Polimerni beton je najnovejši material z izboljšanimi lastnostmi. Polimerni dodatki v betonu Plastični beton

Kaj je ta material? Kako se po sestavi in ​​potrošniških lastnostih razlikuje od običajnih betonskih mešanic? Ali je mogoče izdelati polimerni beton z lastnimi rokami? Kje in kako se uporablja? Poskusimo najti odgovore.

Kaj je

Opredelitev

Ugotovimo, kaj je polimerni beton? Ključna razlika med materialom, ki nas zanima, in navadnim betonom je v tem, da se kot vezivo namesto portlandskega cementa uporabljajo sintetične smole. Običajno termoset; manj pogosto - termoplastični.

Referenca: Termoreaktivni polimer je polimer, v katerem pri segrevanju pride do nepopravljivih kemičnih sprememb, ki vodijo do spremembe njegove trdnosti ali drugih lastnosti.
Preprosto povedano, ko se segreje, se plastika ne topi več, ko je dosežena enaka temperatura.
Nasprotno pa termoplastični polimeri z vsakim segrevanjem doživijo fazni prehod.

Ne zamenjujte našega junaka z drugim materialom - polimernim betonom. V našem primeru se kot edino vezivo uporabljajo polimeri. Polimerni beton je navaden beton na osnovi portlandskega cementa, modificiran s sintetičnimi dodatki, ki mu dajejo posebne lastnosti (povečana elastičnost, odpornost proti obrabi, vodoodpornost itd.).

Ključne lastnosti

Kaj daje zamenjava cementa s polimeri glede na potrošniške lastnosti?

• Povečana natezna trdnost. Betoni na osnovi cementa imajo odlično tlačno trdnost, vendar armaturna kletka zaznava upogibne ali natezne obremenitve.
• Zmanjšana krhkost. Material je veliko bolj odporen na udarne obremenitve.
• Elastičnost. Kjer betonski monolit poči, se polimerbeton le rahlo deformira.
• Vodoodporen. Portland cement se med sušenjem znatno skrči, kar zagotavlja porozno strukturo betona. Nasprotno pa se polimeri po končnem nizu trdnosti izjemno rahlo zmanjšajo v volumnu; poleg tega krčenje ne vodi do porizacije, temveč do rahlega zmanjšanja linearnih dimenzij končnega izdelka.

Za pojasnitev: za izboljšanje toplotnoizolacijskih lastnosti in zmanjšanje teže se v nekaterih primerih pri proizvodnji polimerbetonskih izdelkov izvaja uporaba poroznih polnil.
V tej zmogljivosti se uporablja ekspandirana glina in perlitni pesek.
Vendar pore polnila ne pridejo na površje, in če je tako, vodoodpornost ne trpi.

• Odpornost proti zmrzali. Pravzaprav ta lastnost neposredno izhaja iz prejšnjega odstavka: ni por - v njih ni kristalizacije vode, ki raztrga material pri zamrzovanju.

• Povečana odpornost proti obrabi. Polimerno vezivo je pri zlomu močnejše od cementnega kamna; odtrgati delček polnila z njega je veliko težje.
• Kemična odpornost. In to je posledica lastnosti polimerov: večina smol je inertnih na delovanje agresivnih plinov in tekočin.

Aplikacija

Raziščimo glavne uporabe polimernega betona.

Proizvodnja

predpisi

Gradivo, ki ga obravnavamo, velja za relativno novo in tujega izvora; vendar bo študij normativnih dokumentov, po katerih je izdelan, pripeljal do nepričakovanega odkritja. Navodilo za proizvodnjo polimer betona in izdelkov iz njih pod številko CH 525-80 je bilo sprejeto leta 1981 in ostaja aktualno še danes.

Preučimo glavne teze dokumenta. Za vse polimerbetonske izdelke je normalno temperaturno območje od -40 do +80 stopinj Celzija.

Naj pojasnimo: če je zgornja meja posledica možnosti uporabe termoplastičnih smol, ki se pri segrevanju zmehčajo, je spodnja meja posledica povečane krhkosti polimerov med zmrzovanjem.
V odsotnosti udarcev in mehanskih obremenitev na splošno se lahko spodnja meja obratovalne temperature neboleče poveča na trenutno trenutno v najtežjih klimatskih območjih.

Vezivo

Sestava polimernega betona, glede na besedilo dokumenta, lahko vključuje naslednje polimere:

Agregat

Kot glavno polnilo se uporablja kamniti drobljen kamen. Uporaba sedimentnih kamnin (apnenec, školjke itd.) Ni dovoljena: njegova nizka tlačna trdnost bo znatno poslabšala učinkovitost izdelka.

