Полимерный бетон своими руками

Рецепт геополимерного бетона — из чего и как делать своими руками?

Композитный или геополимерный бетон стал актуальным в последнее время, так как экологическая обстановка в мире ухудшается и производители стараются выпускать продукцию, не оказывающую пагубного воздействия на окружающую среду. Такой вид материала, как геополимер, относят к экологически чистому, состоящему из натуральных материалов. В сравнении со стандартным видом, он имеет быстрый срок твердения (до 1-й недели) и более стойкий к влиянию кислот и других химических элементов.

Что собой представляет геополимерный материал?

Появление рецепта связано с полимеризацией компонентов геологического происхождения в процессе реакции материала и щелочной среды. При правильном соединении и пропорциях они составляют монолит. Этот процесс проводят при низких температурах, за счет которой происходят химические связи. Шлак придает прочность, а зола повышает запас стойкости на сжатие.

Рецепт геополимера

Инновационный материал в своем составе, вместо песка, гравия и щебня, включает также такие компоненты, как:

  • Зольная пыль — диспергированные частицы.
  • Шлак — побочный продукт от производства металла.
  • Вяжущие вещества, с помощью которых частицы пигмента скрепляются между собой. Вещества представлены жидким стеклом и гидроксидом калия.
  • Инертный заполнитель. Занимает большую часть основы полимерного бетона.
  • Минеральная крошка, кварцевый песок, деревянная стружка, перлит.

Количество и вид наполнителя оказывают влияние на несущие и изоляционные качества, поэтому для тяжелых типов конструкций используют зерна до 4 мм.

Свойства цемента

Особое внимание исследователей в области строительства было обращено на изучение характеристик геополимерного бетона. Во время испытаний было выявлено, что геополимер устойчив к коррозии. Выделяемый углекислый газ при производстве, по сравнению с другими типами, на 90% меньше, что снижает показатели «парникового эффекта». По результатам испытаний в лаборатории на огнеупорность, материал выдерживает до 1316 °C. В процессе проведения эксперимента на образец геобетона 2 суток воздействовали высокой температурой в 230 °C. После оценки состояния был сделан вывод, что исходник не только не воспламенился, но также не дал трещин или сколов по всей его поверхности.

Зольная пыль в составе бетона обеспечивает свойства материала, по которым он не уступает портландцементу, а даже превосходит его. Для него характерно быстрое твердение и множественная цикличность «замораживания-оттаивания». Среди его основных преимуществ выделяют такие, как:

  • высокая прочность (как натуральный, природный камень глубинной горной породы — гранит);
  • отсутствие продольной и осевой деформации;
  • низкая, близкая к нулю, проницаемость;
  • высокая эластичность.

Геополимерная технология производства бетона

В помещении, где проводится замешивание, в обязательном порядке нужно следить за влажностью, она должна быть низкая. Процесс смешивания компонентов проводят быстро, чтобы смесь не загустела. Сырья для производства бетона, такого как зола и шлак, у человечества неисчерпаемое количество, поэтому производство геобетона набирает обороты. Производство геополимерного бетона выполняется по следующему нормативному документу: ТУ 5870—006—30993911—2014 «Геополимер. Технические условия».

Области применения

Ранее геобетон использовали для укладки дорожек, но с изучением материала возможности расширились. Например, в Австрии создали аэропорт с техническими постройками из такого материала. Геополимерный бетон используют для сложных конструкций: сверхпрочных балок и панелей, ж/д шпал и труб канализации. Кроме этого, из него возводят мосты и различные объемные сооружения за счет эластичности и устойчивости. А в архитектуре он целесообразен для изготовления колонн, создания скульптур или памятников. Геобетон можно использовать практически во всех элементах и изделиях, в которых применяют классический тип.

Как сделать геобетон своими руками?

Геополимерный бетон находится в стадии разработки, состав и расчет количества ингредиентов для его изготовления найти в документации сложно, поэтому предприятия опираются на ТУ. Рецепт приготовления 1 кг монолитного строительного материала своими руками следующий (компоненты указаны в граммах):

  • зола — 330;
  • стекло жидкое кристаллообразное — 200;
  • 40% гидроксид калия, полученный электролизом— 90;
  • шлаковый остаток после сжигания металла — 330;
  • холодная вода — 55.

В состав геополимерного бетона для необходимой эластичности входят специальные полимерные добавки: клей ПВА, эпоксидная или полиамидная смола.

Подготовка к работе

Для начала стоит уделить внимание средствам защиты, так как ингредиенты для замешивания агрессивны и могут вызвать ожоги слизистых. Подготавливается следующий инвентарь:

  • резиновые перчатки;
  • защита для глаз;
  • спецодежда;
  • респиратор.

