≡×МЕНЮ

• Інтер'єр
• Вікна
• Стіни
• Проекти
• Будівлі

Цементно-полімерний бетон. Полімерний бетон. Полімерний бетон: склад, види, особливості, технологія нанесення та відгуки

Полімерцементним бетоном називають штучний кам'яний матеріал, сполучними якого є полімер та цемент, заповнювачами - пісок та щебінь. На відміну від звичайних бетонів з модифікуючими добавками (ГКЖ-94, вінсол), які через малі кількості практично не змінюють структуру бетону, вміст полімеру в полімерцементних бетонах досить великий. Це дозволяє отримувати матеріали із новими властивостями. Вони мають меншу масу, морозостійкі, мають дещо більшу міцність у порівнянні зі звичайними, підвищеною зносостійкістю. Полімерцементні бетони одержують трьома способами:
введенням в бетон ярі змішуванні водних дисперсій полімерів (полівінілацетату або синтетичного каучуку), що розпадаються в бетонної сумішіз виділенням води, при цьому зневоднений полімер виконує роль додаткового сполучного;
додаванням у воду замішування водорозчинних мономерів і полімерів (фуранового та полівінілового спиртів, епоксидних, фенолформальдегідних смол тощо) з подальшим їх затвердінням в бетоні нагріванням або за допомогою затверджувачів;
просоченням бетону на необхідну глибину малов'язкими полімерами (карбамідами, лаком «етиноль», стиролом), які затверджуються безпосередньо в бетоні.
Заповнювачами для полімерцементних бетонів є кварцові або подрібнені піски, а також щебінь міцних і щільних гірських порід крупністю не більше 20 мм. Застосовують також полімерцементні дрібнозернисті розчини.
Оптимальний вміст полімеру типу полівінілацетату становить від 15 до 20% до маси цементу в перерахунку суха речовина. При цьому найкращим чиномвикористовуються властивості як цементу, і полімеру. При такому дозуванні в полімерцементному бетоні зберігається суцільність цементного гелю, а полімер, огортаючи цементні зростки та зерна заповнювача, додатково склеює їх. У разі збільшення полімеру суцільність цементних новоутворень порушується, через що знижується міцність полімерцементних бетонів.
Оптимальний вміст водорозчинного карбамідного полімеру С-89, а також епоксидних полімерів ДЕГ-1 та ТЕГ-17 близько 2% по відношенню до маси цементу. При цьому водоцементне відношення бетонної суміші можна знизити до 0,29-0,30 без шкоди для її зручності, а також стійкості в агресивних середовищах. Застосовуючи різні полімерні складові можна отримати полімерні бетони, стійкі до дії нафтопродуктів, жирів і розчинів солей. Полімерцементні бетони застосовують для влаштування зносостійких іолів, аеродромних покриттів, резервуарів під нафтопродукти, а також монолітних конструкційдо роботи у агресивних середовищах.
Для приготування полімерцементних сумішей застосовують лопатеві мішалки або вібросмішувачі. При механічному перемішуванні суміш насичується повітрям, у бетоні утворюються дрібні пори, рівномірно розподілені за обсягом. Внаслідок того, що полімерцементні бетони застосовують поки що у невеликих обсягах, їх суміші готують у змішувачах, розташованих поблизу місця укладання. Полімерцементні суміші мають підвищену в'язкість, тому віброущільнювати їх при низьких частотах (3000 кіл/хв) малоефективно. Повітря не видаляється з бетону, структура його виходить надмірно пористою та пухкою. Більш доцільно високочастотне вібрування, а для жорстких сумішей трамбування та вібропресування.
Полімерцементні бетони, приготовані на водних дисперсіях полімерів, витримують у повітряно-сухих умовах, бетони з добавками епоксидних і карбамідних полімерів швидко тверднуть у вологих умовах.
Пластбетон - штучні конгломерати, одержувані повністю на органічних полімерних сполучних. Вони є по суті пластмасами з мінеральними наповнювачами різної крупності.
Сполучними в пластбетонах служать малов'язкі термореактивні полімери (фенолформальдегідні, фуранові, поліефірні та епоксидні), які при додаванні затверджувачів і в певних умовах тверднуть, склеюючи компоненти в міцний конгломерат. Зазвичай застосовують пластбетон складів 1:5-1:15 (полімер: наповнювач по масі).
Для затвердіння полімерів застосовують гасовий контакт Петрова, сульфокислоти та мінеральні кислоти, поліетиленполіамін, діетилентріамін та ін.
Як наповнювачі застосовують чисті піски з крупністю зерен 0,6-2,5 мм і вмістом глинистих і пилуватих частинок не більше 0,5%. Щебінь та гравій також повинні бути сухими та чистими та мати крупність не більше 20 мм. Крім гранітного щебенюяк наповнювачі застосовують андезитовий і баритовий, а також подрібнений трепел і графіт в залежності від призначення пластбетону.
Міцні властивості пластбетонів визначаються властивостями сполучного та наповнювача, а також адгезією між ними. Пластбетони мають високу міцність, особливо при розтягуванні та згинанні. Так, міцність кричи вигину деяких пластбетонів на епоксидних полімерах досягає 350-450 кгс/см2.
Пластбетони практично водонепроникні, морозостійкі; вони добре пручаються зносу, стійки в агресивних середовищах. Наприклад, стійкість їх проти дії кислот у 10 разів вища, ніж у звичайних бетонів.
Пластбетони доцільно застосовувати для гідроізоляційних та антикорозійних облицювань. Їх використовують для отримання зносостійких підлог, в аеродромних покриттях, а також для зведення частин будівель та споруд, що експлуатуються в агресивних середовищах.
Пластбетонні суміші готують у невеликих обсягах безпосередньо біля місць їх укладання через швидке їх твердіння. У лопатевий змішувачзавантажують наповнювачі, потім полімерні сполучні. Після 3-4-хвилинного перемішування та отримання одноманітної маси вводять затверджувач і перемішують протягом 5 - 8 хв.
Приготовлену порцію суміші відразу ж укладають у справу. Ущільнюють її трамбуванням чи штикуванням.
Тверднуть пластбетони краще в сухих умовах при 50-100 ° С. Підвищення відносної вологостівище 60% знижує міцність пластбетонів, особливо на поліефірних полімерах. Склади на епоксидних полімерах менш чутливі до підвищеної вологості. Час прогрівання укладених пластбетонів становить 4-8 год залежно від виду полімеру та складу суміші. При твердінні пластбетонів відбувається їх усадка, величина якої залежить від виду та кількості полімеру.

