Полимербетон

Полимерный бетон

Полимербетон

Дата: 13 марта 2017

4574

Коментариев: 0

В процессе развития строительных технологий появляются новые материалы и бетонные смеси, для приготовления которых используются специальные наполнители. Это позволяет создать прочные композитные материалы, обладающее высокими эксплуатационными характеристиками, декоративными свойствами. Полимербетон – один из таких составов, завоевывает популярность на рынке строительного сырья.

Материал, наряду с традиционными составляющими – песком и щебнем, включает в качестве вяжущего вещества полимерные смолы на эпоксидной, фурановой, полиэфирной основе. Полимерный бетон востребован в строительной отрасли, используется для создания скульптур, изготовления оригинальной мебели, а также в ритуальной сфере.

Полимербетон (литьевой камень, полимерцемент, бетонополимер, пластобетон, пластбетон) был изобретен в Америке как более прочная и долговечная альтернатива обыкновенному бетону

Бетон полимерный обладает рядом серьезных преимуществ, связанных с улучшенными по сравнению с обычным бетоном механическими характеристиками, устойчивостью к агрессивным средам, легкостью, расширенной цветовой палитрой, позволяющей имитировать натуральный камень. Потребители композита убедились, что это надежный состав, имеющий широкую сферу применения. Рассмотрим материал детально, вникнем в технологию, оценим достоинства и недостатки, изучим рецептуру.

Достоинства материала

Композитный бетон, благодаря особенностям рецептуры, обладает рядом положительных характеристик. Он применяются в различных ситуациях, где использование традиционного бетона не обеспечит желаемого результата.

Главное преимущество композита:

  • Повышенная устойчивость к проникновению влаги внутрь композитного массива. Водные капли быстро испаряются с поверхности материала, не успеваю насытить его разрушающей влагой.
  • Стойкость к значительным температурным перепадам, позволяющая полимерному бетону сохранять целостность, независимо от продолжительности и количества циклов замораживания.Этот материал являет собой один из новых видов бетонных смесей, где вместо силиката либо цемента (используемых во время приготовления обычного бетона) применяется полимер
  • Устойчивость материала к агрессивным веществам, химическим реагентам, позволяющая применять полимербетон в различных областях без защиты поверхности с помощью специальных покрытий.
  • Возможность восстановления поврежденных механическим путем участков композитного массива с использованием реставрационной смеси.
  • Повышенные прочностные характеристики при относительно небольшой массе композита, позволяющие производить различную продукцию, с расширенными эксплуатационными свойствами.
  • Отсутствие шероховатости на идеально гладкой, абсолютно не скользкой поверхности материала. Такое свойство позволяет искусственному камню длительное время оставаться чистым, а, при необходимости, различные загрязнения несложно удаляются с поверхности материала.
  • Расширенная цветовая гамма полимерного бетона, имитирующего природный мрамор, малахит, гранит. Созданный искусственный камень сложно отличить от настоящего, что позволяет обеспечить широкую сферу применения композита.
  • Возможность вторичной переработки, использования при изготовлении технологических отходов, что значительно снижает себестоимость продукции, выпускаемой в условиях безотходной технологии.

Плюсы:прочность, небольшой вес, ударная стойкость, упругость в разы выше, чем у обычного бетона

Слабые стороны

Наряду с положительными моментами у полимерного бетона имеются недостатки:

  • восприимчивость к воздействию открытого огня и повышенной температуры, вызывающая разрушение материала;
  • повышенная, если сравнивать с бетоном, цена, что обусловлено затратами на приобретение специальных смол.

Компоненты полимерного бетона

Желая приготовить полимербетон в бытовых условиях, изучите состав композита. Для приготовления полимерного бетона используйте следующие ингредиенты:

  • Связующее вещество, в качестве которого используются карбамидоформальдегидные, полиэфирные, эпоксидные и фурфуролацетоновые смолы.
  • Крупнофракционный щебеночный наполнитель. Размер щебеночной фракции, необходимой для формирования композита, может составлять до 4 сантиметров, однако щебень размером 1-2 см должен составлять основную часть состава.
  • Просеянный и очищенный кварцевый песок. Крупность кварцевых частиц не должна превышать 5 мм, наличие глинистых включений, пыли не допускаются.Для полистиролбетона (где в качестве заполнителя берут полистирол) имеются свои стандарты
  • Измельченный порошок графита крупностью не более 0,15 мм, кварцевая мучка, применяемые в качестве молотого наполнителя, сокращающего потребность в дорогостоящих смолах.
  • Строительный гипс, применяемый при наличии в рецептуре композита карбамидоформальдегидной смолы.
  • Поверхностно-активные вещества, добавки с антисептическими свойствами и ингредиенты, увеличивающие объем массива, повышающие теплоизоляционные свойства готового композита.