Velikost frakcije drobljenega kamna je določena, ne glede na to, kako smešno se sliši, z največjim premerom:

1. Če največja velikost ne presega 20 mm, se uporablja ena frakcija - 10-20 milimetrov.
2. V primerih, ko največja velikost doseže 40 mm, je priporočljivo uporabiti dve frakciji: 10-20 in 20-40 milimetrov. Majhen gramoz bo prispeval k gostejšemu polnjenju in s tem povečal končno trdnost materiala.

Upoštevajte: za porozne agregate (že omenjena ekspandirana glina in perlit) je sprejemljiva največja velikost 20 mm; Uporabljata se dve frakciji: 5-10 in 10-20 milimetrov.
Hkrati je odstotna sestava agregata razdeljena na grobo in fino frakcijo v razmerju 60:40 masnih odstotkov.

Poleg grobega se uporablja drobni (tako imenovani zrnati) agregat. Običajno to vlogo igra kremenov pesek - naravni ali zdrobljen. Zahteve zanj so v glavnem zmanjšane na odsotnost nečistoč - prahu, mulja in gline, ki lahko poslabšajo oprijem med agregatom in vezivom.

Polnilo

Poleg mineralnega polnila izdelek vsebuje mleto polnilo - mineralno moko. Standard predvideva več možnosti.

Dovoljena je uporaba zmletega drobljenega kamna in kremenčevega peska. Za material, ki je pripravljen na osnovi sečnino-formaldehidnih smol, se uporablja dodaten dodatek za vezavo vode - gradbeni mavec (GOST 125-70).

Primer sestave

Kot vzorec bomo analizirali sestavo težkega polimernega betona na osnovi furan-epoksidnega veziva FAED. Isti dokument SN 525-80 nam bo služil kot vir informacij.

Zanimivo je: BSC opravlja dve funkciji hkrati.
Služi kot polimerizacijski katalizator (trdilec) in zagotavlja dehidracijo (dehidracijo) surovine.

BSC je učinkovit in varen trdilec z dodatno funkcionalnostjo.

Tehnologija

Kako izgleda tehnologija polimernega betona (natančneje, njegova proizvodnja) v industrijskih razmerah?

1. Polnila so temeljito oprana iz vseh vrst onesnaževal. Kot se spomnimo, lahko negativno vplivajo na končno trdnost izdelka.
2. Naslednji korak je sušenje. Vsebnost vlage v agregatu ne sme presegati 1 odstotka; priporočljivo je vzdrževati masno vsebnost vode do 0,5 %.
3. Komponente, razdeljene na frakcije, se naložijo v mešalnik.
   Zaporedje nakladanja in vmesnih operacij je strogo urejeno:
   1. Gramoz se nalaga.
   2. Doda se pesek.
   3. Dodano polnilo.
   4. Zmes mešamo 1-2 minuti.
   5. Doda se vezivo.
   6. Zmes mešamo 3 minute.
   7. Doda se trdilec.
   8. Mešanje 3 minute - in material je pripravljen za vlivanje.
4. Na notranjo površino kalupa se nanese ločilni sloj, ki bo preprečil, da bi se polimerbeton oprijel nanjo. V tej vlogi se običajno uporablja parafin, strojno olje ali tehnični vazelin.
5. Kalup se vlije čim bolj enakomerno in po možnosti brez votlin.
6. Zadnja faza je zbijanje mešanice na vibracijski mizi ali z uporabo nameščenega vibratorja. Optimalna amplituda je 2-3 milimetre, frekvenca je 3000 vibracij na minuto (50 Hz). Če zmes gnetemo in položimo v več korakih, se njeno zbijanje ponovi po vsakem izračunu.
   Signal za zaustavitev tekoče frakcije materiala na površini (običajno je za to dovolj 2-3 minute).

Obrazec lahko odstranite iz končnega izdelka v enem dnevu. Sušenje pri sobni temperaturi traja od 20 do 60 dni. Lahko pa ga pospešimo s segrevanjem do 60-80 stopinj; temperatura narašča in pada s hitrostjo 0,5°C na minuto, da se prepreči rast notranjih napetosti.

Kot lahko vidite, proizvodna tehnologija ne pomeni posebnih težav; ob prisotnosti veziva, trdilca, mešalnika betona in vibracijske mize je povsem mogoče izdelati polimerni beton doma.

Odtenek: betonski mešalnik bo treba zelo hitro očistiti iz ostankov mešanice.
Po dodajanju trdilca, strjevanje ne traja več kot eno uro.