→ Бетонна суміш

Технологія виробництва виробів із полімербетону

Відповідно до розробленої та прийнятої класифікації за складом та способом приготування П-бетони поділяють на три основні групи:
- полімерцементні бетони (ПЦБ) – цементні бетони з добавками полімерів;
- бетонополімери (БП) – цементні бетони, просочені мономерами чи олігомерами;
- Полімербетон (ПБ) - бетони на основі полімерних сполучних. Полімерцементні бетони (ПЦБ) є цементними.
бетони, при приготуванні яких до бетонної суміші додають 15 – 20 %, у перерахунку на суху речовину, полімерні добавки у вигляді водних дисперсій або емульсій різних мономерів: вініл ацетату, стиролу, вінілхло-риду та різні латекси С КС-30, С КС- 50, СКЦ-65 та ін.

Полімерцементні бетони мають високу адгезію до старого бетону, підвищену міцність в повітряно-сухих умовах, підвищену водонепроникність і водостійкість. Полімеррозчини не містять у своєму складі великого щебеню, а полімерні мастики містять лише мінеральне борошно.

Раціональними областями застосування таких бетонів є зносостійкі покриття підлог за сухих умов експлуатації, реставрація бетонних конструкцій, ремонт аеродромних покриттів, розчини кладкита ін. При виробництві підлог у полімерцементні бетони та розчини допускається введення різних барвників.

Бетонополімери (БП) являють собою цементні бетони, поровий простір яких повністю або частково заповнено отвержден-ним полімером. Заповнення порового простору цементного бетонуздійснюється шляхом просочення його низьков'язкими олігомерами, що полімеризуються, мономерами або розплавленою сіркою. Як просочують олігомерів застосовують поліефірну смолутипу ГТН-1 (ГОСТ 27952), рідше епоксидну ЕД-20 (ГОСТ 10587), а також мономери метилметакрилат ММА (ГОСТ 20370) або стирол. Як затверджувачі синтетичних смол використовуються: для поліефірної смоли ПН-1 - гіперіз ГП (ТУ 38-10293-75) і нафтенат кобальту НК (ТУ 6-05-1075-76); для епоксидної ЕД-20 – поліетиленполіамін ПЕПА (ТУ 6-02-594-80Е); для металме-такрилату ММА – систему, що складається з технічного диметиланіліну ДМА (ГОСТ 2168) та перекису бензоїлу (ГОСТ 14888); для стиролу (ГОСТ 10003) – органічні перекису та гідроперекису, або азосполуки з прискорювачами типу нафітенат кобалбіту, диметиланілін. Стирол також самополімеризується за підвищених температур.

Виготовлення БП виробів або конструкцій включає наступні основні операції: бетонні та залізобетонні вироби висушують до 1% вологості, поміщають у герметично щільний контейнер або автоклав, де їх вакуумують, потім в автоклав заливають мономер або олігомер, виробляється просочення, після чого шар, що просочує, зливається. Полімеризацію мономеру або олігомеру в поровому просторі бетону проводять у цій же камері або автоклаві шляхом нагрівання або - радіаційним способом радіоактивним С 60. При термокаталітичному способі затвердіння мономери або олігомери вводять затверджувачі та прискорювачі. Залежно від необхідних умов продукт просочують повністю або тільки поверхневий шарна глибину 15-20 мм.

Час просочення бетону визначається габаритними розмірамивироби, глибиною просочення, в'язкістю мономеру чи олігомеру. Час термокаталітичної полімеризації при температурі 80-100 ° С становить від 4 до 6 годин.

Схема заводу з виробництва бетонополімерних виробів показано на рис. 7.4.1.