При смешивании химические элементы выделяют большое количество тепла, поэтому при работе с ними используют таз или другую емкость, которая устойчива к высокой температуре. Для быстрого затвердевания теста к опалубке прикладывают электролиты. Чтобы самостоятельно в домашних условиях сделать геополимерный бетон, потребуются такие инструменты и материалы:

  • бадья;
  • деревянная лопатка при работе со щелочью;
  • портативные весы;
  • электролиты;
  • форма.

Замешивание раствора

Сухие компоненты и воду помещают в бетономешалку. Добавляют золу и шлак в соотношении 50:50. Следующим этапом добавляют полимеры, и тщательно вымешивают смесь. Полимерными компонентами могут быть клей ПВА, смола с водорастворимыми свойствами. Составные элементы клея заменяют вяжущее вещество. А древесина, измельченная до стружки и добавленная в смесь, позволяет добиться однородного заданного цвета после затвердевания. Ее отмачивают в воде и поддают обработке озоном, затем включают в раствор. Для снижения высокой скорости твердения при замесе применяется соль борной кислоты (Na2B4O7).

Заливка смеси в формы

Опалубку смазывают маслом и устанавливают при необходимости арматуру. Далее форму заполняют подготовленным раствором. С помощью инвертора в течение одного часа на массу воздействуют током, после предварительного затвердевания опалубку снимают. Бетон набирает прочность в зависимости от температурных условий, и этот процесс ускоряется при прогреве электродами. При заливке отслеживают и устраняют наличие пустот, из-за которых конструкция из геополимера может в дальнейшем растрескиваться. Затвердение и образование поверхностной пленки происходит в течение суток. Пленка повышает монолитность и способность выдерживать сильные эксплуатационные нагрузки.

Преимущества и недостатки

Геополимерный бетон прост в изготовлении. Важное качество геобетона — создание гладкой поверхности, которая набирает прочность в зависимости от времени. Нужные ингредиенты для приготовления раствора легко найти и цена их невелика. При использовании инновационного раствора сокращают расходы на строительные работы, возводят сооружения с меньшим количеством исходных строительных материалов. Низкая теплопроводность геополимерного материала снижает затраты на отопление производственных помещений.

Среди преимуществ геополимерных бетонов выделяют такие, как:

  • малая усадка;
  • высокие показатели прочности бетона на сжатие;
  • пожаробезопасность;
  • низкая воздухо- и паропроницаемость;
  • экологичность и безопасность;
  • производство с добавлением отходов;
  • быстрое затвердевание;
  • податливость к механическим воздействиям, например, алмазными кругами;
  • невысокая стоимость;
  • возможность изготовить смесь за счет распространения компонентов в рецепте.

Плюсом геобетона считают стойкость к коррозии и быстрое затвердевание раствора. Через 2 суток после заполнения формы можно совершать обработку, а процесс полного затвердения происходит за 7 дн., в то время как классический вид бетона имеет срок твердения 28 дней. Геополимерный бетон — экологически безопасен с высокой степенью адгезии с материалами, выдерживает колебания температуры, не склонен к деформационным процессам и растрескиванию. Но имеет один недостаток — несовершенная технология производства (на стадии разработки). Массовое производство в связи с этим затруднено.

Полимербетон- что это такое и как сделать своими руками: Состав смеси +Фото и Видео

Полимербетон – что это такое? Пошагово делаем смесь своими руками. Полимербетон (еще – литьевой камень) представляет собой материал, который прекрасно соединил в себе красоту и прочность натурального камня с приемлемой ценой (что доступно благодаря недорогим добавкам минералов) и легкостью изготовления.

При создании вы можете использовать практически любой вид заполнителя (стекло, мраморная/гранитная крошка, песок), что дает гарантию на получение интереснейших изделий из полимербетона.

Благодаря тому, что в составе есть связующий полимер, камень долговечен, имеет стойкость к морозам, воде и перегреву. Далее мы предлагаем рассмотреть стандартные технологические процессы по изготовлению полимербетона, а также как сделать полимербетон своими руками.

Технология создания

Что понадобится?

Для создания данного вида продукта нам нужен:

  • Наполнитель крупной фракции (щебень, измельченное крупное стекло, песок).
  • Заполнитель меньшей фракции тонкого помола, что позволит уменьшить стоимость. Это может быть порошок из андезита, графита или кварца.
  • Связующее – всего 5% от общего объема. Обычно это полимерные смолы, к примеру, эпоксидная, карбамидоформальдегидная, полиэфирная (ненасыщенная), фурановая.
  • Пластификатор, отвердитель, краситель, модифицирующие добавки.
  • Смазка для форм и разделения, а также гелькоут для покрытия с внешней стороны.
Читать еще:  Бетон сыпется что делать

Способы создания

Производственный процесс может выполняться по непрерывной или периодической технологии.

  1. Как правило, непрерывная технология используется только на крупномасштабных производствах. При этом для слаженного руда и организации единой цепочки используют дозаторы, литьевые машины и смесители автоматического типа.
  2. При периодическом изготовлении после каждого законченного цикла емкости, которые используют, следует постоянно отмывать. Но есть и плюсы – сделать полимербетон можно даже в бетономешалке или ведре.

