Бетонная смесь минеральное вяжущее полиэфирная смола. Технология производства изделий из полимербетона. Что такое полимербетон
Полимерные бетоны - это особый строительный материал, который используется в качестве связующего элемента, а также для замены известковых цементов. В некоторых случаях полимер применяют как дополнение к портландцементу. Он представляет собой универсальное долговечное композитное вещество, полученное путем смешивания различных минеральных наполнителей с синтетическими или природными вяжущими агентами. Этот передовой технический материал используется во многих отраслях промышленности, но наиболее распространен в строительной сфере.
Виды
В строительстве применяют три типа полимербетонов. Далее подробнее рассмотрим их технологию изготовления, область применения и составы, чтобы иметь общее представление о полимербетонах и их модификациях.
Полимерные составы для бетона (модифицированный полимерами бетон)
Такая разновидность бетона выполнена из портландцементного материала с модифицированным полимером, таким как акрил, поливинилацетат и этиленвинилацетат. Имеет хорошую адгезию, высокую прочность на изгиб и низкую проницаемость.
Акриловый полимерный модифицированный бетон характеризуется стойким цветом, именно поэтому он пользуется огромным спросом среди строителей и архитекторов. Его химическая модификация схожа с традиционной цементной вариацией. Количество полимера обычно составляет от 10 до 20%. Бетон, модифицированный таким способом, имеет более низкую степень проницаемости и более высокую плотность, чем чистый цементный. Однако его структурная целостность существенно зависит от связующего вещества портландцемента.
Деградация бетона может занять больше времени, если он имеет высокую плотность и меньшую площадь поверхности. Относительное улучшение химической стойкости полимер-модифицированного материала к портландцементному возможно в кислотной среде.
Пропитанный полимером бетон
Полимерную пропитку для бетона обычно делают путем внедрения мономера низкой плотности в гидратированный портландцемент, за которым следуют радиационная или термическая каталитическая полимеризация. Модульная эластичность этого типа бетона на 50-100% выше, чем у обычного.
Однако модуль полимера на 10% больше, чем у нормального бетонного. Благодаря этим превосходным характеристикам, среди множества вариантов применения полимерного строительного материала можно отдельно отметить производство:
- палуб;
- мостов;
- труб;
- напольной плитки;
- строительного ламината.
Технология процесса внедрения включает сушку бетона для удаления влаги с его поверхности, использование мономеров в тонком слое песка, а затем полимеризацию мономеров с использованием теплового потока. Следовательно, бетонные поверхности имеют более низкую проницаемость для воды, абсорбцию, стойкость к истиранию и, как правило, высокую прочность. Также, чтобы повысить износостойкость, сопротивление к холоду и влаге, используются полимерные кирпича, камня, полов и т.п.
Полимербетон
Не имеет ничего общего с обычным для нас портландцементом. Образуется посредством комбинации камней с полимерным связующим материалом, который не содержит воды. Полистирол, акрил и эпоксидные смолы представляют собой мономеры, которые широко используются при изготовлении этого типа бетона. Сера также рассматривается как полимер. Серобетон используют для строений, требующих высокой стойкости к кислотной среде. Термопластичные полимеры, но чаще всего термореактивные смолы, применяются в качестве основного полимерного компонента из-за их высокой термической стабильности и устойчивости к широкому спектру химических веществ.
Полимерный бетон состоит из агрегатов, которые включают диоксид кремния, кварц, гранит, известняк и другие высококачественные материалы. Агрегат должен быть хорошего качества, без пыли, мусора и излишней влаги. Несоблюдение этих критериев может снизить прочность связи между полимерным связующим и заполнителем.
Особенности полимерных бетонов
Современный строительный материал отличается от своих предшественников. Он обладает следующими характеристиками:
- Высокая устойчивость к химическим и биологическим средам.
- По сравнению с цементно-бетонными изделиями, обладает меньшей массой.
- Отлично поглощает шум и вибрации.
- Хорошая выветриваемость и устойчивость к ультрафиолету.
- Абсорбция воды.
- Может быть разрезан с помощью сверл и шлифовальных станков.
- Может быть переработан в качестве щебня или измельчен для использования в качестве основания дороги.
- Примерно в 4 раза прочнее, чем цементный бетон.