Классификация

Полимербетон в зависимости от концентрации наполнителя, доля которого в общем объеме составляет до 80%, делятся на классы:

  • особо тяжелый, кубический метр, которого весит от 2500 до 4000 кг;
  • тяжёлый, плотностью составляющей 1800-2500 кг/м3;
  • легкий с удельным весом 500-1800 кг/м3;
  • облегчённый, масса кубометра не превышает 500 килограмм.

Сфера использования

Где вы предпочли бы жить: в частном доме, или квартире?

Однозначно квартира! Комфорт, уют и тепло, вокруг люди и инфраструктура 30 ( 4.29 % )

Только частный дом! Вокруг тишина, покой, много места и мало людей! 323 ( 46.21 % )

Зачем выбирать что-то одно? В городе квартира, а за городом – частный дом. 327 ( 46.78 % )

Я – свободный Гражданин Планеты Земля! Мне не нужна рукотворная клетка! 19 ( 2.72 % )

Полимерный бетон применяется в различных областях, является основой для изготовления различных видов изделий:

  • Столешниц, получивших широкое распространение, применяемых на кухне в качестве модного аксессуара. Изделия отличаются практичностью, гигиеничностью, высоким ресурсом эксплуатации, гармонируют с помещением. При визуальном восприятии изделие из композита сложно отличить от естественного минерала. Стойкость к механическому воздействию у композита выше, чем у природного камня.

Используют литьевой камень достаточно широко

  • Покрытий полов, отличающихся простотой мытья и ускоренной установкой. Покрытия характеризуются пластичностью, устойчивостью к воздействию ударных нагрузок и низкими затратами, связанными с монтажом. Длительный ресурс эксплуатации позволяет при толщине слоя до 2 мм эксплуатировать материал в течение 10 лет.
  • Элементов декорирования, используемых в фасадных конструкциях. Полимербетон проблематично отличить от натурального гранита или мрамора, который он успешно имитирует. Благодаря незначительному весу полимерных изделий, отсутствует необходимость возводить усиленное основание, дополнительно укреплять конструкцию. Материал невосприимчив к воздействию температуры и влажности, легко устанавливается, долговечен, имеет оригинальную фактуру.
  • Памятников и ограждающих конструкций, применяемых для ритуальных целей. Устойчивостью полимерного массива к воздействию погодных факторов с сохранением целостности, обеспечило популярность композитного бетона, применяемого для ритуальных целей. Идеальная гладкость и блестящая поверхность продукции позволяют изделиям сохранять внешний вид, находясь в природных условиях.

Из полимербетона делают полы и лестницы, тротуарную и облицовочную плитку, строительные конструкции, водоотводные лотки, скульптуры и памятники, фонтаны

Кроме того, технология позволяет использовать бетон полимерный для изготовления:

  • подоконников;
  • перильных ограждений;
  • поручней;
  • балясин;
  • лепных изделий декоративного назначения;
  • лестничных маршей;
  • опорных колонн;
  • элементов каминов;
  • моек.

Этапы изготовления

Технология приготовления полимерного бетона и изготовления продукции предусматривает следующие этапы:

  • Подготовку ингредиентов.
  • Смешивание.
  • Формовку.

Остановимся на особенностях каждой стадии.

В процессе изготовления материала самой главное – оптимальный подбор компонентов, соответствующий назначенной цели

Как подготовить ингредиенты?

Ознакомившись с составом композита, подготовьте составляющие для осуществления замеса:

  • очистите от инородных включений, промойте гравий, являющийся заполнителем;
  • просейте кварцевый песок;
  • высушите фракцию, обеспечив концентрацию влаги до 1%.