Бетонні та залізобетонні вироби, що пройшли сушіння в камерах (12), подаються мостовим краном (1) в резервуар для просочення (10) , в якому відбувається вакуумування виробів та подальше просочення. Потім виріб надходить на полімеризацію в ємність (3), і далі заполімеризовані вироби надходять на майданчики для витримування (14).

Мономери та каталізатори зберігаються в окремих ємностях (7,9). Для уникнення мимовільної полімеризації компонентів та просочувальних сумішей їх зберігають у холодильниках (11).

БП мають багато позитивними властивостями: при міцності вихідного бетону (40 МПа) після повного просочення мономером ММА міцність підвищується до 120-140 МПа, а при просоченні епоксидними смолами до 180-200 МПа; водопоглинання за 24 години становить 0,02-0,03%, а морозостійкість зростає до 500 циклів та вище; значно зростає опір стирання та хімічна стійкість до розчинів мінеральних солей, нафтопродуктів та мінеральних добрив.

Мал. 7.4.1. Схема заводу з виробництва бетонополімерних виробів: 1 – крани; 2 – резервуар для гарячої води; 3 – полімеризатор; 4 – допоміжні приміщення; 5 – вакуум-насос; 6 – система подачі пари низького тиску; 7 – ємності для каталізатора; 8 – компенсаційні резервуари; 9 - резервуари для зберігання мономеру; 10 – резервуар для просочення; 11 – холодильники; 12 - сушильні камери; 13 – пост контролю; 14 – майданчики для витримування бетону

Раціональними областями застосування БП є: хімічно та зносостійкі підлоги промислових будівельта сільськогосподарських приміщень, напірні труби; опори ліній електропередач; пальові фундаменти, що використовуються в суворих кліматичних умовахта засолених ґрунтах та ін.

До основних недоліків БП відносяться: складна технологія їх отримання, що вимагає спеціального обладнання і, як наслідок, їхня висока вартість. Тому БП повинні застосовуватись у будівельній практиці з урахуванням їх специфічних властивостей та економічної доцільності.

Полімербетони (ПБ) являють собою штучні каменеподібні матеріали, одержувані на основі синтетичних смол, затверджувачів, хімічно стійких заповнювачів та наповнювачів та інших добавок без участі мінеральних в'яжучих та води. Вони призначені для застосування в несучих та ненесущих, монолітних та збірних хімічно стійких. будівельних конструкціяхта виробах в основному на промислових підприємствах з наявністю різних високоагресивних середовищ, виготовлення великогабаритних вакуумних камер, радіопрозорих, радіонепроникних та радіаційностійких споруд, для виготовлення базових деталей у станко- та машинобудівній промисловості та ін.

Полімербетони та армополімербетони класифікуються за видом полімерного сполучного, середньої щільності, виду арматури, хімічної стійкості та характеристикам міцності.

Склади, найбільш поширених у будівництві, полімербетонів та їх основні властивості наведені у табл. 7.4.1. та 7.4.2.

Полімеррозчини не містять щебеню, тільки пісок та мінеральне борошно.

Полімерні мастикинаповнені одним борошном.

Для приготування полімербетонів як сполучний найчастіше застосовують такі синтетичні смоли: фурфуролацетонову ФА або ФАМ (ТУ 59-02-039.07-79); фурано-епоксидну смолу ФАЕД (ТУ 59-02-039.13-78); ненасичену поліефірну смолу ПН-1 (ГОСТ 27592) або ПН-63 (ОСТ 1438-78 з ізм.); метилметакрилат (мономер) ММА (ГОСТ 20370); уніфіковану карбамідну смолу КФ-Ж (ГОСТ 1431); як отверджувач синтетичних смол використовуються: для фуранових смол ФА або ФАМ-бензолсульфокислота БСК (ТУ 6-14-25-74); для фурано-епоксидної смоли ФАЕД-поліетиленполіамін ПЕПА (ТУ 6-02-594-80Е); для поліефірних смол ПН-1 та ПН-63-гіпериз ДП (ТУ 38-10293-75) та нафтенат кобальту НК (ТУ 6-05-1075-76); для металметакрилату ММА-систему, що складається з технічного диметиланіліну ДМА (ГОСТ 2168) та перекису бензоїлу (ГОСТ 14888, з ізм.); для карбамідних смол КФ-Ж - солянокислий анілін (ГОСТ 5822).

Як великі заповнювачі застосовують кислотостійкий щебінь або гравій (ГОСТ 8267 і ГОСТ 10260). Як великі пористі заповнювачі застосовують керамзит, шунгізит і аглопорит (ГОСТ 9759, 19345 і 11991). Кислотостійкість перелічених заповнювачів, що визначається за ГОСТ 473.1, повинна бути не нижче 96%.

Як дрібні заповнювачі слід застосовувати кварцові піски(ГОСТ 8736). Допускається використання відсіву при дробленні хімічно стійких гірських порід із максимальною крупністю зерен 2-3 мм. Кислотостійкість дрібних заповнювачів, так само як і щебеню, повинна бути не нижче 96%, а вміст пилоподібних, мулистих або глиняних частинок, що визначаються відмучуванням, не повинен перевищувати 2%.