- Хорошие теплоизоляционные свойства и стабильность.
- Ультрагладкая отделка, которая способствует эффективному гидравлическому потоку.
Использование
Полимербетон может применяться для нового строительства или ремонта старого материала. Его адгезионные свойства позволяют восстанавливать как полимерные, так и обычные бетоны на цементной основе. Низкая проницаемость и коррозионная стойкость позволяют использовать его в плавательных бассейнах, системах канализации, дренажных каналах, электролитических ячейках и других структурах, содержащих жидкости или агрессивные химикаты. Он подходит для строительства и восстановления колодцев, благодаря способности противостоять токсичным и коррозионным канализационным газам и бактериям, обычно встречающихся в водопроводных системах.
В отличие от традиционных бетонных конструкций, он не требует покрытия или сварки защищенных швов ПВХ. Можно увидеть применение полимерного бетона на улицах города. Его используют при строительстве барьеров на дороге, тротуаров, дренажных канав, фонтанов. Также на улице для бетона добавляют в асфальт при строительстве открытых площадок, взлетных полос и других объектов, которые находятся под открытым небом и постоянно подвергаются внешним атмосферным воздействиям.
Цена руб/кг в зависимости от количества. С учетом НДС и тары.
Фасовка: п/п канистры 5кг, 10кг, 30кг.
Гарантийный срок хранения в таре производителя - 12 месяцев.
Хранить и транспортировать при температуре от +5° до +25°С.
этикетка
Фасовка
Купить полимерную добавку для бетона
На основе полимерной добавка для бетона Эластобетон-Б
изготавливается сверхпрочный полимерцементный бетон
.
Прочность: на доломитном щебне – М600-М800; на гранитном щебне – М800-М1000 и более.
Ввод в эксплуатацию на 5-6 день.
Полимерные добавки в бетон
Эластобетон-Б поставляется в жидком виде.
Вводятся при изготовлении бетона, из расчета 20кг добавки на 100кг цемента.
Толщина полимерцементного пола Эластобетон-Б:
для умеренных нагрузок - 20мм, для значительных нагрузок - 30мм, минимальная толщина - 15мм.
В отличие от магнезиального бетона полимерцементный бетон имеет полную стойкость к воздействию воды.
Полимерцементный бетон
Другие названия: цементно-полимерный бетон, цементный полимерный бетон.
Как уже сказано выше, полимерцементные полы на основе добавки для бетона Эластобетон-Б, на 20-50% дешевле, чем магнезиальные полы. Но это – прямой расчет – то есть, взяли полимерцементный бетон – посчитали цену компонентов; аналогично – для магнезиального бетона.
Но кроме этого существует целый ряд факторов, которые влияют на конечную цену полимерцементного бетона и магнезиального бетона. Ниже перечислены главные из этих факторов.
1. Транспортировка.
Транспортировка компонентов бетона очень сильно отражается на его конечной стоимости.
Если транспортные расходы составляют всего 1руб/кг, то доставка основных компонентов
магнезиального бетона, которые составляют примерно 23% от общей массы, даст удорожание 1 м³ бетона на 500 руб! При цене доставки 5 руб/кг, это уже 2500 руб/м³!
Если транспортировать все компоненты магнезиальных полов, то при цене доставки 1 руб/кг – удорожание 2200 руб/м³.
При цене доставки 5 руб/кг – магнезиальные полы станут станет дороже на 11000 руб/м³!
Добавка для бетона Эластобетон-Б составляет примерно 3,5% от массы бетона, остальные компоненты Вы приобретаете на месте. Соответственно, транспортировка полимерной добавки для бетона даже на дальние расстояния практически не отражается на цене полимерцементного бетона.
Экономия очевидна.
2. Хранение.
Компоненты магнезиального бетона (в частности жженая магнезия - оксид магния) очень чувствительны к условиям хранения и транспортировки. Проникновение, попадание влаги в компоненты значительно уменьшает конечную прочность магнезиального бетона. В результате, Вы получите магнезиальные полы с марочной прочностью М200-М300, вместо М400-М600.
С полимерцементным бетоном таких проблем нет, так как все компоненты, корме Добавки, Вы покупаете на месте и всегда можете проконтролировать их качество.