Приготовление смеси

Готовьте полимерный состав по следующему алгоритму:

  • Поместите в миксер щебень, кварцевый песок и заполнитель, соблюдая предложенную последовательность.
  • Смешайте компоненты на протяжении 2 минут, добавьте воду, произведите повторное смешивание.
  • Размягчите связующее, используя растворитель.
  • Введите в смолу пластификатор, перемешайте.
  • Размещайте с заполнителем связующее вещество, введите отвердитель.
  • Тщательно перемешайте на протяжении 3 минут.

Состав готов, следует сразу начинать заливку, так как материал быстро твердеет.

Заливка

Производите работы, соблюдая последовательность:

  • нанесите на поверхность формы смазочное масло или технический вазелин, исключающие прилипание;
  • заполните композитом емкость, выровняйте поверхность;
  • уплотните раствор на вибрационной площадке;
  • извлеките готовое изделие через 24 часа.

Итоги

Ознакомившись с технологией, можно самостоятельно изготовить полимербетон. Консультация профессиональных строителей позволит избежать ошибок. Удачи!

На сайте: Автор и редактор статей на сайте pobetony.ru
Образование и опыт работы: Высшее техническое образование. Опыт работы на различных производствах и стройках – 12 лет, из них 8 лет – за рубежом.

Другие умения и навыки: Имеет 4-ю группу допуска по электробезопасности. Выполнение расчетов с использованием больших массивов данных.

Текущая занятость: Последние 4 года выступает в роли независимого консультанта в ряде строительных компаний.

Полимербетон — современный инновационный заменитель обычного бетона

Полимербетон

Полимербетон (литьевой камень, полимерцемент, бетонополимер, пластобетон, пластбетон) был изобретен в Америке как более прочная и долговечная альтернатива обыкновенному бетону.

Введение в состав нового материала синтетических вяжущих компонентов и отвердителей придало ему повышенную стойкость к влаге, морозам и раздражающим химическим факторам.

А использование дешевых минеральных заполнителей позволяет снизить цену.

Итак, сегодня мы расскажем вам о полимербетонах, из составе, особенностях, составе, свойствах, назначении, ГОСТе, наполнителях и других важных факторах.

Этот материал являет собой один из новых видов бетонных смесей, где вместо силиката либо цемента (используемых во время приготовления обычного бетона) применяется полимер. Он вводится в состав в виде вязкой текучей жидкости (синтетической смолы) и придает готовым полимербетонным изделиям немало полезных свойств.

В частности, они очень плотные и способны прослужить гораздо дольше, чем элементы и конструкции из обыкновенного бетона.

При этом не разрушаясь, не трескаясь и не осыпаясь, выдерживая до 400 циклов замораживания и разморозки, не боясь погодных катаклизмов и легко ремонтируясь.

Для ремонта достаточно залить поврежденное место небольшим количеством смеси – адгезия у нее отличная, изделие станет как новенькое.

Пол из полимербетона

Преимущества и недостатки

Плюсы:

  • Прочность, небольшой вес, ударная стойкость, упругость в разы выше, чем у обычного бетона.
  • Высокая пластичность, хорошая пригодность к ремонту.
  • Способность легко переносить, ливни, жару и холода.
  • Спокойное отношение к химическим реактивам.
  • Красивый внешний вид, разнообразие оттенков и фактур.
  • Быстрое время застывания смеси.
  • Плотная и ровная поверхность.

Минусы:

  • Достаточно высокая цена полимербетона за м3 (которая зависит от типа комплектующих, особенно смол).
  • В свободном доступе не всегда можно отыскать этот материал.

О том, какие изделия можно получить из полимербетона, на примере фонтана рассказывает следующее видео:

Зависят они от того, какой тип заполнителя входит в состав. В особенности важна его фракция, определяющая конечные цели применения литьевого камня: для декоративных изделий, строительства, теплоизоляции, сооружения полов, подоконников, облицовочной плитки.

