Состав и свойства
Серные заливочные массы (техническое название Cefa-Zement и Hermanit-Grau) состоят из 53— 63% по массе элементарной серы, наполнителей и пластификаторов. В качестве наполнителей пригодны порошкообразные, кислотоустойчивые породы, например кварц, а также графитовый порошок или размолотый кокс и асбест. В качестве пластификатора применяют тиокол — продукт взаимодействия дихлорэтана с полисульфидом натрия. Возможно также использование термопрена — продукта взаимодействия каучука и парафенолсульфокислоты. Примеры составов серных заливочных масс приведены в табл. 5.16, наиболее важные строительно-технические свойства — в табл. 5.17.
Для использования смесь нагревают до 110—140°С. При этом сера становится жидкотекучей и обволакивает зерна заполнителя. Перегрева следует избегать, так как при 160°С вязкость серы сильно увеличивается, и только при 400°С сера снова становится жидкотекучей. Правда, процесс этот обратим, так что смесь при охлаждении до 110—140°С вновь обретает жидкотекучие свойства. Изменения свойств при кратковременном перегреве в общем и целом опасаться не стоит. Однако выше 160°С сера начинает испаряться, наступает значительное загрязнение окружающей среды, особенно если сера воспламеняется, так как тогда среди прочего образуется диоксид серы. Кроме того, при этом изменяется соотношение компонентов в смеси и, следовательно, строительно-технические свойства.
Нагревание заливочных масс производится очень медленно и равномерно в железном, примерно наполовину заполненном сосуде для плавления (с насадкой). При открытом огне следует обращать внимание на то, чтобы пламя не перехлестывало через край сосуда, и сера не загоралась. При охлаждении смесь затвердевает в зависимости от ее количества от 1 до 10 мин. Так, при заливке анкеров в бетоне при обычной температуре окружающей среды около 20 С из-за незначительности массы затвердевание происходит почти тотчас после ее нанесения.
Схватившийся раствор химически очень устойчив против минеральных кислот и растворов солей. Кислоты, действующие окисляюще, например, концентрированная азотная и хромовая кислоты, растворы солей с окислительным эффектом, например растворы хроматов, а также плавиковая кислота, масла, щелочи и органические растворители серы действуют разъедающим образом. При использовании в качестве наполнителя графита или коксового порошка серные заливочные массы устойчивы против плавиковой кислоты. Серные заливочные массы обладают известной усадкой при охлаждении и затвердевании, благодаря чему при заливке пустот при укреплении держателей в природном строительном камне не возникает напряжений сжатия, которые могут приводить к отслаиванию.
Использование
Серные заливочные массы поставляются в виде порошка или пластин. Они хранятся сухими и являются неограниченно стойкими.
Серные заливочные массы служат для специальных целей в области температур ниже 100°C, особенно там, где необходимы быстрое твердение и определенная химическая стойкость.
Важная область использования — крепление анкеров в условиях зимнего строительства и при реконструкции, когда необходима быстрая нагружаемость крепления. Анкеры применяются только с накатанной резьбой, так как соединение их с заливочной массой достигается прежде всего механическим сцеплением. По причине уже упомянутой усадки, имеющей место при затвердевании, существует опасность недостаточно плотного с точки зрения возможного действия влаги обволакивания массой анкера. Поэтому рекомендуется защита анкеров от коррозии, особенно если они постоянно работают на растяжение. Аналогичным образом закрепляются стойки в земле, чугунные отводные трубы и муфты. Далее серные заливочные массы применяются для заливки швов между клинкерными кирпичами и керамическими плитами строительных элементов, работающих в условиях химической нагрузки (например, химические аппараты, хранилища). Высота заливаемых швов должна составлять от 65 до 100 мм, а ширина 6—10 мм. При очень жидких массах удлиняют промежуточную поверхностную заделку наружных швов, с тем чтобы заливочная масса не вытекала наружу. Заливка может производиться ступенчато. Уже использованная заливочная масса может применяться как угодно часто.
В России сера применяется для импрегнирования легких и нормальных бетонов. Высушенные готовые бетонные изделия пропитываются нагретой до 150°С серой в специальных ваннах от 4 до 6 ч. Свойства такого бетона приведены в табл. 5.18. Главная область его применения — конструкции, работающие в агрессивных условиях, особенно сельскохозяйственные.