Для создания литьевого камня вам нужна будет форма, которая обильно смазана специальной разделительной смазкой (в противном случае вы не сможете вынуть готовое изделие). Обычно используют форму из пластика, металла, силикона, а иногда и из ДСП (при скромном бюджете).

  • Наносим слой гелькоута нужного оттенка на разделительную пасту.
  • Далее в форму закладываем композиционную смесь, которая состоит из вышеописанных элементов, которые следует заранее хорошо смешать в бетономешалке. На большом производстве, где объемы смесей намного больше, в форму смесь закладывает специальный бетоноукладчик. Если предполагается создание небольшого изделия из полимербетона, а процесс периодический, это действие выполняют вручную.
  • Далее нужно, чтобы смесь, которую уложили в форму, была подвержена виброуплотнению. Эта процедура длится не более двух минут. Для этого на заводе оборудуют резонансную площадку, а на малых производствах используют вибростол.

Важно, что при производстве на заводе в некоторых случаях проводят термообработку для того, чтобы деталь затвердела быстрее. Но обычно процесс затвердевания завершается естественным путем.

А теперь давайте рассмотрим, какое требуется оборудование.

Оборудование для создания полимербетона

Нюансы выбора и стоимость

Для тех, кто решил сразу же стать магнатом полимербетона и замахнулся на непрерывную технологию, следует организовывать крупное производство, а значит, появляется необходимость в специальном конвейерном оборудовании. Оно включает в себя автоматы для литья, смешивания, доводки, дозировки, а еще механизированный склад. Так как приобретение «полного» комплекта обойдет в несколько миллионов долларов, можно для начала купить лишь основные элементы «под ключ», благодаря чему начальные затраты будут уменьшены до 50-ти тысяч долларов.

Но даже такая сумма может стать неподъемной для начинающего бизнесмена во время кризиса. Но есть хорошая новость – вы можете обойтись даже меньшими затратами, если купите необходимый минимум оборудования по отдельности. Некоторые элементы вы можете сделать сами, и далее мы рассмотрим, как потратить меньше, а получить больше.

Техника и приспособления

Итак, это список того, без чего вы точно не сможете обойтись:

  1. Вибростол – готовое изделие стоит около 28-ми тысяч рублей. При желании сэкономить вы можете самостоятельно сварить стол: для этого используйте двухмиллиметровые металлические уголки. К готовому столу остается лишь приварить вибратор промышленного вида и стол готов!
  2. Мешалка — функцией прибора является соединять все составляющие в однородную смесь. Для покупки вакуумного прибора с высокой мощностью и европейским качеством придется потратить около 10-ти тысяч долларов. Но вы можете легко заменить ее на отечественное оборудование или строительный миксер. Это будет куда дешевле, даже если выбирать очень мощный инструмент. Бюджетный вариант – использовать железную бочку и электропривод с редуктором для создания смесителя.
  3. Компрессорная система, оснащенная пистолетом. Без этой системы вы не сможете наносить гелькоут в форму. Пистолет относительно недорогой по сравнению с остальным оборудованием – до 100-та долларов. А вот компрессор можно использовать и от автомобиля – 2 ЗИЛловских компрессора будет более, чем достаточно. Создаем параллельное соединение и прикрепляем к металлическим площадкам, которые установлены на прочную раму.
  4. Формы, могут быть из стеклопластика или силикона, но они не очень распространены в широкой продаже. При необходимости их можно заказать под нужные вам изделия в специализирующихся фирмах, а можно сделать и самому с дешевого аналога – ДСП с эффектом ламинации.
  5. Вытяжка – нужна в обязательном порядке, так как при литье в воздухе будут вредные испарения. Не стоит забывать и о дополнительной защите – перчатках и респираторах.
  6. Электрические инструменты нужны для отделочных работ, а именно полировочная и шлифовальная машинка, а также болгарка, дрель, фрезе, лобзик.

Как видите, технология полимербетона и создание условий для изготовления не такие уж и затратные, если вы можете подготовить оборудование собственноручно.

Атмосферное загрязнение от производства полимербетона

Как мы упомянули ранее, при литье образуются вредные для человеческого организма испарения. Обычно это стирол, который есть в смолах. Без смол в этом типе производства не обойтись – они используются как связующее. Как только герметичная емкость со смолами открыта, ядовитые испарения уже начинают отравлять здоровье. Помимо этого, представляет опасность и отвердитель (зачастую это метилэтилкетоновый пероксид). Но он не летучий и чтобы защититься от него, нужны лишь резиновые перчатки для рук.

Обратите внимание, что именно эти факторы обязывают производителя оборудовать литейное помещение крайне тщательно, проектируя его как герметичный блок, а также не забывать об установке мощной вытяжки и покупке респираторов. При соблюдении этих мер воздух будет очищаться, и выбросов в атмосферу не будет.