Zdravljenje

Kaj in kako se obdelujejo polimerbetonski izdelki? Ali jih je mogoče brusiti in lepiti?

Kako rezati in vrtati ta material?

• Za lepljenje se uporabljajo mastike in lepila na osnovi istih sintetičnih smol. Mastiki poleg dejanskega veziva vsebujejo kameno moko.

Na fotografiji - belorusko poliuretansko lepilo z ustvarjalnim imenom.

• Za brušenje je primeren običajni brusni papir. Za poliranje se uporablja kolo iz klobučevine; sijaj se lahko nanese s pasto GOI (polirna pasta, ki jo je razvil Državni optični inštitut).

• Vrtanje materiala se načeloma lahko izvede z običajnimi svedri za beton; vendar pa diamantno vrtanje v beton s polimerno vezavo daje veliko boljše rezultate. Robovi luknje ostanejo popolnoma gladki, brez odrezkov. Za luknje z velikimi premeri (na primer pod pipo v polimerbetonski delovni plošči za kuhinjo) se uporablja diamantna žaga.
• Idealno orodje za rezanje je spet diamantna žaga. Zaželeno je tudi za konstrukcije, katerih videz ni tako pomemben (rezanje armiranega betona z diamantnimi kolesi omogoča popolno enakomernost rezanih robov in ne spreminjanje kroga pri prehodih ojačitve); v primeru istega pulta bo nenatančen rez brezupno pokvari njegov videz.

Diamantna žaga je idealno orodje za rezanje materiala.

Pri obdelavi materiala se je na splošno vredno izogibati njegovemu močnemu segrevanju. Temperature nad 120 - 150 stopinj so kontraindicirane za termoplastično vezivo.

