Бетены также имеют низкую адгезию к другим материалам, в том числе к старому бетону. Это препятствует их использованию для ремонта бетонных и железобетонных конструкций. Проблемы возникают и при укладке бетонной смеси не только на схватившийся или затвердевший бетон, но и на предыдущий слой бетонной смеси. Это происходит при разрыве в бетонировании более 2 часов (более строгий критерий допустимого времени бетонирования — разжижение смеси в предыдущем слое при вибрации).
Сцепление цементного камня с различными материалами, в том числе с горными породами, применяемыми в качестве заполнителей, в среднем в два раза ниже, чем его прочность при растяжении.
Перечисленные недостатки бетона могут быть существенно ослаблены или устранены при совмещении портландцемента с полимерами. Полимерные связующие обладают как раз такими ценными свойствами, которые отсутствуют у цементов: высокая прочность при растяжении и одновременно значительная растяжимость, хорошая адгезия к другим материалам, в том числе к старому бетону. Полимерцементное вяжушее приобретает и другие улучшенные свойства.
Применяются две группы полимерных добавок к цементным бетонам:
- водные дисперсии полимеров, например поливинилацетата или каучуков (латексы);
- водорастворимые термореактивные смолы, например карбамидные или эпоксидные.
Наибольшее применение находят добавки первой группы. Самой известной является давно применяемая поливинилацетатная дисперсия (ПВАД). Она имеет ряд недостатков: низкая водостойкость, плохое качество полимерной пленки, образующейся при пониженных температурах. Поэтому она вытесняется сополимерами (полимеры, получаемые издвухмономеров) со значительно лучшими техническими характеристиками, например полиэтиленвинилацетат (ПЭВА). Количество вводимого полимера (полимерцементное отношение) составляет обычно 0,1-0,2.
Бетонные смеси на полимерцементных вяжущих обладают улучшенными характеристиками. Они имеют пониженную водопотребность, что позволяет уменьшать В/Ц, менее подвержены расслоению. Воздухововлечение обычно повышено, что улучшает качество смеси и морозостойкость бетона, но может негативно сказаться на прочности. Поэтому при необходимости вводятся пеногасители.
При твердении в полимерцементном вяжущем сначала идут обычные процессы гидратации цемента. Вода при этом связывается химически, а также адсорбируется гелем, часть воды со временем может испаряться. Полимерная дисперсия постепенно отдает воду гидратирующемуся цементу, что улучшает условия его твердения. Обезвоживаясь, она образует эластичные пленки, соединяющие микрочастички продуктов гидратации цемента. Такие «шарнирные» соединения придают цементному камню эластичность и повышают его прочность при растяжении.
Технические характеристики полимерцементных бетонов зависят от их эксплуатационной влажности. Наиболее высокие свойства достигаются в сухих условиях. Существенно, до 2—3 раз, повышается прочность при растяжении, в меньшей степени, на 30-40%, может увеличиться прочность при сжатии. Но во влажных условиях прочность при сжатии снижается (особенно сильно при введении ПВАД). Изменение прочности при растяжении также зависит от вида дисперсии. Она может остаться выше, чем у цементного бетона (например при дивинилстирольном латексе), либо понизиться (на ПВАД).
Полимерцементные бетоны обладают более высокой ударной прочностью, стойкостью против истирания, повышенной деформативностью. Значительно возрастает коррозионная стойкость и морозостойкость. Существенно, до 10 раз, повышается адгезия к старому бетону и другим материалам.
Применяют полимерцементные бетоны для промышленных полов, защитных и облицовочных слоев (коррозионностойких покрытий) и ремонта изделий из бетона.