Для приготування полімербетонів як наповнювачів слід застосовувати андезитове борошно (СТУ 107-20-14-64), кварцове борошно, маршаліт (ГОСТ 8736), графітовий порошок (ГОСТ 10274 з ізм.), Допускається застосування меленого аглопориту. Питома поверхня наповнювача має бути в межах 2300-3000 см2/г.

Як водосполучна добавка при приготуванні полімербетонів на сполучному КФ-Ж застосовують гіпсове в'яжуче (ГОСТ 125 з ізм.) або фосфогіпс, який є відходом виробництва фосфорної кислоти.

Наповнювачі та заповнювачі повинні бути сухими з залишковою вологістю не більше 1%. Не допускаються до застосування наповнювачі, забруднені карбонатами, основами та металевим пилом. Кислотостійкість наповнювачів повинна бути не нижче 96%.

При необхідності полімербетони армують сталевою, алюмінієвою або склопластиковою арматурою. Алюмінієву арматуру застосовують переважно для полімербетонів на основі поліефірних смол з попереднім натягом.

Матеріали, що застосовуються, повинні забезпечувати задані властивості полімербетонів і задовольняти вимогам відповідних ГОСТів, ТУ та інструкцій з приготування полімербетонів (СН 525-80).

Приготування полімербетонної суміші включає наступні операції: промив заповнювачів, сушіння наповнювачів та заповнювачів, фракціонування заповнювачів, підготовку затверджувачів та прискорювачів, дозування компонентів та їх перемішування. Сушіння матеріалів здійснюється в сушильних барабанах, печах, термошкафах.

Температура наповнювачів та заповнювачів перед подачею до дозаторів повинна бути в межах 20-2 5 °С.

Смоли, затверджувачі, прискорювачі та пластифікатори перекачуються зі складу в ємності-накопичувачі насосами.

Дозування компонентів здійснюється ваговими дозаторами з точністю дозування:
смоли, наповнювачі, затверджувачі +- 1%,
пісок та щебінь +-2%.
Перемішування складових полімербетонних сумішей виробляють у дві стадії: приготування мастики, приготування полімербетонної суміші.
Приготування мастики здійснюють у швидкісному змішувачі, зі швидкістю обертання робочого органу 600-800 об/хв, час приготування з урахуванням завантаження 2-2.5 хв.

Приготування полімербетонних сумішей роблять у бетонозмішувачах примусового перемішування при 15°З вище.

Технологічний процес формування полімербетонних виробів складається з наступних операцій: чищення та мастила форм, встановлення арматурних елементів, укладання полімербетонної суміші та формування виробів.

Змащення металевих формздійснюють спеціальними складами у % за масою: емульсол -55...60; графітовий порошок – 35…40; вода -5… 10. Допускається застосування розчинів бітуму в бензині, силіконових мастил, розчину низькомолекулярного поліетилену в толуолі.

Для укладання, розрівнювання та загладжування суміші використовують бетоноукладачі. Ущільнення здійснюють на вібромайданчиках або за допомогою навісних вібраторів. Ущільнення виробів з полімербетонів на пористих заповнювачах здійснюють з привантаженням, що забезпечує тиск 0,005 МПа.

Тривалість вібрування призначають залежно від жорсткості суміші, але не менше ніж 2 хв. Ознакою хорошого ущільнення суміші служить виділення поверхні виробу рідкої фази. Більше ефективно ущільнення полімербетонних сумішей на низькочастотних вібромайданчиках з параметрами: амплітуда 2 – 4 мм та частота коливань 250 – 300 за хвилину.

Набір міцності полімербетонів у природних умовах (при температурі не нижче 15°С та вологості 60 – 70%) відбувається протягом 28 – 30 діб. З метою прискорення твердіння конструкції з полімербетону піддають сухому прогріву протягом 6 - 18 годин у камерах з паровими регістрами або аеродинамічних печах при температурі 80 - 100°С. При цьому швидкість підйому та зниження температури має бути не більше 0,5 – 1°С на хвилину.

Типова технологічна схема заводського виробництва виробів із полімербетонів представлена ​​на графіку (рис. 7.4.2).

Мал. 7.4.2. Технологічна схемавиробництва виробів із полімербетону на потоковій лінії. 1 – склад заповнювачів; 2 – бункери прийому щебеню та піску; 3 – сушильні барабани; 4 – дозатори; 5 – бетонозмішувач; 6 – вібромайданчик; 7 – камери термообробки; 8 – пост розпалубки; 9 – склад готової продукції

Приготування полімербетонної суміші відбувається у два етапи: на першому готують сполучну, змішуючи смолу, мікронаповнювач, пластифікатор і затверджувач, на другому – перемішують готове сполучне з великим та дрібним заповнювачами в бетонозмішувачах примусової дії. Сполучне готують змішуванням віддозованих мікронаповнювача, пластифікатора, смоли і затверджувача в турбулентному змішувачі, що безперервно працює. Час перемішування завантажених компонентів трохи більше 30 з.