Zaključek

Polimercementni beton je material iz umetnega kamna, katerega veziva sta polimer in cement, agregati so pesek in drobljen kamen. Za razliko od običajnih betonov z modificirajočimi dodatki (GKZH-94, Vinsol), ki zaradi majhnih količin praktično ne spremenijo strukture betona, je vsebnost polimerov v polimercementnih betonih precej visoka. To omogoča pridobivanje materialov z novimi lastnostmi. Imajo manjšo težo, so odporni proti zmrzali, imajo nekoliko večjo trdnost v primerjavi z običajnimi in povečano odpornost proti obrabi. Polimercementni beton se pridobiva na tri načine:
vnos vodnih disperzij polimerov (polivinilacetata ali sintetične gume) v beton, ki se v betonski mešanici razgradijo s sproščanjem vode, dehidrirani polimer pa deluje kot dodatno vezivo;
dodajanje vodotopnih monomerov in polimerov (furan in polivinil alkoholi, epoksi, fenol-formaldehidne smole itd.) v mešalno vodo, čemur sledi njihovo utrjevanje v betonu s segrevanjem ali uporabo trdilcev;
impregnacija betona do zahtevane globine z nizko viskoznimi polimeri (karbamidi, etinolni lak, stiren), ki se utrdijo neposredno v betonu.
Polnila za polimercementne betone so kremenov ali zdrobljen pesek, pa tudi drobljen kamen močnih in gostih kamnin z velikostjo delcev največ 20 mm. Uporabljajo se tudi drobnozrnate polimercementne malte.
Optimalna vsebnost polivinil acetata polimernega tipa je od 15 do 20 mas. % cementa glede na suho snov. Tako se najbolje izkoristijo lastnosti cementa in polimera. S takšnim odmerkom se v polimercementnem betonu ohrani kontinuiteta cementnega gela, polimer, ki obdaja cementne agregate in zrna agregata, pa jih dodatno lepi. S povečanjem polimera se moti kontinuiteta cementnih neoplazem, kar zmanjša trdnost polimercementnih betonov.
Optimalna vsebnost v vodi topnega karbamidnega polimera C-89, pa tudi epoksi polimerov DEG-1 in TEG-17 je približno 2% glede na maso cementa. Hkrati se lahko razmerje med vodo in cementom v betonski mešanici zmanjša na 0,29-0,30, ne da bi pri tem ogrozili njeno obdelovalnost in odpornost v agresivnih okoljih. Z uporabo različnih polimernih komponent je mogoče pridobiti polimerne betone, ki so odporni na delovanje oljnih produktov, maščob in solnih raztopin. Polimercementni betoni se uporabljajo za gradnjo odpornih proti obrabi iolov, letalskih premazov, rezervoarjev za naftne derivate, pa tudi monolitnih konstrukcij za delo v agresivnih okoljih.
Za pripravo polimercementnih mešanic se uporabljajo lopatice ali vibracijski mešalniki. Med mehanskim mešanjem je zmes nasičena z zrakom, v betonu se tvorijo majhne pore, enakomerno porazdeljene po volumnu. Zaradi dejstva, da se polimercementni betoni še vedno uporabljajo v majhnih količinah, se njihove mešanice pripravljajo v mešalnikih, ki se nahajajo v bližini mesta polaganja. Polimercementne zmesi imajo visoko viskoznost, zato je njihovo vibro kompaktiranje pri nizkih frekvencah (3000 vrt/min) neučinkovito. Zrak se ne odstrani iz betona, njegova struktura je pretirano porozna in ohlapna. Visokofrekvenčna vibracija je bolj smotrna, za toge mešanice pa nabijanje in vibrokompresija.
Polimercementni betoni, pripravljeni na vodnih disperzijah polimerov, se hranijo v zračno suhih pogojih, medtem ko betoni z dodatki epoksidnih in sečninskih polimerov hitro strdijo v vlažnih pogojih.
Plastični betoni so umetni konglomerati, pridobljeni v celoti na organskih polimernih vezivih. V bistvu so plastika, polnjena z minerali, različnih velikosti.
Veziva v plastičnih betonih so nizko viskozni termoreaktivni polimeri (fenol-formaldehid, furan, poliester in epoksi), ki se ob dodajanju trdilcev in pod določenimi pogoji strdijo in zlepijo komponente v močan konglomerat. Običajno se uporabljajo plastični betoni sestavkov 1:5-1:15 (polimer: polnilo po masi).
Za utrjevanje polimerov uporabljamo Petrov petrolejski kontakt, sulfonske kisline in mineralne kisline, polietilenpoliamin, dietilentriamin itd.
Kot polnila se uporabljajo čisti pesek z velikostjo zrn 0,6-2,5 mm in vsebnostjo gline in prašnih delcev ne več kot 0,5%. Tudi drobljen kamen in gramoz morata biti suha in čista ter imeti velikost delcev največ 20 mm. Poleg zdrobljenega granita se kot polnila uporabljajo andezit in barit ter zdrobljen tripoli in grafit, odvisno od namena plastičnega betona.
Trdnostne lastnosti plastičnega betona določajo lastnosti veziva in polnila ter oprijem med njima. Plastični betoni imajo visoko trdnost, zlasti pri napetosti in upogibanju. Tako trdnost ali upogibanje nekaterih plastbetonov na epoksi polimerih doseže 350-450 kgf/cm2.
Plastični betoni so praktično vodoodporni, odporni proti zmrzali; dobro se upirajo obrabi, stojijo v agresivnih okoljih. Na primer, njihova odpornost proti delovanju kislin je 10-krat večja kot pri običajnih betonih.
Za hidroizolacijo in antikorozijske obloge je smiselno uporabiti plastične betone. Uporabljajo se za pridobivanje talnih oblog, odpornih proti obrabi, na letaliških pločnikih, pa tudi za gradnjo delov stavb in objektov, ki delujejo v agresivnih okoljih.
Plast-betonske mešanice se zaradi hitrega strjevanja pripravijo v majhnih količinah neposredno na mestih njihovega polaganja. Polnila se naložijo v lopatični mešalnik, nato polimerna veziva. Po 3-4 minutah mešanja in pridobivanja enotne mase vnesemo trdilec in mešamo 5-8 minut.
Pripravljeni del mešanice se takoj da v kovček. Zatesnite ga z nabijanjem ali bajonetiranjem.
Plastični betoni se bolje strdijo v suhih pogojih pri 50-100 °C. Povečanje relativne vlažnosti nad 60 % zmanjša trdnost plastičnih betonov, zlasti na poliestrskih polimerih. Formulacije iz epoksidne smole so manj občutljive na visoko vlažnost. Čas segrevanja položenih plastičnih betonov je 4-8 ur, odvisno od vrste polimera in sestave mešanice. Med strjevanjem plastičnih betonov pride do njihovega krčenja, katerega velikost je odvisna od vrste in količine polimera.

Polimerni beton je eden najnovejših izumov, ki so nam jih dali procesni inženirji. Posebnost tega gradbenega materiala je, da vsebuje različne polimerne dodatke. Značilne sestavine takega betona so stiren, poliamidne smole, vinilklorid, različni lateksi in druge snovi.

