ПОЛИМЕРНАЯ КОМПОЗИЦИЯ ДЛЯ КРЕПЛЕНИЯ АНКЕРНЫХ БОЛТОВ В БЕТОНЕ Российский патент 1997 года по МПК C04B26/06 C04B26/06 C04B14/20 

Изобретение касается получения полимерных композиций, применяемых для крепления анкерных болтов в бетоне, а также для склеивания бетонных и железобетонных конструкций.

Известна самоотверждающаяся полимерминеральная композиция для изготовления строительных материалов и изделий следующего состава, мас.

Метилметакрилат 25,0-30,0
Акриловая кислота 2,8-5,2
Полиметилметакрилат 1,0-2,0
Перекись водорода 0,8-1,2
Перекись водорода 0,8-1,2
Диметиланилин 0,4-0,6
Вулканический туф 30,0-40,0
Речной песок 25,0-30,0
Асбестовая мука 3,0-5,0
Для этой композиции характерна низкая адгезия к бетону и, как следствие, недолговечность клеевого крепления анкерных болтов.

Наиболее близкой к предлагаемой композиции по технической сущности и достигаемому результату является полимерная композиция для крепления анкерных болтов в бетоне следующего состава, мас.

Порошок отходов полиметилметакрилата 20-30
Поливинилхлоридная хлорированная смола 3-6
Метилметакрилат 20-25
Перекись бензоила 0,5-1,0
Отходы асбестового текстильного производства 4,0-9,5
Кварцевый песок 37-47
Недостатком известной композиции является невысокая адгезия к бетону, а также низкое относительное удлинение при растяжении, что снижает долговечность и прочность клеевых соединений анкерных болтов, подвергаемых интенсивным динамическим нагрузкам.

Задачей изобретения является создание полимерной композиции для крепления анкерных болтов в бетоне с увеличенной адгезией к бетону и повышенным относительным удлинением при растяжении, что приводит к увеличению прочности и долговечности клеевых анкерных соединений.

Это достигается тем, что полимерная композиция для крепления анкерных болтов в бетоне, включающая порошок отходов полиметилметакрилата, метилметакрилат, перекись бензоила, кварцевый песок, дополнительно содержит диметиланилин, сополимер бутилакрилата, метилметакрилата, стирола и метакриловой кислоты АКС-02 и молотую слюду при следующем соотношении компонентов, мас.

Порошок отходов полиметилметакрилата 20-30
Метилметакрилат 20-25
Перекись бензоила 0,5-1,0
Диметиланилин 0,5-1,2
Сополимер 5-9
Молотая слюда 11-17
Кварцевый песок Остальное
Отличительным признаком является использование в композиции акриловой сополимерной смолы АКС-02, представляющей собой сополимер бутилакрилата, метилметакрилата, стирола и метакриловой кислоты, получаемой полимеризацией в растворе. Смолу АКС-02 выпускают в виде раствора сополимера (46±1,5%-ной концентрации) в смеси ксилола и бутилацетата в соотношении 1:1 по массе, (ТУ 6-10-2028-85). Она эффективно совмещается с метилметакрилатом и подвергается сополимеризации в процессе отверждения композиции. Это приводит к усилению межмолекулярного взаимодействия в полимере и, как следствие, увеличению адгезии композиции к бетону и повышению относительного удлинения при растяжении, т.е. улучшению деформативных свойств.

Другой отличительный признак заключается в использовании молотой слюды, которая также повышает адгезию полимерной композиции к бетону. Мелкодисперсные частицы слюды выполняют роль активного минерального наполнителя, способствующего улучшению адгезионных характеристик полимерной композиции.

Используемая молотая слюда (ТУ 21-25-163-89) представляет собой алюмосиликат калия: K₂O Al₂O₃•SiO₂2H₂O или H₄K₂Al₆Si₆O₂₄. Плотность слюды
в пределах 2,93-3,16 г/см³. Электрическая прочность чешуек слюды (до размола) составляет 10-12 кв/мм, устойчивость в спиртовой среде 1-2 мин. Качество помола слюды должно соответствовать массовой доле остатка не более 8% на сетке 005 по ГОСТ 6613-86.

При визуальном анализе используемая калиевая слюда не должна содержать неслюдяных включений.

Составы композиций и их свойства представлены в табл. 1 и 2.

Способ приготовления полимерной композиции заключается в следующем.

Отходы полиметилметакрилата в виде обрезков, стружки, крошки и т.д. вначале подвергают дроблению, а затем, мелкие кусочки (размер 1-3 мм) размалывают в шаровой мельнице до консистенции порошка с размером частиц не более 0,31 мм. Полученный порошок полиметилметакрилата тщательно смешивают с перекисью бензоила, молотой слюдой (толщина помола соответствует массовой доле остатка не более 8% на сетке N 005 по ГОСТ 6613-86) и кварцевым песком до получения однородной сыпучей массы. Отдельно смешивают жидкие компоненты - метилметакрилат, диметиланилин и акриловую сополимерную смолу АКС-02, представляющую собой прозрачную бесцветную или слегка желтую вязкую жидкость без механических включений. Перед укладкой полимерной композиции в отверстие под анкерный болт или в омоноличиваемый шов к сыпучим компонентам добавляют жидкие и оставляют смесь на 5-20 мин (в зависимости от температуры окружающей среды, с повышением которой жизнеспособность композиции резко уменьшается) для набухания и растворения порошка полиметилметакрилата с образованием вязкой массы сметанообразной консистенции. Укладку композиции производят при температуре не ниже 5^oC. Отверждение полимерной композиции завершается в течение 4-24 ч, причем, в течение суток композиция набирает около 90% своей максимальной прочности.

Область применения: для крепления анкерных болтов в бетоне, а также для склеивания бетонных и железобетонных конструкций. Сущность изобретения: полимерная композиция содержит, мас.%: порошок отходов полиметилметакрилата 20-30; метилметакрилат 20-25; перекись бензоила 0,5-1,0; деметиланилин 0,5-1,2; сополимер бутилакрилата, метилметакрилата, стирола и метакриловой кислоты АКС-02 5-9; слюду молотую 11-17; кварцевый песок - остальное. Время схватывания композиции при 20^oC составляет 23 мин, адгезия к бетону - до 15,7 МПа, относительное удлинение при растяжении составило до 0,95%, предел прочности через 28 суток: при изгибе до 37,9 МПа, при растяжении - до 35, 1 МПа, теплостойкость по Вика - до 92^oC, потеря прочности при изгибе образцов, помещенных в масло в течение 60 сут, составляет до 1,53%. 2 табл.

Полимерная композиция для крепления анкерных болтов в бетоне, включающая порошок отходов полиметилметакрилата, метилметакрилат, перекись бензоила и кварцевый песок, отличающаяся тем, что она дополнительно содержит диметиланилин, сополимер бутилакрилата, метилметакрилата, стирола и метакриловой кислоты АКС-02 и молотую слюду при следующем соотношении компонентов, мас.

Порошок отходов полиметилметакрилата 20 30
Метилметакрилат 20 25
Перекись бензоила 0,5 1,0
Диметиланилин 0,5 1,2
Указанный сополимер 5 9
Молотая слюда 11 17
Кварцевый песок Остальноеа