Полімербетонну суміш готують послідовним змішуванням сухих заповнювачів (піску і щебеню), потім в бетонозмішувач, що безперервно працює, подають сполучне. Час змішування наповнювачів (сухої суміші) 1,5-2 хв; сухої суміші заповнювачів із сполучною – 2 хв; розвантаження полімербетонної суміші – 0,5 хв. Пісок та щебінь подаються до бетонозмішувачів – дозаторами. Змішувач повинен бути обладнаний термодатчиками та аварійним пристроєм для подачі води при раптовій аварії або при порушенні технологічного процесу, коли необхідно зупинити реакцію структуроутворення полімеру. 164

Полімербетонну суміш подають у бетоноукладач. підвісного типуз пересувним бункером та загладжуючим пристроєм, який рівномірно розподіляє полімербетонну суміш за формою виробу.

Ущільнюють полімербетонну суміш на резонансному вібромайданчику з горизонтально спрямованими коливаннями. Амплітуда коливань 0,4 -0,9 мм по горизонталі, 0,2-0,4 мм за вертикаллю, частота 2600 кол/хв. Час віброущільнення 2 хв.

Укладання та віброущільнення суміші проводять у закритому приміщенні, обладнаному припливно-витяжною вентиляцією. Одночасно з формуванням полімербетонних конструкцій формують контрольні зразки розміром 100X100X100 мм для визначення міцності полімербетону на стиск. На кожен виріб із полімербетону об'ємом 1,5 – 2,4 м3 виготовляють три контрольні зразки.

Термообробка полімербетонних виробів. Для отримання виробів із заданими властивостями в більш короткі терміни їх направляють за допомогою конвеєра для підлоги в камеру термообробки. Термообробку виробів проводять у печі аеродинамічного нагріву типу ПАП, що забезпечує рівномірний розподіл температури по всьому об'єму.

Після теплової обробки готові вироби автоматично переміщуються конвеєром у технологічний проліт, витягуються з форми та направляються на склад готової продукції. Форму, що звільнилася, очищають від сторонніх предметів і залишків полімербетону і готують до формування чергового виробу.

Контроль якості слід проводити, починаючи з перевірки якості всіх складових, правильного дозування, режимів перемішування, ущільнення та термообробки.

Основними показниками якості полімербетону, що готується, є температура саморозігріву після формування, швидкість наростання твердості бетону, його характеристики міцності, включаючи однорідність через 20 – 30 хв. Після вібраційного ущільнення полімербетонна суміш починає розігріватися до температури 35 – 40°С, а в масивних конструкціях- До 60 - 80°С. Недостатній розігрів полімербетону свідчить про незадовільну якість смоли, затверджувача або високу вологість наповнювачів і заповнювачів.

Для визначення контрольних показників міцності полімербетонів відчувають зразки відповідно до ГОСТ 10180 та інструкцією СН 525 - 80.

При виконанні робіт з виготовлення виробів і конструкцій з полімербетону необхідно дотримуватись правил, передбачених главою СНиП з техніки безпеки в будівництві, санітарні правилаорганізації технологічних процесів, затверджені Головним санітарно-епідеміологічним управлінням Міністерства охорони здоров'я та вимоги Інструкції з технології виготовлення полімербетонів (СР 52580).

Полімербетон (який також називають литьовим або штучним каменем, полімерцементом, бетонополімером та пластбетоном) є альтернативним видом бетонної суміші, в якій замість стандартної сполучної речовини використовується полімер (синтетична смола). Завдяки цьому компоненту і дешевшим мінеральним заповнювачам, склад відрізняється високою волого- і морозостійкістю, але при цьому ціна ливарного каменю нижча. Розглянемо докладніше: полімербетон – що це таке і чи справді цей матеріал варто використовувати в будівництві як заміну звичного бетону?

Щоб відповісти на це питання, в першу чергу визначимо, які компоненти включає пластбетон.

Склад полімербетону

Левову частку складу полімерцементу займає заповнювач і додається він відразу двох видів:

• Молотий – тальк, графітовий порошок, андезитове борошно, мелений базальт, слюда та інша сировина.
• Грубодисперсний – гравій, щебінь, кварцовий пісок.

Важливо! При виробництві ливарного каменю не можна використовувати металевий пил, цементне вапно та крейду.

Як «скріплюючий» складовий використовується смола:

• фурано-епоксидна (має відповідати вимогам ТУ 59-02-039.13-78);
• фурфуролацетонова (ФАМ), що відповідає стандартам ТУ 6-05-1618-73;
• карбамідоформальдегідна (відповідає нормам ГОСТ 14231-78);

Щоб скріпити заповнювач часто використовують поліефірну смолу, так як вона коштує дешевше за інших. Також допускається використання мономеру метилметакрилату (складного метилового ефіру), що відповідає стандартам ГОСТ 16505.

Крім цього у складі ливарного каменю присутні затверджувачі, пластифікуючі добавки та фарбувальні компоненти. Вони також повинні відповідати вимогам до хімічних добавок (ГОСТ 24211).

Залежно від тієї чи іншої кількості та типу компонентів можна отримати полімербетон різної якості.

Різновиди полімербетону

Залежно від того, який заповнювач (а точніше його фракція) ви додали до розчину ливарного каменю, можна отримати матеріал як для створення легень декоративних елементів, так і для спорудження більш потужних конструкцій.