Uporaba dodatkov omogoča spreminjanje strukture in lastnosti betonske mešanice, izboljšanje njene tehnične zmogljivosti. Zaradi svoje vsestranskosti in enostavne proizvodnje se polimerni beton v našem času uporablja skoraj povsod.

Vrste

Obstajata dve vrsti polimernega betona, od katerih se vsaka uporablja za določene vrste gradbenih del. Prva možnost je polnjen polimerni beton. Struktura tega materiala vsebuje organske spojine, ki zapolnjujejo praznine med polnilom (drobljen kamen, gramoz, kremenčev pesek).

Druga možnost je okvirni molekularni beton. Praznine med polnili ostanejo nezapolnjene in polimerni materiali so potrebni za povezavo delcev skupaj.

Polimerni beton je beton, v katerem je mineralno vezivo v obliki cementa in silikata v celoti ali delno nadomeščeno s polimernimi komponentami. Vrste so naslednje:

• polimerni cement - polimer, dodan betonu, tukaj je 5-15% mase cementa (fenol-formaldehidne smole, polivinil acetat, sintetična guma, akrilne spojine). Zelo odporni na tekočine, udarce in se uporabljajo za gradnjo letališč, zaključna dela opeke in betona, keramike in stekla, kamnitih plošč;
• plastobeton - namesto cementa se kot del mešanice uporabljajo termoreaktivni polimeri (epoksi, fenol-formaldehid in poliester), glavna lastnost takega betona je visoka odpornost na kisline in alkalije ter nestabilnost na temperature in deformacije. Uporabljajo se za pokrivanje konstrukcij za zaščito pred kemično agresijo ter za popravilo kamnitih in betonskih elementov;
• betonski polimer je beton, impregniran po strjevanju z monomeri, ki zapolnijo pore in napake betona, kar ima za posledico trdnost, odpornost proti zmrzovanju in odpornost proti obrabi.

Prednosti in slabosti

Zakaj je polimerni beton postal vreden konkurent tradicionalnim gradbenim materialom? Hitro se strdi in postane močan kot granit. Čas strjevanja je bistveno krajši od enakega obdobja pri navadnem betonu.

Polimerna komponenta daje betonu največjo natezno trdnost teden dni po vlivanju. Navadni beton za to potrebuje približno mesec dni.

Sestava betona vključuje odpadke kmetijskih in gradbenih del. Prej niso bili na noben način obdelani in so bili v večini primerov preprosto zakopani v zemljo. Uporaba odpadkov pri pripravi polimer betona rešuje problematiko recikliranja in bistveno zmanjša negativne vplive na okolje.

Ker so ti isti odpadki razporejeni skoraj povsod, že obstaja dobra surovina za proizvodnjo polimer betona. Za nakup običajno niso potrebni nobeni posebni dodatki in nečistoče. Tehnologija izdelave takšnega betona je na voljo tudi za začetnike. V procesu priprave betonske mešanice lahko vsak eksperimentira s količino dodatkov in nečistoč, vendar začetni seznam komponent ostane nespremenjen.

Pomanjkljivosti polimernega betona vključujejo pomemben delež njegovih umetnih komponent. Sestava mešanice vsebuje približno 10% snovi umetnega izvora. Druga pomanjkljivost je pomanjkanje standardizacije po GOST. Nemogoče je biti prepričan, da je naprodaj točno tisti beton, ki ga potrebujete. Tretja pomanjkljivost so visoki stroški zaradi cene dodatkov (smole itd.).

Sestavljen

Leteči pepel je ena najpomembnejših sestavin polimernega betona. Ta snov je produkt zgorevanja premoga. Uporaba letečega pepela kot dodatka ima učinek polnjenja svežega betona. Učinek polnjenja temelji na sposobnosti najmanjših delcev premoga, da zapolnijo vse praznine in porozne formacije. Manjša kot je velikost delcev pepela, bolj se ta učinek opazi. Zahvaljujoč tej lastnosti letečega pepela postane utrjen beton veliko močnejši in močnejši kot običajno.

Druga pomembna sestavina betonske mešanice je tekoče steklo. Ima odlično lepilno sposobnost in nizko ceno. Njegov dodatek polimernemu betonu bo zelo koristen, če bo končna konstrukcija na prostem ali izpostavljena stalni vodi.

Tehnične lastnosti večvrstnega polimernega betona so višje kot pri drugih standardnih betonih, poleg tega pa je okolju prijazen - lahko se uporablja pri gradnji stavb v živilski industriji. Povprečja so naslednja:

• linearno krčenje 0,2-1,5%;
• poroznost - 1-2%;
• tlačna trdnost - 20-100 MPa;
• toplotna odpornost - 100-180С;
• mera lezenja - 0,3-0,5 kg / cm2;
• odpornost na staranje - 4-6 točk.