Различают:

  • Тяжелый полимербетон – содержит заполнитель с фракцией самого крупного размера (от 2 до 4 сантиметров). Используется для строительных работ, где нагрузки очень высоки.
  • Полимербетон конструкционного типа отличается высокой плотностью – от 1,5 до 3 тонн на кубический метр. Также применяются для строительства. Размер фракции заполнителя – не более 2 сантиметров. К этой категории относится и декоративный литьевой камень, который имитирует натуральные дорогие камни (мрамор, например).
  • Полимербетон конструкционно-теплоизоляционного типа имеет такой же размер крошек заполнителя, а плотность его колеблется от 0,5 до 1,5 тонны на кубический метр. Имеет улучшенные свойства сбережения тепла, годится для фундамента и несущих стен.
  • Полимербетон теплоизоляционного типа отличается самой маленькой фракцией пористого заполнителя (стружки, перлита, пробки, полистирола) – не более 1 сантиметра. Плотность его – от 0,3 до 0,5 тонны на кубический метр. Изделия из полимербетона получаются легкими, они хороши для возведения внутренних перегородок и для теплоизоляции.
  • Литьевой камень, где в качестве заполнителя используют мелкий песок (с фракцией до 0,15 миллиметра), применим для производства элементов декора и полов.

Свойства

По многим характеристикам полимербетон далеко обходит обычный бетон. Превышая показатели по прочности – от четырех до шести раз, по преодолению растяжения – от пяти до десяти. А по стойкости к износу – в пятнадцать-тридцать раз. Способность пережить мороз также высока: от 300 до 500 циклов.

Для наглядности сведем основные параметры в таблицу.

ПараметрЗначениеЕдиницы измерения
Плотностьот 300 до 3000кг/м3
Противостояние сжатиюот 50 до 110МПа
Противостояние изгибуот 3 до 11МПа
Истираниеот 0,02 до 0,03г/см2
Температурные пределыот 60 до 140°С
Коэффициент теплопроводностиот 0,05 до 0,85Вт/м·К
Упругостьот 10000 до 40000МПа
Поглощение воды в суткиот 0,05 до 0,5%
Максимум циклов заморозкиот 300 до 500

Эти характеристики указывают на высокую долговечность и прочность нового вида материала. Что касается его знаменитой химической пассивности, то ее определяет ГОСТ 25246-82.

Согласно данному стандарту, при 200 градусах Цельсия коэффициент химической стойкости к азотной кислоте должен быть не менее 0,5 %, а к аммиаку, соляной кислоте и раствору кальция – от 0,8 %. Результаты подтверждают это.

ГОСТ

Общие параметры бетонных смесей определяет ГОСТ 7473. Для полистиролбетона (где в качестве заполнителя берут полистирол) имеются свои стандарты. Для состава — ГОСТ 27006, для показателя плотности — ГОСТ 27005, для пластификаторов и прочих химических добавок — ГОСТ 24211.

Теперь о стандартах, используемых по отношению к вяжущим компонентам – смолам:

  • Фурфуролацетоновая смола (ФАМ) должна соответствовать ТУ 6-05-1618-73.
  • Карбамидоформальдегидная смола — ГОСТ 14231-78.
  • Фурано-эпоксидная смола — ТУ-59-02-039.13-78.
  • Мономер метилметакрилат — ГОСТ 16505.

Состав и структура

Если говорить о составе, то девять частей из десяти занимает заполнитель. В качестве которого могут быть использованы, например, щебенка, гравий, минеральная мука, кварцевый песок и даже стружка дерева. Впрочем, могут применяться и другие вещества. Тальк, графитовый порошок, измельченные базальт, туф, гранит, слюда, вспученный перлит и другие.

Стоит отметить, что есть ряд материалов, которые неприемлемы для производства литьевого камня. В частности, это металлическая пыль, известь с цементом, мел и известняковые породы.

Для скрепления заполнителя «намертво» берут полимерное связующее, которого требуется немного (пять сотых частей). В этом качестве работает одна из смол термопластичного или термореактивного типа. Перечислим несколько популярных смол:

  • эпоксидная;
  • фурановая;
  • фенолформальдегидная;
  • полиэфирная (наиболее бюджетный вариант);
  • карбамидоформальдегидная.

Также в полимербетоне должны присутствовать отвердитель, пластификаторы, красящие вещества. Они составляют малую толику от всего состава.