Технология производства полимербетона своими руками

А теперь мы поговорим о том, как делать изделия самостоятельно при минимальных затратах. Это могут быть и цветочные горшки, подоконники, столешницы (они достаточно популярны, так как теплее гранитных и мраморных).

Выбираем помещение

Для начала следует задуматься о подходящем помещении – приблизительно у вас должно быть в распоряжении примерно 80 м 2 . В идеале это будет домик на отшибе. От этой площади сразу же выделяем 12 м 2 для литейки, при этом придется потрудиться, чтобы добиться полной герметизации. В центре комнаты ставим стол на раме из уголков, столешница будет из ДСП.

На поверхность стол следует выставить по уровню – это очень важно! Над столом у нас должно уютно располагаться вытяжка. Для освещения используйте лампу дневного света. В соседнем помещении нам нужен будет еще один стол для отделки и других типов работ. Рядом следует разместить инструменты и емкости для сушки песка и мела (для этого подойдут низкие металлические короба).

Сырье для производства

Нам потребуется:

  • Песок кварцевый, речной (фасовка по 20 кг/мешок). Следует хорошо просушить.
  • Просеянный мел – тоже хорошо просушите.
  • Полиэфирная смола – продается в ведрах по 20 литров.
  • Гелькоут, отвердитель, разделительная паста.

Изготовление

  1. Для начала вам нужно будет приобрести пластиковое ведро для смешивания компонентов, перфоратор хотя бы на 0,45 кВт и строительный миксер (к миксеру подсоединим перфоратор, далее привариваем сверло для перфорирования и получается импровизированный смеситель).
  2. Форму изготовим из древесных ламинированных плит, она должны быть разборной. Приобретите кисть, чтобы было удобно наносить разделительную пасту на поверхность. Растирать пасту удобно капроновыми изделиями.
  3. Гелькоут следует разбавить смолой (примерно 10% от общего объема) и наносить его нужно флейцевой кистью. Эту процедуру следует провести дважды. Следите, чтобы волоски с кисти не прилипали.
  4. В чистом ведерке смешайте отвердитель и смолу, после чего добавьте 15% мела и порцион песок. У вас должна быть вязкая масса. Для удаления воздуха иногда постукивайте ведерком по полу.
  5. Когда все готово, раствор залейте в форму. Далее следует разгладить поверхность – для этого следует взять форму вдвоем (на форме должны быть ручки) и постучите ею по полу. Далее смесь следует оставить на 40 минут, и в это время не находиться в литейке.
  6. Когда раствор застынет до состояния «резиновый» — что можно определить по горячей поверхности и определенному звуку при простукивании – выньте изделие (для этого просто разберите форму) и переверните заливочной стороной книзу. После этого дождитесь полного затвердевания, а далее отшлифуйте и отполируйте поверхности.

ТБ: при взвешивании смолы, а также работе с ней, гелькоутом и залитой смесь, следует работать только в респираторе и под вытяжкой. Для добавления отвердителя используйте шприц, и не снимайте резиновые перчатки.

Технологии изготовления полимербетона и производство изделий из него

Полимербетон (иначе, литьевой камень) – материал, соединивший в себе прочность и красоту натурального камня с доступной ценой (благодаря дешевым минеральным добавкам) и простотой изготовления. Возможность применения практически любого заполнителя (песка, гранитной и мраморной крошки, стекла и многих других) гарантирует разнообразие полимербетонных изделий. А наличие полимерного связующего делает их долговечными, стойкими к морозу, воздействию воды и перегреву.

Давайте расммотрим типовые технологические процессы изготовления полимербетонов, а также возможность его создания своими руками.

Технология изготовления полимербетона

Что потребуется?

Для получения продукта требуются:

  • Наполнитель достаточно крупной фракции (песок, щебень, крупно измельченное стекло).
  • Заполнитель более тонкого помола, уменьшающий стоимость материала. Это порошок из графита, кварца или андезита.
  • Связующее вещество — его понадобится порядка 5 процентов. В этом качестве используют одну из полимерных смол. Например, полиэфирную (ненасыщенную), карбамидоформальдегидную, фурановую, эпоксидную.
  • Отвердители, пластификаторы, специальные модифицирующие добавки, красители.
  • Смазка для разделения форм и гелькоут для наружного покрытия.
Читать еще:  Сколько сохнет бетонная стяжка

Способы производства

Процесс производства может происходить по периодической или непрерывной технологии.

  • В первом случае емкости, используемые для изготовления материала, нужно после каждого законченного цикла отмывать. Зато сделать полимербетон возможно в самом обычном ведре или бетономешалке.
  • Непрерывная технология применяется в основном на крупных производствах. При этом слаженно трудятся, организуя единую цепочку, специальные литьевые машины, дозаторы и автоматические смесители.