Ta vrsta mešanice se uporablja kot strukturni in dekorativni zaključni material.

Tehnologija samoproizvodnje

Če imate potrebno znanje in ustrezne materiale, lahko polimerni beton pripravite z lastnimi rokami. Vendar je treba opozoriti, da ni določenega recepta za pripravo takega betona, ravnovesje komponent se določi na podlagi praktičnih poskusov.

Tehnologija priprave polimernega betona je precej preprosta. V betonski mešalnik se vlije voda in majhna količina cementa. Nato dodamo žlindro in leteči pepel v enakih količinah. Vse sestavine so temeljito premešane. Nato pridejo na vrsto različne polimerne komponente. Dodamo jih prejšnjim sestavinam, nato pa je treba mešanico ponovno premešati.

Kot polimerni dodatek je primerno tekoče steklo, PVA lepilo, različne vodotopne smole. PVA lepilo se lahko uporablja v poljubni količini, saj je odlično polnilo z dobro viskoznostjo. Njegov dodatek betonski raztopini znatno izboljša parametre odpornosti končne konstrukcije in zmanjša odstotek krčenja.
Razmerje med polimeri in vezivi je lahko od 5:1 do 12:1.

Aplikacija

Najbolj racionalna je uporaba polimernih betonov kot dekorativnih in zaščitnih izdelkov iz betona ali kovine. Eno ali drugo zasnovo je priporočljivo v celoti izvesti le v nekaterih primerih. Običajno je to izdelava kopeli za elektrolizo ali luženje, cevovodov ali posod za agresivne tekočine. Izdelava gradbenih ali ogradnih konstrukcij iz tega materiala se ne zdi niti smotrna niti ekonomsko izvedljiva.

Polimer beton ima visoko odpornost na zunanje vplive, zato ga je mogoče vgraditi brez dodatne armature. Če pa še vedno obstaja potreba po dodatni meji varnosti, se za ojačitev polimernega betona uporabljajo steklena vlakna ali jeklo. Drugi elementi, kot so na primer ogljikova vlakna, se uporabljajo veliko manj pogosto.

Zaradi tehničnih zmogljivosti polimernega betona je priročen in poceni material za izdelavo gradbenih dekorativnih elementov. Za pridobitev različnih barv se pripravljenim raztopinam dodajo barvila, za želeno velikost pa se vlijejo v posebej pripravljene oblike. Nastali polimerbetonski izdelki so po barvi in ​​teksturi zelo podobni marmorju, vendar so stroški takšnih konstrukcij veliko nižji.

(sicer liti kamen) je material, ki združuje moč in lepoto naravnega kamna z dostopno ceno (zahvaljujoč poceni mineralnim dodatkom) in enostavnostjo izdelave. Možnost uporabe skoraj vseh agregatov (pesek, granitni in marmorni sekanci, steklo in mnogi drugi) zagotavlja raznolikost. In prisotnost polimernega veziva jih naredi trpežne, izpostavljene vodi in pregrevanju.

Razmislimo o tipičnih tehnoloških postopkih za izdelavo polimernega betona, pa tudi o možnosti, da ga ustvarite sami.

Kaj bo potrebno?

Če želite dobiti izdelek, ki ga potrebujete:

• Polnilo dovolj velike frakcije (pesek, drobljen kamen, grobo zdrobljeno steklo).
• Finejši zmlet agregat, ki znižuje stroške materiala. Je prah iz grafita, kremena ali andezita.
• Vezivo - potrebovalo bo približno 5 odstotkov. V tej funkciji se uporablja ena od polimernih smol. Na primer, poliester (nenasičen), sečnina-formaldehid, furan, epoksid.
• Trdilci, mehčalci, posebni modifikatorji, barvila.
• Lubrikant za sproščanje plesni in gel premaz na vrhu.

Metode proizvodnje

Proizvodni proces lahko poteka v serijski ali kontinuirani tehnologiji.

• V prvem primeru je treba posode, ki se uporabljajo za izdelavo materiala, oprati po vsakem zaključenem ciklu. Toda polimerni beton je mogoče izdelati v najbolj običajnem vedru ali betonskem mešalniku.
• Kontinuirana tehnologija se uporablja predvsem v velikih industrijah. Hkrati posebni stroji za brizganje, razpršilniki in avtomatski mešalniki delujejo skupaj in organizirajo eno samo verigo.