3. Стоимость наполнителей.
Стоимость бетона с добавкой «Эластобетон-Б» зависит от модуля крупности песка (МКР), насыпной плотности песка и насыпной плотности щебня. Чем выше МКР и выше плотность песка и щебня, тем меньше цемента и Добавки для бетона по отношению к песку и щебню. Соответственно, тем дешевле полимерцементный бетон.
Экономия может составлять до 2000 руб. на 1м³ полимерцементного бетона.
4. Коррозия оборудования.
Магнезиальный бетон включат компонент бишофит, который вызывает усиленную коррозию как стальных, так и алюминиевых поверхностей оборудования. Оборудование (бетономешалки, виброрейки, вертолеты и т.д.) необходимо постоянно промывать. Но даже при тщательном уходе срок эксплуатации оборудования сокращается в несколько раз, что в результате отражается на цене магнезиальных полов!
Полимерная добавка для бетона Эластобетон-Б не оказывает коррозионного воздействия на металлические поверхности.
Экономия очевидна.
Полимерная добавка для бетона – свойства, преимущества
Элакор «Эластобетон-Б»
- комплексная модифицирующая полимерная добавка для бетонов (портландцементных бетонов).
Для использования рекомендуется цемент марки М500Д0. Если Вы хотите применить другие цементы, рекомендуем сначала проверить их на совместимость с Добавкой (см. Технологию применения Добавки). Дело в том, что некоторые наполнители, которые вводятся при изготовлении цемента, могут «конфликтовать» с добавкой.
Чтобы выполнить цветные полимерцементные полы, Вы можете сами добавить пигмент непосредственно при замесе бетона или заказать у нас Добавку нужного цвета.
Цветные полимерцементные полы можно выполнять на сером цементе, но если требуется «чистый» цвет, то необходимо использовать белый цемент.
Свойства полимерцементных полов с добавкой для бетона «Эластобетон-Б».
- Эксплуатация в помещениях и на открытом воздухе.
- Толщина от 15 до 50мм. Рекомендуемая толщина – 20-30мм в зависимости от нагрузок.
- Прочность покрытия составляет: на доломитном наполнителе – М600-М800. на гранитном наполнителе – М800-М1000 и более.
- Чрезвычайно высокая износостойкость (менее 0,2 г/см²).
- Высокая ударная прочность (10-20 кг м в зависимости от толщины).
- Прочность на изгиб – не менее 12 МПа.
- Полная беспыльность (после полировки).
- Покрытие паропроницаемое.
- Покрытие антистатическое: удельное объемное электрическое сопротивление – не более 10 7 Ом;
удельное поверхностное электрическое сопротивление – не более 10 9 Ом∙м (испытательное напряжение 100В). - Химическая стойкость к воде, ГСМ, растворам солей, моющим средствам и т.д.
- Покрытие негорючее (группа горючести - НГ).
- Великолепный внешний вид, возможность сочетания нескольких цветов, различных наполнителей и т.п.
- Простота уборки, возможность применения любых моющих средств.
Полимерцементные полы - преимущества.
- Позволяет отказаться от выполнения выравнивающих стяжек с последующим нанесением защитных полимерных пропиток и покрытий или сухих упрочняющих составов (топпингов). При этом получается покрытие с более высокими декоративными и прочностными качествами и значительно меньшей стоимостью.
- Сочетает преимущества латексцементного бетона и поливинилацетатцементного бетона – водостойкость и маслостойкость.
- Полностью соответствует СНиП 2.03.13-88 «Полы».
- Прочность как у топпинга и выше, но не только в верхнем слое 2-2,5мм, а по всей толщине.
- В отличие от магнезиальных бетонов, магнезиальных полов - полная стойкость к воздействию воды.
- При истирании (износе) полимерцементный пол не меняет внешнего вида, не теряет прочность и химстойкость.
- При эксплуатации полируется.
- Не требует армирования.
- Короткий технологический цикл работ (6-8 дней).
- Начало эксплуатации - на следующий день после окончания работ.
- Полимерцементный бетон дешевле любых финишных покрытий аналогичной толщины.
Полимерцементные полы применяются на объектах.