Следующее видео рассказывает об изготовлении и напылении облегченного полимербетона:

Для изготовления литьевого камня понадобится форма, хорошо покрытая особой разделительной смазкой (иначе готовое изделие вынуть будет невозможно). Форма может быть выполнена из силикона, стеклопластика, металла или даже ДСП (бюджетный вариант).

  1. На разделительную пасту наносится слой гелькоута нужного цвета.
  2. Внутрь формы закладывается композиционная смесь, состоящая из вышеперечисленных ингредиентов, предварительно хорошо перемешанных в бетоносмесителе. На крупных производствах, где объемы весьма солидные, смесь закладывают в форму с помощью бетоноукладчика. Если изделия небольшие, а технологический процесс является периодическим, то это делается вручную.
  3. Теперь необходимо, чтобы уложенная смесь подверглась воздействию вибрации (виброуплотнению). Время данной процедуры составляет примерно две минуты. На заводе для этого служит резонансная виброплощадка, на небольшом производстве – вибростол.

Про станки, формы и другое оборудование для производства изделий из полимербетона расскажем далее.

Необходимое оборудование

Особенности выбора и затраты

Тем, кто мечтает замахнуться на непрерывную технологию и солидные объемы, организовав крупное промышленное производство, потребуется специальное конвейерное оборудование. Которое будет включать в себя автоматы для дозировки, смешивания, литья, доводки, а также механизированный склад.

Обойдется всё это в кругленькую сумму, составляющую несколько миллионов долларов. Если ограничиться лишь фирменным оборудованием «под ключ», то расходы будут значительно меньше – от 30 до 50 тысяч долларов.

Но всё равно не всегда имеется возможность найти деньги на покупку, особенно в наше сложное время. Впрочем, можно обойтись еще меньшими затратами. Если приобретать все необходимые машины и прочие вещи по отдельности. А кое-что и самостоятельно смастерить. Далее – подробнее об этом варианте.

Перечень техники и приспособлений

Итак, вот перечень техники и приспособлений, без которых не обойтись:

  • Вибростол – готовый будет стоить около 27 тысяч рублей. Если хотите сэкономить, сварите стол самостоятельно, используя двухмиллиметровые уголки из металла (60-ми). К столу привариваем вибратор промышленного типа – готово.
  • Мешалка, которая соединит в однородную смесь все компоненты. Если приобретать вакуумный мощный прибор европейского качества, то придется выложить порядка 10 тысяч долларов. Но можно использовать и отечественную бетономешалку или строительный миксер. Выйдет гораздо дешевле – стоимость зависит от объема и мощности. Еще дешевле – сделать смеситель самому из железной бочки и электропривода с редуктором.
  • Также понадобится компрессорная система с пистолетом. Без нее не получится ровно нанести гелькоут. Пистолет стоит от 50 до 100 долларов. Компрессоры можно взять автомобильные – двух штук от ЗИЛа будет достаточно. Их соединяют параллельно и крепят к установленным на крепкую раму металлическим площадкам.
  • Формы из стеклопластика или силикона в широкой продаже пока не распространены. Их можно заказать под конкретные изделия (например, подоконники) в специализированной фирме. Или изготавливать формы самостоятельно, начав с более дешевого материала – ДСП с ламинацией.
  • В обязательном порядке будет нужна вытяжка – на этапе литья производство отличается вредными испарениями. Соответственно, приобретем и индивидуальную защиту: перчатки, респираторы.
  • Для отделочных работ понадобятся электрические инструменты: шлифовальная и полировочная машинки. А еще дрель, лобзик, болгарка, фрезер (по необходимости).

Про выбросы в атмосферу от производства полимербетона расскажем далее.

О еще одном способе изготовления полимербетона расскажет и этот видеосюжет:

Выбросы в атмосферу от такого производства

Как уже упоминалось чуть выше, во время литья выделение вредных составляющих присутствует.

  • В частности, это стирол, который содержится в смолах, используемых в качестве связующего вещества. Как только мы открываем герметично закрытую емкость с такой смолой, начинается испарение ядовитого газа.
  • Кроме того, крайне опасен и отвердитель (как правило, это метилэтилкетоновый пероксид). Впрочем, он не летуч и требует лишь защиты рук резиновыми перчатками.

Эти факты заставляют производителей полимербетона тщательно оборудовать литьевое помещение, делая его герметичным, устанавливая над столом мощную вытяжку, не забывая о собственной защите (респираторе). И если все эти меры соблюдены, а выходящий в вытяжку воздух очищается, то выбросов в атмосферу не будет (ведь помещение герметичное).

О том, как самому (своими руками) сделать эластичный полимербетон, читайте ниже.

Создание своими руками

А сейчас мы поговорим о том, как делать небольшие изделия из модного литьевого камня самостоятельно, затратив минимум средств. К примеру, это могут быть горшки для цветов, столешницы, подоконники (особенно популярные, так как они теплее мраморных или гранитных).