Naslednji video govori o izdelavi in ​​brizganju lahkega polimernega betona:

proces

Za izdelavo litega kamna boste potrebovali kalup, dobro prevlečen s posebnim ločilnim sredstvom (sicer ne bo mogoče odstraniti končnega izdelka). Oblika je lahko izdelana iz silikona, steklenih vlaken, kovine ali celo iz iverne plošče (proračunska možnost).

1. Na sprostitveno pasto nanesemo plast gelcoata želene barve.
2. V kalup položimo sestavljeno mešanico, ki jo sestavljajo zgoraj navedene sestavine, predhodno dobro premešane v betonskem mešalniku. V velikih industrijah, kjer so prostornine zelo trdne, zmes vlijemo v kalup s pomočjo betonskega tlakovca. Če so izdelki majhni in je tehnološki proces periodičen, se to naredi ročno.
3. Zdaj je potrebno, da je položena mešanica izpostavljena vibracijam (vibracijsko zbijanje). Ta postopek traja približno dve minuti. V tovarni se za to uporablja resonančna vibracijska platforma, na majhnem proizvodnem mestu - vibracijska miza.

V proizvodnih pogojih v obratu za proizvodnjo polimer betona se po potrebi izvaja toplotna obdelava za hitrejše strjevanje delov. V drugih primerih čakajo na naravni zaključek tega procesa.

O strojih, kalupih in drugi opremi za proizvodnjo polimerbetonskih izdelkov bomo govorili v nadaljevanju.

Potrebna oprema

Značilnosti izbire in stroški

Tisti, ki sanjajo, da bi z organizacijo obsežne industrijske proizvodnje ciljali na neprekinjeno tehnologijo in solidne količine, bodo potrebovali posebno transportno opremo. Ki bo vključeval stroje za doziranje, mešanje, litje, dodelavo, pa tudi mehanizirano skladišče.

Vse to bo stalo urejeno vsoto nekaj milijonov dolarjev. Če se omejimo na opremo blagovne znamke na ključ, bodo stroški veliko manjši - od 30 do 50 tisoč dolarjev.

A kljub temu ni vedno mogoče najti denarja za nakup, še posebej v našem težkem času. Vendar pa se lahko spravite s še nižjimi stroški. Če kupite vse potrebne stroje in druge stvari posebej. In nekaj, kar si lahko naredite sami. Spodaj je več o tej možnosti.

Seznam opreme in naprav

Torej, tukaj je seznam opreme in naprav, brez katerih ne morete:

• Vibracijska miza - pripravljena bo stala približno 27 tisoč rubljev. Če želite prihraniti denar, mizo zvarite sami z dvomilimetrskimi kovinskimi vogali (60s). Na mizo privarimo vibrator industrijskega tipa - končano.
• Mešalnik, ki bo vse sestavine združil v homogeno zmes. Če kupite močno vakuumsko napravo evropske kakovosti, boste morali plačati približno 10 tisoč dolarjev. Lahko pa uporabite tudi domači betonski mešalnik ali gradbeni mešalnik. To bo veliko ceneje - stroški so odvisni od prostornine in moči. Še ceneje je, da sami izdelate mešalnik iz železnega soda in električnega pogona z menjalnikom.
• Potrebovali boste tudi kompresorski sistem s pištolo. Brez tega gelcoata ne bo mogoče enakomerno nanesti. Pištola stane od 50 do 100 dolarjev. Lahko vzamete avtomobilske kompresorje - dva kosa iz ZIL bosta dovolj. Povezani so vzporedno in pritrjeni na kovinske ploščadi, nameščene na močnem okvirju.
• Kalupi iz steklenih vlaken ali silikona še niso široko na voljo za prodajo. Za določene izdelke (na primer okenske police) jih je mogoče naročiti pri specializiranem podjetju. Ali pa izdelajte kalupe sami, začenši s cenejšim materialom - iverno ploščo z laminacijo.
• Vsekakor bo potrebna izpušna napa - v fazi litja proizvodnjo odlikujejo škodljivi hlapi. V skladu s tem bomo kupili tudi individualno zaščito: rokavice, respiratorje.
• Za zaključna dela boste potrebovali električna orodja: brusilni in polirni stroji. In tudi sveder, vbodna žaga, brusilnik, rezkalnik (če je potrebno).

O emisijah v ozračje pri proizvodnji polimer betona bomo govorili v nadaljevanju.

Ta videoposnetek bo povedal tudi o drugi metodi izdelave polimernega betona:

Emisije v zrak iz takšne proizvodnje

Kot že omenjeno, je med litjem prisotno sproščanje škodljivih komponent.

