ПОЛИМЕРНАЯ КОМПОЗИЦИЯ ДЛЯ КРЕПЛЕНИЯ АНКЕРНЫХ БОЛТОВ В БЕТОНЕ Российский патент 1997 года по МПК C09J4/02 C09J133/12 E21D20/02 

Изобретение касается полимерных композиций на основе акриловых смол, применяемых для крепления анкерных болтов в бетоне, эксплуатируемых при высоких температурах, например, в прокатных станах, а также для склеивания элементов бетонных и железобетонных конструкций.

Известна полимерная смесь (авт. св. СССР N 1289846, кл C 04 B 24/28, 1987) для крепления анкерных болтов в бетоне следующего состава, мас.

Глиноземистый цемент 6 -7
Порошок полиметилметакрилата 9,8 13,72
Перекись бензоила 0,2 0,28
Метилметакрилат 9,7 13,58
Диметиланилин 0,3 0,42
Жидкий сланцевый битум 15 27
Зола сжигания горючих сланцев 12 14
Кварцевый песок 28 40
Вода Остальное
Недостатком этой смеси является низкая теплостойкость клеевого соединения металла с бетоном.

Наиболее близкой к предлагаемой композиции является полимерная композиция (авт. св. СССР N 1470755, кл. С 09 J 3/14, 1989) для крепления анкерных болтов в бетоне следующего состава, мас.

Порошок отходов полиметилметакрилата 20 30
Поливинилхлоридная хлорированная смесь 3 6
Метилметакрилат 20 25
Перекись бензоила 0,5 1
Отходы асбестового текстильного производства 4 9,5
Кварцевый песок 39 47.

Однако для этой композиции также характерна невысокая теплостойкость клеевого соединения металла с бетоном.

Задачей предлагаемого изобретения является создание такой полимерной композиции для крепления анкерных болтов в бетоне, в которой путем подбора компонентов было бы обеспечено повышение теплостойкости клеевого соединения металла с бетоном, что приводит к увеличению надежности и долговечности клеевых анкерных соединений, эксплуатируемых при высоких температурах, например, в прокатных станах.

Поставленная задача решается за счет того, что полимерная композиция для крепления анкерных болтов в бетоне, включающая порошок отходов полиметилметакрилата, метилметакрилат, перекись бензоила, отходы асбестового производства, кварцевый песок, дополнительно содержит аллилметакрилат и диметиланилин при следующем соотношении компонентов, мас.

Порошок отходов полиметилметакрилата 20 30
Метилметакрилат 15 23
Аллилметакрилат 5 7
Перекись бензоила 0,5 1
Диметиланилин 0,3 0,5
Отходы асбестового текстильного производства 3 5
Кварцевый песок Остальное
Отличительным признаком от прототипа является использование в композиции аллилметакрилата, который, являясь четырехфункциональным соединением, в процессе сополимеризации с метилметакрилатом приводит к образованию пространственно сшитого трехмерного продукта, обладающего высокой теплостойкостью. Строение сополимера можно представить следующим образом:

Таким образом, предлагаемая композиция соответствует критерию "новизна". Сравнение предлагаемого решения не только с прототипом, но и с другими известными решениями в данной области не позволило выявить в них признаки, сходные с существенным отличительным признаком предлагаемой композиции, что позволяет сделать вывод о соответствии критерию "существенные отличия".

Анализ свойств различных составов предлагаемой композиции в сравнении со свойствами известной композиции приведен в табл. 1 и 2.

Как видно из данных табл. 2, теплостойкость у предлагаемой композиции увеличивается до 123 126^oC, т. е. на 38 42% по сравнению с известной композицией. Прочностные показатели у предлагаемой композиции также выше, чем у известной: предел прочности при изгибе увеличивается до 34,5 37,8 МПа через 1 сут, т. е. на 28 40% и до 40,4 44,3 МПа через 28 сут, т. е. на 42 55% предел прочности при растяжении увеличивается до 26,1 28,2 МПа через 1 сут, т. е. на 8 16% и до 30,7 -33,5 МПа через 28 сут, т. е. на 20 31 Время схватывания, относительное удлинение при растяжении и адгезия к бетону у предлагаемой и известной композиций практически одинаковы. Повышение теплостойкости у предлагаемой композиции приводит к увеличению надежности и долговечности клеевых анкерных соединений, эксплуатируемых при высоких температурах в прокатных стенах, металлургических производствах и других.

Примером конкретного выполнения предложенного технического решения является следующая технология приготовления составов 1 3 (табл. 1) предлагаемой композиции.

Отходы полиметилметакрилата в виде обрезков, стружки и других вначале дробят, а затем мелкие кусочки (размер 1 3 мм) размалывают в шаровой мельнице до консистенции порошка с размером частиц не более 0,315 мм. Далее полученный порошок смешивают с перекисью бензоила, отходами асбестового текстильного производства и молотым кварцевым песком до получения однородной сыпучей массы. Отдельно смешивают жидкие компоненты метилметакрилат, аллилметакрилат и деметиланилин. Используемый аллилметакрилат имеет следующие свойства: жидкость с характерным запахом, плотность которой 0,934 0,935 г/см³, коэффициент преломления n20D

в пределах 1,436 1,437, температура кипения 59 61^oC. Перед укладкой полимерной композиции в отверстие под анкерный болт или в омоноличиваемый шов к сыпучим компонентам добавляют жидкие компоненты композиции и оставляют на 5 20 мин (в зависимости от температуры окружающей среды) до образования вязкой массы сметанообразной консистенции. Укладку композиции производят при температуре не ниже 0^oC. Полное отверждение полимерной композиции завершается в течение 6 24 ч, причем в течение суток, как видно из табл. 2, композиция набирает 83 - 86 своей максимальной прочности. Это позволяет уже через сутки устанавливать на анкерные болты оборудование прокатных станов и запускать его в производство.

Таким образом, изобретение обеспечивает повышение теплостойкость полимерной композиции, что приводит к увеличению надежности и долговечности клеевых анкерных соединений, эксплуатируемых при высоких температурах.

Использование: для крепления анкерных болтов в бетоне, эксплуатируемых при высоких температурах, например, в прокатных станах, а также для склеивания элементов бетонных и железобетонных конструкций. Изобретение позволяет повысить теплостойкость клеевого соединения металла с бетоном за счет полимерной композиции, содержащей, мас. %: порошок отходов полиметилметакрилата 20 - 30; метилметакрилат 15 -23; аллиметакрилат 5 - 7; перекись бензоила 0,5 -1; диметиланилин 0,3 - 0,5; отходы асбестового текстильного производства 3 - 5; кварцевый песок остальное. 2 табл.

Полимерная композиция для крепления анкерных болтов в бетоне, включающая порошок отходов полиметилметакрилата, метилметакрилат, перекись бензоила, отходы асбестового текстильного производства и кварцевый песок, отличающаяся тем, что она дополнительно содержит аллилметакрилат и диметиланилин при следующем соотношении компонентов, мас.

Порошок отходов полиметилметакрилата 20 30
Метилметакрилат 15 23
Аллилметакрилат 5 7
Перекись бензоила 0,5 1,0
Диметиланилин 0,3 0,5
Отходы асбестового текстильного производства 3 5
Кварцевый песок Остальноее