Производство и применение

В процессе изготовления материала самой главное – оптимальный подбор компонентов, соответствующий назначенной цели. Сначала устанавливают фракционность заполнителя и его количество.

Затем рассчитывают содержание вяжущего полимера.

После этого для получения конкретных изделий компоненты перемешивают, закладывают в формы и дают застыть (для чего на промышленном производстве используется сушильная камера).

Используют литьевой камень достаточно широко. Это и подоконники, и фасадная лепнина, и красивые и прочные столешницы для кухни. Кроме того, из полимербетона делают полы и лестницы, тротуарную и облицовочную плитку, строительные конструкции, водоотводные лотки, скульптуры и памятники, фонтаны, сантехнические изделия и многое-многое другое.

Кроме того, ряд производителей выпускает полимербетон в виде готовых к употреблению сухих смесей. Которые изготовители часто называют сухими штукатурными растворами.

Для них нужна фракция заполнителя не более 1 сантиметра и вода (добавляемые в сухой состав).

Используют подобные смеси, делая фундаменты, заделывая трещины, сооружая наливные полы, а также ремонтируя бетонные (и другие) поверхности.

О производстве полимербетона рассказывает следующее видео:

  • Сначала упомянем компанию, производящую полимербетон, из России – ЗАО «ПромКлюч» из города Химки Московской области. Выпускаемый компанией полимербетон расфасован в различные по объему упаковки. Материал двухкомпонентный, его выгодной особенностью является то, что при изготовлении не нужна вода. Свою продукцию фирма позиционирует не просто как полимербетон, а как ремонтные комплекты, которые можно использовать для восстановления и защиты любых бетонных конструкций. Полимеризируется полностью за сутки.
  • Теперь на очереди производитель из Германии – это известная компания «Silikal GmbH», которая более всего славится своими наливными покрытиями для полов. Полимербетоны этой марки – двухкомпонентные, на основе метакрилатной смолы. Отличаются высокой плотностью, низкой усадкой и быстрой схватываемостью (при ремонте достаточно подождать всего лишь час). Используются во внутренних и наружных работах, при ремонте, создании защитных покрытий, изготовлении полов.
  • Еще одна немецкая компания называется «Maurer Sohne», которая давно превратилась в мирового лидера по разработке и выпуску защиты для различных сооружений и конструкций. В том числе, например, таких солидных, как автомобильные и железнодорожные мосты. Полимербетон, выпускаемый этой фирмой, носит марку Betoflex, имеет отличные характеристики и не самую низкую стоимость. Особенно популярен он в качестве так называемого деформационного шва «Maurer Betoflex». Который, кроме компонентов холодного застывания полимербетона Betoflex, включает профиль из стали и резиновый компенсатор.

Состав Полимербетона: Правильные Пропорции Компонентов

Полимербетон
Материалы на полимерных вяжущих

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.

Синтетические смолы, пример

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:

  • пластобетон;
  • полимерцементный бетон;
  • бетонополимеры;
  • геополимеры.

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.

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.

Полимербетон: состав пластобетона — пример композиции

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).

Фонтан из пластобетона на приусадебном участке

Полимерцементные системы

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

Полимерцементные материалы

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.

Полимерцементные полы в промышленных зданиях

Бетонополимерные композиции

Изделия из бетонополимеров

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.

Глубокопроникающая универсальная пропитка

  • 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.

Благоустройство придомовой территории

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.

Геобетон

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.

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.

Композитный состав — геополимерный бетон, архитектурная конструкция

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.

Что такое полимербетон

Полимербетон

Полимербетон (который также называют литьевым или искусственным камнем, полимерцементом, бетонополимером и пластбетоном) является альтернативным видом бетонной смеси, в которой вместо стандартного связующего вещества используется полимер (синтетическая смола).

Благодаря этому компоненту и более дешевым минеральным заполнителям, состав отличается высокой влаго- и морозоустойчивостью, но при этом цена литьевого камня ниже.

Рассмотрим подробнее: полимербетон – что это такое и действительно ли этот материал стоит использовать в строительстве, в качестве замены привычного бетона?

Чтобы ответить на этот вопрос, в первую очередь определим, какие компоненты включает в себя пластбетон.

