Полимербетонами называют бетоны, в которых вяжущими служат различные полимерные смолы, а заполнителями – неорганические материалы – песок и щебень. Для экономии смолы и улучшения свойств полимербетонов в них иногда вводят тонкомолотые наполнители. Для ускорения твердения и улучшения свойств применяют отвердители, пластификаторы и другие специальные добавки.

Для изготовления полимербетонов используют в основном термореактивные смолы: фурановые, эпоксидные, полиэфирные акриловые. Отверждение полимерного вяжущего осуществляется при обычной температуре, а в некоторых случаях – с подогревом.

Фурановые смолы относятся к группе соединений, в молекулярной структуре присутствует гетероциклический радикал («фурановое кольцо»), обычно их получают конденсацией фурфурола и фурфурилового спирта с фонолами и кетонами. Эти смолы являются наиболее дешевым полимерным вяжущим.

В строительстве наибольшее распространение получил мономер ФА, получаемый при взаимодействии фурфурола и ацетона в щелочной среде. Отверждение мономера ФА происходит в присутствии катализаторов (сульфокислот). Повышение дозы катализатора позволяет отверждать полимер ФА при температуре окружающей среды около 0˚С, однако прочность полимера при этом снижается.

Эпоксидные смолы – это полимерные вещества линейного строения, содержащие эпоксигруппу. Эпоксидные смолы отверждаются с помощью катализатора ионного типа. Для холодного отверждения эпоксидных смол применяют полиэтиленполиамин, гексаметилендиамин, а также высокомолекулярные вещества, такие, как полиамиды, тиоколы, полиэфиры. Скорость отверждения возрастает при повышением температуры. Для улучшения деформативной способности эпоксидных полимеров вводят пластификаторы. Пластификаторами, являющимися одновременно отвердителями, служат низкомолекулярные полиамины и тиоколы.

Полиэфирные смолы получают путем поликонденсации двух основных кислот (малеиновой, фталевой и др.) и многоатомных спиртов. В качестве вяжущих для полимербетонов обычно используют ненасыщенные полиэфирные смолы: полиэфирмалеинаты ПН-1 и ПН-3, полиэфирокрилаты МГФ-9 и ТМГФ-11, которое отверждается при обычной температуре с помощью специальных катализаторов (перекиси бензоила, циклогексанона, метилэтилкатона и др.).

Для полимербетонов на фурановых и формальдегидных смолах применяют заполнители, стойкие в кислой среде, так как для полимеризации используют кислые отвердители. Использование известняков, доломитов, цементов и других заполнителей, имеющих щелочную реакцию, недопустимо, так как это приводит к резкому снижению прочности бетона. Для полимербетонов на полиэфирных и эпоксидных смолах можно применять самые различные заполнители, в том числе карбонатные породы, асбест и другие материалы.

Наиболее целесообразно использовать полимербетоны в тех конструкциях, где полнее проявляются их положительные свойства, например, в коррозионно-стойких конструкциях химических производств, конструкциях, испытывающих сильное истирающее воздействие, сантехнических изделиях и в других специальных конструкциях и изделиях. Однако, в последнее время участилось применение полимербетонов для изготовления декоративных элементов лестниц, отделки помещений и фасадов зданий. Широкому распространению полимербетонных изделий в строительстве препятствует то обстоятельство, что до настоящего времени практически нет нормативной и технологической документации, за исключением Инструкции по технологии приготовления полимербетонов и изделий из них, введенной в действие еще в 1981 году.

С декабря 2005 года специалисты кафедры городского строительства и хозяйства по заявке Белгородского предприятия ООО «Камбелрус» приступили к исследованию свойств и разработке нормативно–технической и технологической документации на ряд изделий из полимербетона:

– плиты подоконные полимербетонные;

– проступи полимербетонные для сборных лестниц и др.

В связи с чем сразу же возникло несколько вопросов, в частности – отсутствие исследований по твердости поверхности полимербетонов, т. к. при применении их в качестве проступей, несмотря на низкую истираемость существует проблема возникновения царапин на лицевой поверхности изделий при их взаимодействии с абразивными материалами (кварцевый песок и др.). Таким образом, считаем, что твердость полимербетона должна быть больше или равна твердости кварцевого песка по шкале Маоса.