Применение бетона, изготовленного из цемента, ограничено. Полимерное связующее, определяющее такие свойства изделий из полимербетона как, например, химостойкость и вибростойкость, позволяют применять полимербетон и конструкции из полимербетона там, где традиционный бетон будет разрушаться
Полимербетон
изготавливается следующим образом: со связующим (полиэфирной смолой) смешивается песок, известняк, тальк, измельченные отходы производства композиционных материалов, например, стеклопластиков и т.д. Грубодисперсные наполнители в полимербетоне - щебень размером до 50 мм и песок с размером зерен до 5 мм. В целях снижения расхода
связующего
и стоимости изделий, а также для регулирования их свойств в полимербетон вводят мелкодисперсныйнаполнитель с
размером частиц менее 0,15 мм (баритовая, кварцевая, андезитовая мука и др.). В состав полимербетона могут входить также
порообразователи,
ПАВ, антипирены
, красители
и т.п.
При высокой степени наполнения (70 - 80 %) получаются недорогие изделия с высокими физико-механическими характеристиками. Наполнитель, такой как песок, придаёт изделиям долговечность, устойчивость к истирающим нагрузкам, но сильно повышает их массу. При производстве таких изделий необходимо выбирать смолу с пониженной вязкостью. Параметры производства должны быть такими, чтобы наполнитель был равномерно распределен по объему изделия, не осаждался вследствие разности плотностей наполнителя и смолы. Также необходима дегазация смеси для предотвращения образования полостей внутри изделия, которые могут привести к снижению прочности. Недостатком изделий из полимербетона является неэстетичный внешний вид, это делает невозможным использование этих изделий в качестве декоративных элементов при оформлении помещений и т.д.
Применение полимербетона:
Облицовочные панели;
Фундаменты под промышленное оборудование;
Шумопоглощающие конструкции;
Причальные кромки и волнорезы;
Емкости для воды;
Дренажные конструкции;
Дорожные бордюры и ограждения;
Железнодорожные шпалы;
Лестницы;
Реставрация и защита существующих бетонных конструкций;
Емкости и резервуары для химически активных веществ;
Дренажные канализации химических предприятий.
(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 . А наличие полимерного связующего делает их долговечными, воздействию воды и перегреву.
Давайте расммотрим типовые технологические процессы изготовления полимербетонов, а также возможность его создания своими руками.
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.
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:
Процесс
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).
- На разделительную пасту наносится слой гелькоута нужного цвета.
- 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.
- 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.
В условиях производства на заводе по изготовления полимербетона при необходимости осуществляют термообработку для более быстрого затвердевания деталей. В остальных случаях ждут естественного завершения этого процесса.
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
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
- Понадобится чистое пластиковое ведро для размешивания, перфоратор на 450 ватт и строительный миксер (к нему приделаем перфоратор, приварив сверло для перфорирования — получим смеситель).
- Форму мастерим из ламинированных древесных плит, делая ее разборной. Разделительную пасту удобно наносить кистью, растирая капроновым чулком.
- Гелькоут разбавляем смолой (добавив ее 10 процентов) и наносим флейцевой кистью. Делаем это дважды. Следим, чтобы волоски с кисти не прилипли.
- 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.
- 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.
- 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.
Меры безопасности: взвешивая смолу, а также работая с ней, с гелькоутом и с залитой в форму смесью, трудимся только в респираторе, под вытяжкой. Отвердитель добавляем шприцом, надев резиновые перчатки.
О том, как изготовить своими руками полимербетон с разводами, расскажет следующее видео:
Развитие химии синтетических связующих и полимеров предопределило появление в строительном деле нового материала, известного, как полимербетон. И хотя первые патенты на его изготовление появились еще 80 лет назад, практическое применение новинка получила только в 60-х годах прошлого столетия. Как следует из названия, разработчикам удалось получить строительный материал на основе смол и полимеров, способный по составу и характеристикам полностью заменить современные цементные и шлакоцементные бетоны.
Что такое полимербетон
Нередко строительные термины способны сбить с толку неспециалиста или начинающего строителя, любителя строить своими руками. На бытовом уровне к полимербетонам относят все виды строительных материалов, в составе которых имеется цемент, вода и полимерная смола.