Выбор помещения и его обустройство

Для начала нужно подумать о помещении – понадобится метров 80 квадратных общей площади. Желательно где-то на отшибе подходящий домик присмотреть. И 12 квадратных метров сразу же надо будет отгородить для литьевого помещения, причем придется постараться максимально загерметизировать все щели. Чтобы стирол не утекал.

В центре этой комнаты мастерим стол на раме из железных уголков, покрыв его столешницей из ДСП. Выставляем его поверхность по уровню – это важно! Над столом устанавливаем вытяжку – металлический короб с электродвигателем.

Чтобы было светло, крепим сверху лампы дневного света. В соседнем помещении ставим такой же стол – для отделочных и прочих работ. Здесь же разместим инструмент и емкости для сушки мела и песка (металлические низкие короба).

Необходимое сырье

  • Речной кварцевый песок (расфасован по 20 килограммов). Его надо высушить хорошо.
  • Просеянный мел – его также сушим.
  • Смола полиэфирная – в ведерках по 20 литров покупается.
  • Отвердитель, гелькоут, разделительная паста.

Процесс изготовления

  1. Понадобится чистое пластиковое ведро для размешивания, перфоратор на 450 ватт и строительный миксер (к нему приделаем перфоратор, приварив сверло для перфорирования — получим смеситель).
  2. Форму мастерим из ламинированных древесных плит, делая ее разборной. Разделительную пасту удобно наносить кистью, растирая капроновым чулком.
  3. Гелькоут разбавляем смолой (добавив ее 10 процентов) и наносим флейцевой кистью. Делаем это дважды. Следим, чтобы волоски с кисти не прилипли.
  4. Смешав в чистом ведерке смолу с отвердителем, добавляем 15 процентов мела, а затем – порциями песок. Масса должна стать вязкой. Чтобы удалить пузырьки воздуха, время от времени постукиваем ведерком по полу.
  5. После готовности заливаем раствор в форму. Теперь разгладим поверхность: два человека берутся руками за форму (непременно снабженную ручками) и, приподняв, постукивают ее о стол. Смесь оставляют (минут на 40) и выходят из литьевой комнаты.
  6. После застывания до «резинового» состояния — можно это определить по очень горячей поверхности и особому звуку при постукивании — вынимаем изделие из формы (разобрав ее) и переворачиваем заливочной стороной вниз. Даем полностью затвердеть, затем шлифуют и полируют.

О том, как изготовить своими руками полимербетон с разводами, расскажет следующее видео:

Состав полимербетона — основные компоненты, характеристики

Полимербетон — строительный материал на минеральном или органическом вяжущем (цемент, синтетические смолы), прошедший дополнительную обработку (пропитку) полимерами. В состав полимербетона, помимо вяжущего, входят крупный и мелкий заполнитель — кварцевый песок, гранитный щебень и др. Обладает повышенной морозостойкостью, прочностью и износостойкостью.

Виды полимерных систем

Изделия на основе синтетических смол, благодаря своим характеристикам, способны в полной мере заменить цементные бетоны.

Перспективные застройщики, особенно любители строить своими руками, все чаще обращают внимание на этот вид материала. Но они не учитывают одной особенности. Название полимербетон — это емкое понятие, вмещающее в себе объемную группу материалов, у каждой из которых индивидуальный состав полимерного бетона, разные компоненты и способы приготовления.

Технология производства строительных полимеров, учитывая состав полимербетона, распределяет такие композиты на несколько категорий:

Пропорции полимербетона, его состав и количество компонентов могут варьироваться в зависимости от запланированных свойств конечного продукта.

Группа пластобетонов

Пластобетон — это композиция, приготовленная на основе синтетических смол, без использования цемента.

Различают два основных вида материала:

  1. Наполненный — количество вяжущего в составе композита находится в пределах 20–50%. Смола плотно заполняет все пустоты между заполнителем и наполнителем.
  2. Каркасный — обладает пористой структурой, поскольку в этом случае, полимер добавляется только для скрепления каркаса заполнителя в структуре материала. Объем смолы не должен превышать 6% от общего состава компонентов.
Читать еще:  Шпаклевка по бетону для внутренних работ

В качестве вяжущего вещества используют различные синтетические смолы:

  • фенолформальдегидные смолы;
  • эпоксидные полимеры;
  • поливинилацетатные и метакрилатные полимеры;
  • фурфуролацетоновая смола (ФАМ);
  • полимочевинная и полиэфирная матрица.

Свойства материала зависят от состава применяемого полимера, вида заполнителя и способа приготовления.

В состав фурфуролацетоновых полимеров входят канцерогенные вещества с очень токсичным запахом, способные спровоцировать головную боль и даже удушье. Поэтому полимерные составы для бетона на основе ФАМ используют только при производстве продуктов для уплотнения и консервации подземных систем трубопроводов.

Для жилых и общественных зданий рекомендовано использовать материалы, в состав которых входят эпоксидные, полиэфирные и метакрилатные смолы.

