსებს ყველა ფორს და დეფექტს და რამდენიმე საათის შემდეგ გარდაიქმნება მყარ პოლიმერად. ამ დამუშავების შედეგად პირველ შემთხვევაში ვაღწევთ ბეტონის ხანმედეგობის და უჟონადობის გაზრდას, თუ მას ვჟღენთ ბლანტი მასალით,პოლიმერიზაციის გარეშე, მაგ., ბიტუმით; მეორე შემთხვევაში ვიღებთ ახალ მასალას, რომელიც თავისი თვისებებით საგრძნობლად სჯობს საწყის ბეტონს, თუ მას ვჟღენთ მონომერით, რომელიც პოლიმერიზაციას განიცდის ბეტონის მასაში და ავსებს ყველა დეფექტს. ასეთმა მასალამ მიიღო სახელწოდება ბეტონპოლიმერი. მისი თვისება დამოკიდებულია ბეტონისა და პოლიმერის თვისებასა და დამუშავების ტექნოლოგიაზე – რაც მტკიცეა პოლიმერი და რაც მეტია მისი რაოდენობა ბეტონში, მით მეტია ბეტონპოლიმერის სიმტკიცე, რომელიც აღწევს 200 მპა-ს და მეტს.
გაჟღენთის დროს, პოლიმერი და ცემენტის ქვა არ ურთიერთქმედებენ, მაგრამ ცალკეული პოლიმერი ქიმიურ რეაქციაში შედის ბეტონის კომპონენტთან. პოლიმერი ავსებს ცემენტის ქვის სტრუქტურას, შემვსების კონტაქტის ზონას და ათასობით ძაფით აკავშირებს ბეტონის უბნებს, ზრდის ბზარმედეგობასა და სიმტკიცეს. ბეტონში წარმოქმნილი პოლიმერის ბადე შეიძლება განვიხილოთ, როგორც დისპერსიული დაარმირება. პოლიმერიზაციის დროს მონომერი ცდილობს შემცირდეს მოცულობაში, რაც იწვევს მასალის მინერალური ნაწილის მოჭიმვას. შედეგად იქმნება მასალის წინასწარ დაძაბვის სახესხვაობა, რაც ასევე ხელს უწყობს მისი სიმტკიცისა და ბზარმედეგობის გაზრდას.
ბეტონის თანამიმდევრული დამუშავება პოლიმერით საშუალებას იძლევა დავარეგულიროთ მისი დეფორმადობა, არსებითად გავზარდოთ ხანმედეგობა, ცვეთამედეგობა და სხვა თვისებები. განსაკუთრებით იზრდება ბეტონის მედეგობა აგრესიულ გარემოში. პოლიმერბეტონის გამოყენება, პირველ რიგში, მიზანშეწონილია ისეთი კონსტრუქციებისათვის, რომლებსაც მუშაობა უხდებათ მკაცრ კლიმატურ ან აგრესიულ გარემოში ან თუ საჭიროა ბეტონს ჰქონდეს განსაკუთრებული თვისება (აირშეუღწევადობა, ცვეთამედეგობა, ელექტროიზოლაცია, ელექტროგამტარობა, დეკორატიული სახე და სხვ.). ბეტონპოლიმერი ფართოდ გამოიყენება ბეტონისა და რკინაბეტონის კონსტრუქციების აღდგენისა და სარემონტო სამუშაოების დროს.
ბეტონპოლიმერის ქვის კუბური ბლოკები
ბეტონპოლიმერის წყლის საწრეტი ღარი