На самом деле технология строительных полимеров разделяет такие материалы на несколько групп:
- Полимербетоны — смесевая композиция, в состав которой входит минеральный балласт или наполнитель, полимерное связующее, отвердитель, стабилизатор и адгезив, без использования цемента и воды;
- Полимерцементный бетон - материал, получаемый добавкой в состав материнского цементного раствора или бетона водорастворимой полимерной композиции;
- Бетонополимерные материалы представляют собой отвержденный бетонный или цементный камень, подвергнутый дополнительной обработке жидкими или в виде паров полимерами, обычно в состав жидкости входит стирол с катализатором, полимеризующийся в толще минеральной матрицы бетона.
К сведению! Полимербетоны, полученные на основе термореактивных и эпоксидных смол, еще называют пластобетонами.
Свойства полимербетона зависят от состава используемого связующего, смолы, наполнителя и способа приготовления. Такие материалы успешно применяют не только в строительстве, но и в машиностроении, в химической промышленности и даже при производстве бытовых вещей и мебели. Технология использования различных минеральных наполнителей для удешевления производства отливок из синтетических смол начала применяться в 80-х годах прошлого века, и в начале XXI века практически 80-90% изделий из пластика изготавливается по технологии полимербетона, в составе которого есть смола и тонкоизмельченный порошок балласта.
Для получения строительных марок полимербетона используют составы на основе пяти основных разновидностей синтетических смол:
- Фенолформальдегидные и карбамидоформальдегидные полимеры;
- Эпоксидные матрицы, в том числе модифицированные фурановыми смолами;
- Метакрилатные и поливинилацетатные полимеры;
- Фурфуролацетоновая матрица, или сокращенно ФАМ;
- Полиэфирная и полимочевинная смола.
К сведению! ФАМ — одна из немногих разновидностей связующих, используемая для производства так называемых фаизол-бетонов, обладающих уникальными свойствами гасить и рассеивать вибрации на порядок лучше самых вязких марок чугуна.
В состав фурфуролацетоновых смол входят летучие вещества с очень неприятным запахом, способные вызывать удушье и головную боль, которые являются выраженными канцерогенами. Поэтому их используют только для получения полимербетона, консервации стальных конструкций трубопроводов и систем коммуникаций. Для жилых помещений чаще всего используются полимербетоны, в состав которых входят полиэфирные смолы, эпоксидные и метакрилатные олигомеры.
В составе полимербетона содержание смолы относительно небольшое, от 10 до 15%. Остальное представляет собой минеральный наполнитель - крошка из мрамора, молотая зола, дробленые доломиты, кальциты, гранулированный вермикулит, клинкер и обычный портландцемент. Достаточно редко в составе полимербетона используется смола с органическим наполнителем на основе модифицированных древесных волокон в смеси с рубленым базальтовым волокном.
Зачем менять обычный цементный раствор на полимербетон
Современные марки бетона на основе цемента и песка хорошо работают в огромных массивах, там, где статическая нагрузка постоянна и нет ударов, вибраций или сложных изгибающих моментов или сил кручения. Во всех остальных случаях приходится вводить в состав специальные добавки, использовать армирование дорогостоящим металлом, делать многослойные конструкции или полностью заменять цементные бетоны металлом или полимербетонами. В отдельных вариантах технологически проще отлить часть строительной конструкции из полимербетона, чем использовать армированный железобетон. Например, при строительстве продуктопроводов.
Если сравнивать характеристики полимербетонов с обычным бетоном, можно назвать пять преимуществ использования полимеров:
- В 3-4 раза выше прочность на изгиб, кручение и знакопеременную динамическую нагрузку. Смола в составе полимербетона заставляет материал вести себя подобно металлу;
- Наличие в составе полимеров обеспечивает низкое водопоглощение и высокую морозостойкость полимербетонных конструкций;
- Полимербетоны определенных марок, имеющие в составе тонкодисперсные частицы, обладают низкой теплопроводностью, при необходимости их можно использовать без утеплителя даже при изготовлении полов и перекрытий цокольного этажа, подвальных помещений;
- Хорошая обрабатываемость резкой, сверлением, без риска накола или образования трещин;
- Эпоксидные смолы в составе полимербетонов делают их инертными к химически активным веществам, органическим растворителям, бензину, маслу, хлорированным углеводородам, горячей и морской воде. В кораблестроении из полимербетонов изготавливают облицовку, полы, пайолы, защитные панели и элементы палубы.