Виходячи з цього, розрізняють такі класи полімербетону:

1. Надважкий. Щільність такого бетону становить від 2,5 до 4 т/м3. Як заповнювач для надважкого будівельного матеріалувикористовують компоненти розміром не менше 2-4 см. Такий тип бетону використовується для будівництва конструкцій, на які чиниться великий тиск. несучі конструкції, фундамент).
2. Тяжкий (щільністю від 1,8 до 2,5 т/м 3). Такий пластбетон конструкційного типу підходить для виготовлення декоративного ливарного каміння, що імітує мармур та інше дороге каміння. Розмір наповнювача важкого полімербетону не повинен перевищувати 2 см.
3. Легкий. Так як щільність такого матеріалу становить 0,5-1,8 т/м 3 , його зазвичай відносять до бетонів конструкційно-теплоізоляційного класу. Бетонополімер цього типу відрізняє високими показникамизаощадження тепла. Заповнювач для його приготування використовується такої ж фракції, як і для важкого полімербетону, змінюється лише його кількість.
4. Надлегкий. Щільність такого складу становить від 0,3 до 0,5 т/м 3 тому він використовується для теплоізоляційних робітта при зведенні внутрішніх перегородок. Як наповнювач найчастіше виступають різні стружки, перлити, пробка і полістирол з фракцією не більше 1 см.

Корисно! Найчастіше полімербетон використовують для виготовлення: кухонних стільниць, раковин, підвіконь, колон, сходів, пам'ятників, камінів, фонтанів, підлог, ваз та багато іншого.

Також існує найлегший штучний камінь, із заповнювачем розміром не більше 0,15 мм. Такий матеріал знайшов застосування у виробництві декоративних елементів.

Властивості полімербетону

Якщо порівнювати бетонополімер зі звичайним бетоном, то варто відзначити той факт, що за багатьма своїми характеристиками склад з додаванням смол обходить звичні суміші. Полімербетон має такі властивості:

• щільністю - 300-3000 кг/м3;
• протистоянням на стиск – від 50 до 110 МПа;
• протистоянням на вигин - від 3 до 11 МПа;
• стиранням в межах 0,02-0,03 г/см 2 ;
• температурною межею – від 60 до 140 0 С;
• пружністю - від 10 000 до 40 000 МПа;
• коефіцієнтом теплопровідності – 0,05-0,85 Вт/м·К;
• обсягом поглинання вологи – 0,05–0,5%;

Характеристики міцності полімербетону в 3-6 разів перевищують показники звичайного бетону. Те саме стосується і міцності на розтяг, яка у бетонополімеру майже в 10 разів вища.

Також варто врахувати хімічну пасивність сучасного бетонного складу, що визначається за ГОСТ 25246-82. Із цього нормативного документаслід, що при 200 0 С за Цельсієм хімічна стійкість компонентів бетонополімеру до азотної кислоти буде не менше 0,5%, а до соляної кислоти, аміаку чи розчину кальцію щонайменше 0,8%.

Виходячи з цього, можна зробити висновок, що полімербетон до складу якого входять смоли має всі необхідні для будівництва різних об'єктів якості.

Переваги та недоліки ливарного каменю

Полімерцемент часто застосовується при зведенні конструкцій, які не можна виготовити зі звичайного бетону через його крихкість. Завдяки полімерному складу, споруди будуть менш схильні до деформацій або руйнувань.

Крім цього полімербетон має наступні переваги:

• Завдяки високій водонепроникності та стійкості бетонополімеру до перепадів температурних режимівНа поверхні готового виробу краплі води практично відразу випаровуються, внаслідок чого не відбувається утворення тріщин та інших дефектів.
• Поверхня полімерцементу залишається гладкою протягом усього терміну експлуатації, завдяки чому вироби з полімербетону не брудняться.
• Різноманітність кольорів дозволяє створювати з цього матеріалу вироби, стилізовані під дорогі натуральні породи(граніт, мармур та інші).
• Матеріал піддається переробці з можливістю повторного використання бетонополімеру.
• Конструкції з цього легкого бетонуне потребують додаткової обробки.

Якщо говорити про недоліки сучасного матеріалу, то варто виділити такі мінуси:

• Горючість полімербетону.
• Високу вартість деяких сполучних компонентів (проте якщо ви використовуєте як заповнювач мелену муку, то витрати значно скоротяться).
• У продажу не завжди можна знайти все потрібне для виробництва такого складу.

Говорячи про виробництво полімербетону, варто розглянути можливі варіантивиготовлення такого бетону.

Способи виробництва ливарного каменю

Процес виготовлення бетонополімеру може бути безперервним чи періодичним.

Безперервне виробництво

У цьому випадку ми говоримо про велике виробництво, для якого потрібно придбати відповідне обладнання:

• Вібростол.
• Мішалку.
• Компресорну систему із пістолетом.
• Силіконові матриці.
• Витяжку.
• Шліфувальні та полірувальні машини.

Щоб придбати все необхідне доведеться витратити близько 250 000 рублів. Навіть якщо врахувати, що частину обладнання ви виготовите самотужки, найдорожчі інструменти доведеться купувати. Тому ми не зупинятимемо на цьому способі виробництва і розглянемо більш доступну технологію.