Для улучшения свойств полимерной смеси в ее состав могут добавляться пластификаторы и отвердители ускоряющие сроки схватывания раствора.

В качестве крупных заполнителей используют щебень горных пород согласно ГОСТ 25246–82:

  • мраморная крошка
  • гранитный щебень
  • гранулированный вермикулит
  • базальт
  • кальциты
  • доломиты и др.

В роли мелкого наполнителя обычно выступает:

  • кварцевый песок;
  • отсев дробления;
  • зола уноса;
  • измельченный песчаник.

Подбор состава пластобетона выполняют по методике абсолютных объемов.

Вначале экспериментально подбирают количество крупного заполнителя, затем рассчитывают объем микронаполнителя (песок или молотые горные породы), который равен площади пустот заполнителя + 10%. На основании полученных результатов рассчитывают количество полимеров (смолы), учитывая при этом заданную влажность раствора.

Внимание! необходимо помнить, что чрезмерное добавление смолы приводит к увеличению усадки бетона, снижает конечную прочность и повышает риск температурных деформаций.

Если сравнивать свойства пластобетона с цементным аналогом, то можно выделить пять преимуществ применения полимера:

  • в 4 раза выше сопротивление кручению, изгибу и знакопеременным динамическим нагрузкам;
  • значительно выше влагостойкость;
  • морозостойкость;
  • ниже теплопроводность;
  • инертность по отношению к химическим воздействиям;
  • готовое изделие легко поддается обработке (резка, сверление и пр.);
  • износостойкость.

Отрицательным свойством материала является его высокая ползучесть, а также сравнительно быстрое старение, усиливающееся под воздействием попеременного нагревания или увлажнения.

Внимание! необходимо соблюдать правила охраны труда при использовании полимеров и кислых отвердителей — работы необходимо проводить в хорошо проветриваемых помещениях и в спецодежде.

Пластобетон широко применяется в гидростроительстве, дорожном строительстве, а также для создания декоративных элементов в благоустройстве придомовых территорий (см. фото).

Полимерцементные системы

В состав полимерцементного бетона входит цемент (портландцемент, пуццолановый цемент), водная дисперсия полимера, заполнители и наполнители согласно проектной документации.

Полимерцементные композиты можно получить тремя способами:

  1. Введением в смесь, в момент приготовления, водных растворов полимеров — синтетического каучука или поливинилацетата.
  2. Добавлением дисперсии водорастворимых полимеров и мономеров (поливинилового и фуранового спирта, фенолформальдегидных и эпоксидных смол) с использованием отвердителей или дополнительного нагрева.
  3. Пропиткой бетона на запланированную глубину маловязкими полимерными составами — лаком «Этиноль», стиролом, карбамидами.

Например, оптимальный объем полимера поливинилацетата — 15–20% по отношению к количеству цемента в сухой смеси. В таких пропорциях наилучшим образом ведут себя как цемент, так и полимеры.

В этих условиях в полимерцементном бетоне сохраняется сплошная структура цементного геля, а раствор полимера обволакивает зерна заполнителя и склеивает их в единый каркас.

Внимание! при увеличении объема полимера целостность цементных образований нарушается, в результате снижается прочность полимерцементных изделий.

Заполнителями для полимерцементных материалов служат дробленные или кварцевые пески, щебень горных пород с величиной зерен не более 20 мм. Полимерцементные растворы применяют в виде обмазок, защитных красок, клеев (защита арматуры от коррозии и пр.).

Полимерцементный бетон — состав компонентов, который в основном используют для устройства износоустойчивых полов в промышленных зданиях, ремонта аэродромных и дорожных покрытий, а также в качестве защитной футеровки резервуаров, коммуникаций и пр.

Бетонополимерные композиции

Бетонополимеры — это отвержденный цементный камень, поверхность которого дополнительно обработана жидкими пропитками или парами монополимеров. Обычно в химический состав полимерной смеси входят метакрилатные смолы или стирол с катализатором, которые в процессе твердения полимеризуются в теле минеральной матрицы изделия.

Главным недостатком обычных цементных бетонов является наличие в структуре материала разветвленной сети капилляров, пор, микродефектов, появляющихся при формовании изделий и их твердении в период эксплуатации. Поры и различные дефекты снижают прочность, стойкость к воздействию агрессивных сред и значительно сокращают сроки службы конструкции.

Характеристики материала легко изменить, если образовавшиеся поры заполнить полимером. Для этого готовые конструкции или изделия подвергают особой обработке.

Процесс получения бетонополимера включает в себя следующие операции:

  • сушка продукта;
  • вакуумирование;
  • пропитка полимерным составом;
  • полимеризация.

Эффективность пропитки полимерами зависит от:

  • характеристик исходного бетона;
  • времени сушки изделия;
  • химического состава полимера;
  • режима пропитки и полимеризации.