К сведению! Главной «ценностью» полимербетонной композиции является возможность получения высокого качества отливки, без раковин, свилей, трещин, с «запрограммированными» механическими и прочностными характеристиками. Характеристики легко корректируются изменением состава материала.
Например, при изготовлении трубопровода используют полимербетон с добавкой поливинилового спирта или жидкого стекла. Спирт в составе бетона улучшает смачиваемость цементных зерен, удаляет воздух из межзернового пространства и помогает процессу гидратации. После отливки трубопровода за счет интенсивного связывания воды внутренняя поверхность бетонной трубы быстро пересыхает и покрывается трещинами. Чтобы сделать ее прочной, твердой и износостойкой, бетон обрабатывают жидким раствором полистирола в стироле. В результате получается поверхность, не уступающая по характеристикам и стойкости чугуну.
Сегодня стоимость полимербетона еще достаточно высока, поэтому о полной замене цемента в составе материала речи не идет, но по мере разработки новых смол перспектива перехода на полимербетон становится все более реальной.
Особенности применения различных марок полимербетонов
Большинство людей удивится, узнав, какое количество бытовых предметов по своему составу являются полимербетоном. Например, из полиэфирной смолы и наполнителя из тонкоизмельченного природного камня - габро, базальта, мрамора, кальцита изготавливаются искусственные камни, скульптуры, элементы декора и облицовочной плитки для отделки под камень. Из недорогого по составу полимерного бетона отливают столешницы и подоконники под камень, стоимость аналогичного изделия из природного мрамора или гранита будет стоить в 2-3 раза дороже.
Из эпоксидных полимерных бетонов изготавливают элементы коммуникаций - трубы, баки, колодцы, водосборные лотки и даже целые коллекторы. С помощью литья из полимерцемента можно достаточно просто отремонтировать бетонные несущие конструкции, заделать стяжку и восстановить герметичность емкости. Полимербетоны, в составе которых включена эпоксидная смола, обладают исключительно высокой адгезией, поэтому их часто используют для восстановления дыр и стыков бетонных панелей в высотках.
Из метакрилата с наполнителем из молотого стеклянного порошка и мраморной пыли удается получить настолько высококачественную имитацию природного камня, что подобный материал позаимствовали и используют для работ профессиональные реставраторы. В состав можно ввести крупные гранулы мрамора или кальцита. На основе полимербетонов изготавливаются все полимерные штукатурки, шпаклевки, плиточные клеи, затирки, то есть практически все материалы для декоративной отделки домов.
Отдельно необходимо вспомнить о наливных полах. В этом случае вместо стеклянного наполнителя применяется измельченный в пыль кварцевый песок. Наиболее дорогие марки, в состав которых входит модифицированный метакрилат принудительного отверждения, после застывания дают идеально гладкую поверхность, по прочности превосходящую цементную стяжку.
Как сделать простейший полимербетон в домашних условиях
Для того чтобы приготовить полимербетон своими руками, потребуются два компонента, смола и наполнитель. Для простейшего варианта полимербетона можно использовать эпоксидный клей или смолу, отвердитель и наполнитель. Лучше всего в составе материала использовать цемент, промытый и высушенный речной песок или гранитную пыль, которой можно разжиться в любой мастерской по изготовлению памятников.
Смолу разбавляют ацетоном или спирт-ацетоновой смесью. Различные марки эпоксидной смолы требуют свою марку растворителя, поэтому для приготовления полимербетона необходимо подобрать разбавитель. В смолу добавляют отвердитель, размешивают и в состав добавляют разбавитель. Через 10 мин в клеевую массу можно добавлять небольшими порциями наполнитель. Еще через 3-10 мин перемешивания полимербетон будет готов к использованию.
Заключение
Аналогичным образом можно приготовить полимербетон на основе ПВА, акриловой смолы и песка, масляной краски и цементного наполнителя. Наконец, можно ввести в состав смесь для наливных полов, что позволит использовать материал для отливки деталей для отделки потолков и стен, колонн, лепнины, пилястров. В любом случае такой состав обойдется дешевле, а качество изделий будет не хуже, чем у покупных вариантов.