Виготовлення полімерцементу в домашніх умовах

Знаючи, що таке полімербетон, стає очевидно чому найчастіше для виробництва стільниць та декоративних елементів для заміської ділянкиВикористовується саме цей матеріал. На щастя для його домашнього виробництва вам не знадобиться спеціалізованого обладнання.

Щоб виготовити полімерцемент своїми руками:

1. Промийте та очистіть заповнювач. Після цього висушіть його, поки вологість щебеню або гравію не становитиме 0,5-1%. Якщо використовувати вологий заповнювач, міцність готового виробу знизиться.
2. Просійте пісок і видаліть із нього домішки.
3. Засипте в бетонозмішувач спочатку щебінь, потім пісок і заповнювач і перемішуйте компоненти протягом 2 хвилин.
4. Додайте воду і знову перемішайте.
5. Розм'якшіть сполучний компонент (смолу) за допомогою розчинника або просто розігрів тверду масу.
6. Додайте в смолу пластифікуючу добавку, стабілізатори та інші компоненти. Перемішайте окремо від заповнювача протягом 2 хвилин.
7. Додайте затверджувач.
8. Перемішайте всі складові не менше 3 хвилин, поки не отримаєте сметаноподібну суміш.
9. Залийте отриману суміш у змащену парафіном матрицю або підготовлену опалубку. Намагайтеся заливати відразу той обсяг складу, який повністю заповнить форму. Полімербетон дуже швидко схоплюється, тому діяти потрібно швидко.
10. Розрівняйте поверхню та ущільніть суміш на вібростолі.
11. Чекайте на добу і витягніть готовий вирібіз матриці.

На цьому виробництво полімербетону вважатимуться завішеним.

Post Views: 23

Основною відмінністю полімерного бетону від звичайного є те, що при його виробництві вихідний розчин додаються високомолекулярні органічні сполуки. Якщо говорити простою мовою, то у складі такого розчину роль сполучної речовини відіграють смоли: епоксидні, полівінілові, поліефірні, поліуретанові, метилметакрилатні або інші. Також до складу цього матеріалу для підвищення різних властивостейдодають такі компоненти як розчинники, затверджувачі, каталізатори та інші.

Використовується даний матеріал для зовнішньої або внутрішньої обробкирізних будівель та приміщень, а також у дорожньому будівництві, ландшафтний дизайн і виготовлення різних малих архітектурних форм. Завдяки можливості варіювати консистенцію матеріалу під час його виробництва полімерний бетон може бути використаний як на горизонтальних, так і на вертикальних площинах.

Характеристики полімерного бетону

Основними компонентами для виробництва геополімерного бетону є шлак, зола, рідке скло, сполучні смоли. Під час полімеризації такого розчину утворюється моноліт, який як за міцністю, так і з більшості інших технічних характеристик, значно перевищує стандартний бетон. Порівняно з розчином, який готується на основі портландцементу, він має кілька переваг:

• підвищена адгезія практично з будь-якою поверхнею;
• висока швидкість затвердіння;
• відмінні показники з паропроникності;
• підвищені показники щодо стійкості до вигину та розтягування;
• міцність та зносостійкість;
• стійкість до впливу температурних перепадів та кислотних хімічних сполук.

Також цей будматеріал має невелику вагу, він цілком екологічний. Якщо ж говорити про недоліки, то про цей матеріал всього один. Зважаючи на те, що розроблений він був не так давно, а для його виробництва використовуються якісні складові, то він коштує досить дорого. Однак є всі підстави вважати, що в дуже найближчому майбутньому саме він стане найпопулярнішим видом бетону, що використовується в будівництві.

Особливості виготовлення полімерного бетону

Крім вже зазначених компонентів, як добавка для геополімерного бетону найчастіше використовуються клей ПВА, латекси та водорозчинні смоли. Якщо буде використовуватися ПВА, слід підбирати тільки такий вид, в якому в якості емульгатора використовується полівініловий спирт.

При висиханні такої суміші на поверхні утворюється міцна плівка, яка згодом набухає та поглинає воду. Саме тому під час затвердіння матеріалу не допускається те, щоб він контактував з повітрям підвищеним змістомвологи.

Оптимальна кількість різних добавок для такого матеріалу найчастіше встановлюється досвідченим шляхом. Проте запорукою забезпечення високої якостірозчину є правильне співвідношення цементу та полімерних компонентів. Об'єм полімерних компонентів повинен становити не більше 20% від загальної маси цементу. А обсяг водорозчинних смол – трохи більше 2% маси цементу. Найвищої якості можна досягти при використанні поліамідних або епоксидних смол, а також поліетилен-поліамінових затверджувачів.

При приготуванні геополімерного бетону, як і звичайного, Вам знадобиться бетонозмішувач. У неї спочатку засипаються вода та цемент, спеціально призначений для полімерних бетонів (звичайний портландцемент використовувати не можна, оскільки він не підходить за характеристиками). Потім розчин додаються шлак і зола в рівних частинах, після чого він ретельно перемішується. Вже після цього додаються полімерні компоненти та добавки.