Состав полимербетона

Львиную долю состава полимерцемента занимает заполнитель и добавляется он сразу двух видов:

  • Молотый – тальк, графитовый порошок, андезитовая мука, молотый базальт, слюда и прочее сырье.
  • Грубодисперсный – гравий, щебень, кварцевый песок.

Важно! При производстве литьевого камня нельзя использовать металлическую пыль, цементную известь и мел.

В качестве «скрепляющего» составляющего используется смола:

  • фурано-эпоксидная (должна отвечать требованиям ТУ 59-02-039.13-78);
  • фурфуролацетоновая (ФАМ), отвечающая стандартам ТУ 6-05-1618-73;
  • карбамидоформальдегидная (соответствует нормам ГОСТ 14231-78);

Чтобы скрепить заполнитель часто используют полиэфирную смолу, так как она стоит дешевле других.  Также допускается использование мономер метилметакрилата (сложного метилового эфира), отвечающего стандартам ГОСТ 16505.

Помимо этого в составе литьевого камня присутствуют отвердители, пластифицирующие добавки и красящие компоненты. Они также должны соответствовать требованиям, предъявляемым к химическим добавкам (ГОСТ 24211).

В зависимости от того или иного количества и типа компонентов можно получить полимербетон разного качества.

Разновидности полимербетона

В зависимости от того, какой заполнитель (а точнее его фракция) вы добавили в раствор литьевого камня, можно получить материал как для создания легких декоративных элементов, так и для сооружения более массивных конструкций.

Исходя из этого, различают следующие классы полимербетона:

  1. Сверхтяжелый. Плотность такого бетона составляет от 2,5 до 4 т/м3. В качестве заполнителя для сверхтяжелого строительного материала используют компоненты размером не менее 2-4 см. Такой тип бетона используется для строительства конструкций, на которые оказывается большое давление (несущие конструкции, фундамент).
  2. Тяжелый (плотностью от 1,8 до 2,5 т/м3). Такой пластбетон конструкционного типа подходит для изготовления декоративных литьевых камней, имитирующих мрамор и прочие дорогостоящие камни. Размер заполнителя тяжелого полимербетона не должен превышать 2 см.
  3. Легкий. Так как плотность такого материала составляет 0,5-1,8 т/м3, то его обычно относят к бетонам конструкционно-теплоизоляционного класса. Бетонополимер этого типа отличает высокими показателями сбережения тепла. Заполнитель для его приготовления используется такой же фракции, как и для тяжелого полимербетона, меняется только его количество.
  4. Сверхлегкий. Плотность такого состава составляет от 0,3 до 0,5 т/м3, поэтому он используется для теплоизоляционных работ и при возведении внутренних перегородок. В качестве наполнителя чаще всего выступают различные стружки, перлиты, пробка и полистирол с фракцией не больше 1 см.

Полезно! Чаще всего полимербетон используют для изготовления: кухонных столешниц, раковин, подоконников, колонн, ступеней, памятников, каминов, фонтанов, полов, ваз и многого другого.

Также существует самый легкий искусственный камень, с заполнителем размером не более 0,15 мм. Такой материал нашел применение при производстве декоративных элементов.

Свойства полимербетона

Если сравнивать бетонополимер с обычным бетоном, то стоит отметить тот факт, что по многим своим характеристикам состав с добавлением смол, обходит привычные смеси. Полимербетон обладает следующими свойствами:

  • плотностью – 300-3000 кг/м3;
  • противостоянием на сжатие – от 50 до 110 МПа;
  • противостоянием на изгиб – от 3 до 11 МПа;
  • истиранием в пределах 0,02-0,03 г/см2;
  • температурным пределом – от 60 до 140 0С;
  • упругостью – от 10 000 до 40 000 МПа;
  • коэффициентом теплопроводности – 0,05-0,85 Вт/м·К;
  • объемом поглощения влаги – 0,05-0,5%;

Прочностные характеристики полимербетона в 3-6 раз превышают показатели обычного бетона. Тоже самое касается и прочности на растяжение, которая у бетонополимера почти в 10 раз выше.

Также стоит учесть химическую пассивность современного бетонного состава, которая определяется по ГОСТ 25246-82. Из этого нормативного документа следует, что при 200 0С по Цельсию химическая стойкость компонентов бетонополимера к азотной кислоте будет не меньше 0,5%, а к соляной кислоте, аммиаку или раствору кальция не менее 0,8%.