Сушка материала выполняется с целью избавить от воды капилляры и поры бетона перед заполнением их специальным составом.

Вакуумирование позволяет провести более глубокую очистку капилляров, а также удалить остатки воздуха, который отрицательно воздействует на полимеризацию некоторых составов. Главным технологическим этапом получения бетонополимера является процесс полимеризации в порах изделия.

Успех этого мероприятия зависит от того насколько правильно подобрана пропитка полимерная для бетона. Поскольку глубина пропитки и конечные свойства изделия зависят от свойств полимерного раствора, его вязкости и угла смачивания поверхности изделия.

  • Вязкие пропитки, например: петролатум и битумы, смачивают поверхность на глубину 10–30 мм.
  • Жидкие мономеры, метилметакрилат или стирол, могут за то же время пропитать поверхность материала на глубину 100–200 мм.
  • Для ускорения и эффективности процесса обработки изделия, инициаторов полимеризации подвергают тепловой обработке (70–120°С) или воздействуют радиацией при нормальной температуре.
  • Для полной пропитки тяжелого бетона требуется 2–5% мономера. Для легких ячеистых бетонов 30– 60%.
  • Образуемая в структуре полимерная сетка усиливает упрочняющее и армирующее действие, которое вызывает сжатие минеральной составляющей материала, увеличивает сцепление цементного камня с поверхностью заполнителя.
  • При обработке материала мономерами их плотность повышается в несколько раз, усиливается стойкость к воздействию агрессивных сред.

Бетонополимеры отличаются более высокой прочностью при растяжении, сжатии, чем исходные бетоны, высокой газонепроницаемостью и износостойкостью.

Данная технология с успехом применяется для производства следующих изделий:

  1. армоцементных и стеклоцементных конструкций;
  2. для производства балконных плит, подоконных досок, деталей лестниц, промышленных полов;
  3. для пропитки деталей опреснителей и градирен, усиления фундаментов под оборудование машиностроительных цехов и другое;
  4. для обработки конструкций мостов и дорожных покрытий.

В современном строительстве все большую популярность приобретают материалы, изготовленные с использованием природных составляющих. Одним из представителей экологически чистых строительных материалов является геополимерный бетон.

Внешне он напоминает традиционный цементный, но имеет более высокие эксплуатационные характеристики. Его строение имеет много общего со структурой природного камня.

Главной его особенностью является простота изготовления, доступность компонентов и хорошие показатели в соотношении цена/качество, что не может не привлекать индивидуальных застройщиков. Поэтому, геополимерный бетон — состав и способ его приготовления, заслуживает более пристального обзора, а для полноты восприятия смотрим видео в этой статье.

Примерный состав геополимерного композита выглядит следующим образом:

  • доменный гранулированный шлак (30–50%);
  • кальциевая зола–унос (30–50%);
  • гидроксид натрия или калия — добавка–активатор (1,5–12% от массы гранулированного шлака);
  • жидкое стекло (калиевое, натриевое или смешанное) в количестве 20% от массы вяжущего;
  • вода.

Допускается включать в геополимерное вяжущее гидрофобизирующие и пластифицирующие добавки, улучшающие характеристики продукта. Количество модификаторов не должно превышать 0,3% от общего объема вяжущего.

Содержание каждого из компонентов в растворе желательно определять опытным путем — в зависимости от запланированных характеристик конечного продукта.

В подготовленную термостойкую емкость по очереди засыпают сухие компоненты раствора, перемешивают и добавляют жидкое стекло и воду. Перемешивание производим при помощи мощной электродрели с насадкой или специального миксера.

Внимание! инструкция по приготовлению геобетона предостерегает: материал необходимо готовить небольшими порциями, соответствующими объему подготовленных форм или опалубки, так как жидкое стекло ускоряет схватывание раствора.

В результате проведенных операций получаем готовый геополимерный материал со следующими характеристиками:

  • низкий уровень усадки и быстрый набор максимальной прочности (48 час);
  • устойчивость к резким перепадам температур;
  • инертность по отношению к кислотам и другим агрессивным компонентам;
  • термостойкость — готовые конструкции выдерживают температуру до 1000°С;
  • экологически чистый продукт.

Высокие эксплуатационные характеристики геобетона позволяют его широкое применение в сфере строительства и архитектуры. Материал может использоваться для возведения высотных зданий и сложных строительных конструкций, а также для отливки малых форм декоративного назначения.

Существующие технологии позволяют в два–три раза уменьшить толщину несущих стен с сохранением температурных требований в эксплуатируемых помещениях.

Из рассмотренного материала можно сделать следующие выводы: целесообразно использовать полимербетон для получения материалов с особыми свойствами (износостойких, электроизоляционных, газонепроницаемых и др.). Помимо этого, очень эффективно применять полимерные составы для бетона при восстановлении и ремонте железобетонных конструкций.

Ссылка на основную публикацию
Adblock
detector