Більшість обивателів впевнені, що полімербетон та цементно-полімерний бетон – це дві назви одного матеріалу. Насправді це абсолютно різні будівельні суміші, що володіють високими характеристикамиміцності.

У полімербетон (пластобетон) не додають цемент, а як сполучну речовину виступають різні полімери. До полімерцементних бетонів додають портландцементи, змішані з полімерними добавками.

Виділяють два види:

1. Наповнений - високомолекулярні органічні сполуки заповнюють порожнечі між частинками наповнювача (жвір, щебінь, кварцовий пісок).

2. Каркасний - порожнечі залишаються незаповненими, а полімер служить тільки для скріплення частинок мінерального наповнювача між собою.

У першому випадку кількість суміші коливається від 20 до 50%. У другому випадку – не перевищує 6%.

Вважається високоміцним матеріалом, в якому як поліпшуючі характеристики добавок виступають водні дисперсії полімерів (вінілхлорид, вінілацетат, стирол, латекси, поліамідні смоли та інші). Їх використання дозволяє в кращий бікзмінювати властивості будматеріалу та підвищувати його технічні показники.

Області застосування, виготовлення та продаж

склад

У полімербетон найчастіше додають смоли:

• епоксидні;
• поліуретанові;
• метилметакрилатні;
• полівінілові.

До смол домішують різні пластифікатори для покращення еластичності та підвищення стійкості до розтягування, та затверджувачі для зменшення терміну застигання. До складу цементно-полімерного бетону входить ще й портландцемент.

Отримує свої показники рахунок органічного в'яжучого речовини. Це сприяє тому, що вільні частинки гравію або щебеню скріплюються між собою, перетворюючись на міцний моноліт з повною відсутністю тріщин. У міру того, як випаровується волога, на поверхні утворюється особлива плівка, що додає міцності та підвищує адгезивні властивості (зчеплення з іншими поверхнями).

Завдяки цьому полімербетон стає вкрай стійким навіть до серйозних навантажень, а також впливу кислот та різкої зміни температур. Міцність стає ще вищою, якщо розчин витримується в умовах зниженої вологості (40-50%).

Характеристики:

• вологостійкість;
• зносостійкість;
• висока хімічна стійкість;
• стійкість до перепадів температур;
• підвищена міцність до розтягування;
• відсутність негативного впливуна живі організми;
• високий рівень зчеплення із поверхнями;
• швидке затвердіння;
• хороша повітропроникність.

Єдине, що здатне стати каменем спотикання та перекреслити всі переваги даного будівельного матеріалу – це його дорожнеча. Купити полімерний бетон дешево навряд чи вийде. Ціна безпосередньо залежить від кількості сполучного елемента, що використовується. Наповнені полімербетони завжди дорожчі за каркасні. Добавки можуть бути пофарбовані в будь-які кольори. Це також впливає на кінцеву вартість будівельної суміші.

Виробництво

Як добавки при виробництві полімерного бетону найчастіше використовуються водорозчинні смоли, ПВА і латекси. Коли готова сумішвисихає, на поверхні її частинок утворюється плівка, що набухає при попаданні великої кількості вологи. На характеристики міцності, однак, це не впливає.

Єдиного правильного співвідношення компонентів у рецепті поки що не існує. Але найчастіше виробники змішують цемент із добавками, що не перевищують 20% цементної частини.

Найбільш якісною виходить розчин цементу з водорозчинною поліамідною або епоксидною смолоюта затверджувачем (поліетилен-поліамін).

Виготовлення цементно-полімерної сумішівідбувається так:

1. У бетонозмішувач заливається спеціальна вода для полімерів із невеликою кількістю цементу;

2. Додаються однакове числозоли та шлаку.

3. Розчин перемішується.

4. Додаються полімерні та інші добавки.

5. Остаточно вимішується.

Застосування

Матеріал можна використовувати для ландшафтного дизайну(доріжки та тераси), внутрішньої та зовнішньої обробкистін, підлог та фасадів будівель.

Дизайнери та архітектори люблять його за те, що він легко формується і здатний наноситься ручним та механічними способами. На поверхню залитого бетону певну кількість разів накладається спеціальний штамп, що імітує різні природні структури (камінь, камінь, дерево, тротуарна плитката інші). Висохлу поверхню згодом можна фарбувати в потрібний колірфарбами з акриловою основою.

Їм також можна обробляти портали камінів, огорожі, цоколі, сходи, басейни, бордюри, барбекю-зони, фасади будівель.

Полімерні покриттядля бетону здатні надати матеріалу додаткові покращені властивості зносостійкості, довговічності та міцності. Завдяки їм моноліт здатний прослужити понад 20 років.

Виробники та вартість

У Росії виробництвом та постачанням займаються компанії: ТОВ «ТеоХім», ЗАТ «БАСФ» (представництво німецького концерну BASF), ТОВ «ДІ-Трейд», московське представництво компанії «DUROCEM ITALIA», ТОВ «Зіка» (представник швейцарської фірми SIKA), ТОВ "Топбетон".

Ціна на полімербетонну наливну підлогу стартує на позначці 400 рублів за 1 м 2 . полімерних добавок, умов роботи та метражу.