Исходя из этого, можно сделать вывод, что полимербетон в состав которого входят смолы обладает всеми необходимыми для строительства различных объектов качествами.

Преимущества и недостатки литьевого камня

Полимерцемент часто применяется при возведении конструкций, которые нельзя изготовить из обычного бетона, ввиду его хрупкости. Благодаря полимерному составу, сооружения будут менее подвержены деформациям или разрушениям.

Помимо этого полимербетон обладает следующими преимуществами:

  • Благодаря высокой водонепроницаемости и устойчивости бетонополимера к перепадам температурных режимов, на поверхности готового изделия капли воды практически сразу испаряются, вследствие чего не происходит образования трещин и прочих дефектов.
  • Поверхность полимерцемента остается гладкой на протяжении всего срока эксплуатации, благодаря чему изделия из полимербетона не пачкаются.
  • Многообразие расцветок позволяет создавать из этого материала изделия, стилизованные под дорогостоящие натуральные породы (гранит, мрамор и прочие).
  • Материал поддается переработке с возможностью повторного использования бетонополимера.
  • Конструкции из этого легкого бетона не нуждаются в дополнительной обработке.

Если говорить о недостатках современного материала, то стоит выделить следующие минусы:

  • Горючесть полимербетона.
  • Высокую стоимость некоторых связующих компонентов (однако если вы используете в качестве заполнителя молотую муку, то затраты значительно сократятся).
  • В продаже не всегда можно найти все необходимое для производства такого состава.

Говоря о производстве полимербетона, стоит рассмотреть возможные варианты изготовления такого бетона.

Способы производства литьевого камня

Процесс изготовления бетонополимера может быть непрерывным или периодическим.

Непрерывное производство

В этом случае мы говорим о крупном производстве, для которого потребуется приобрести соответствующее оборудование:

  • Вибростол.
  • Мешалку.
  • Компрессорную систему с пистолетом.
  • Силиконовые матрицы.
  • Вытяжку.
  • Шлифовальные и полировочные машины.

Чтобы приобрести все необходимое придется потратить порядка 250 000 рублей. Даже если учесть, что часть оборудования вы изготовите своими силами, самые дорогостоящие инструменты придется приобретать. Поэтому мы не будем останавливать на этом способе производства и рассмотрим более доступную технологию.

Изготовление полимерцемента в домашних условиях

Зная, что такое полимербетон, становится очевидно почему чаще всего для производства столешниц и декоративных элементов для загородного участка используется именно этот материал. К счастью для его «домашнего» производства вам не потребуется специализированного оборудования.

Чтобы изготовить полимерцемент своими руками:

  1. Промойте и очистите заполнитель. После этого высушите его, пока влажность щебня или гравия не будет составлять 0,5-1%. Если использовать влажный заполнитель, то прочность готового изделия понизится.
  2. Просейте песок и удалите из него примеси.
  3. Засыпьте в бетономешалку сначала щебень, потом песок и заполнитель и перемешивайте компоненты на протяжении 2 минут.
  4. Добавьте воду и снова все перемешайте.
  5. Размягчите связующий компонент (смолу) с помощью растворителя или просто разогрев твердую массу.
  6. Добавьте в смолу пластифицирующую добавку, стабилизаторы и прочие компоненты. Перемешайте их отдельно от заполнителя в течение 2 минут.
  7. Добавьте отвердитель.
  8. Перемешайте все составляющие не менее 3 минут пока не получите сметанообразную смесь.
  9. Залейте полученную смесь в смазанную парафином матрицу или подготовленную опалубку. Старайтесь заливать сразу тот объем состава, который полностью заполнит форму. Полимербетон очень быстро схватывается, поэтому действовать нужно быстро.
  10. Разравняйте поверхность и уплотните смесь на вибростоле.
  11. Выждите сутки и вытащите готовое изделие из матрицы.

На этом производство полимербетона можно считать завешенным.

Поделиться:
Нет комментариев

    Добавить комментарий

    Ваш e-mail не будет опубликован. Все поля обязательны для заполнения.

    ×
    Рекомендуем посмотреть