• Zlasti je to stiren, ki ga vsebujejo smole, ki se uporabljajo kot vezivo. Takoj, ko odpremo hermetično zaprto posodo s takšno smolo, začne strupeni plin izhlapevati.
• Poleg tega je trdilec tudi izjemno nevaren (praviloma je to metil etil keton peroksid). Vendar pa ni hlapljiv in zahteva le zaščito rok z gumijastimi rokavicami.

Ta dejstva prisilijo proizvajalce polimernega betona, da skrbno opremijo prostor za litje, ga naredijo hermetično, namestijo močan izpušni plin nad mizo, ne pozabijo na lastno zaščito (respirator). In če se upoštevajo vsi ti ukrepi in se zrak, ki zapušča napo, očisti, potem ne bo nobenih emisij v ozračje (navsezadnje je prostor nepredušen).

Kako sami narediti elastični polimerni beton (z lastnimi rokami), preberite spodaj.

DIY ustvarjanje

In zdaj bomo govorili o tem, kako sami izdelati majhne izdelke iz modnega litega kamna, pri čemer porabite najmanj denarja. Na primer, lahko so cvetlični lonci, pulti, okenske police (še posebej priljubljene, saj so toplejši od marmorja ali granita).

Izbira in ureditev sobe

Najprej morate razmišljati o sobi - potrebujete 80 kvadratnih metrov skupne površine. Primerno hišo je priporočljivo poiskati nekje na obrobju. In 12 kvadratnih metrov bo treba takoj ograditi za sobo za litje in poskusiti boste morali čim bolj zapečatiti vse razpoke. Tako, da stiren ne pušča.

V središču te sobe naredimo mizo na okvirju iz železnih vogalov, ki ga pokrijemo z vrhom iz iverne plošče. Njegovo površino izpostavimo glede na nivo - to je pomembno! Nad mizo namestimo napo - kovinsko škatlo z elektromotorjem.

Da bi bilo svetlo, na vrh montiramo fluorescenčne sijalke. V sosednji sobi smo postavili isto mizo - za zaključna in druga dela. Tu bomo postavili orodje in posode za sušenje krede in peska (kovinske nizke škatle).

Potrebne surovine

Potrebne surovine:

• Rečni kremenčev pesek (pakiran po 20 kilogramov). Dobro se mora posušiti.
• Presejana kreda - jo tudi posušimo.
• Poliestrska smola - kupi se v vedrih po 20 litrov.
• Trdilec, gelcoat, sprostilna pasta.

Postopek izdelave

1. Za mešanje boste potrebovali čisto plastično vedro, 450-vatni perforator in gradbeni mešalnik (nanj bomo pritrdili perforator z varjenjem perforacijskega svedra - dobimo mešalnik).
2. Obliko izdelamo iz laminiranih lesenih plošč, zaradi česar je zložljiva. Ločilno pasto je priročno nanesti s čopičem, drgniti z najlonsko nogavico.
3. Gelcoat razredčimo s smolo (dodamo 10 odstotkov) in nanesemo s čopičem za flavto. To naredimo dvakrat. Pazimo, da se dlačice s čopiča ne lepijo.
4. Po mešanju smole s trdilcem v čistem vedru dodajte 15-odstotno kredo in nato po porcijah pesek. Masa mora postati viskozna. Če želite odstraniti zračne mehurčke, občasno potrkajte z vedrom po tleh.
5. Ko je pripravljena, raztopino vlijemo v kalup. Zdaj zgladimo površino: dve osebi se z roko primeta za obrazec (vsekakor opremljen z ročaji) in ga dvigneta, z njo udarita po mizi. Mešanico pustimo (40 minut) in zapustimo prostor za litje.
6. Po strjevanju v "gumijasto" stanje - to je mogoče ugotoviti po zelo vroči površini in posebnem zvoku ob trkanju - izdelek vzamemo iz kalupa (razstavimo) in ga obrnemo s stranjo za vlivanje navzdol. Pustite, da se popolnoma strdi, nato pobrusite in polirajte.

Varnostni ukrepi: pri tehtanju smole, pa tudi pri delu z njo, z gelcoatom in z zmesjo, vlito v kalup, delamo le v respiratorju, pod kapuco. Trdilec dodajamo z brizgo, pri čemer nosimo gumijaste rokavice.

Naslednji video vam bo povedal, kako narediti polimerni beton z madeži z lastnimi rokami:

Polimerbeton je poseben gradbeni material, ki se uporablja kot vezni element, pa tudi za zamenjavo apnenih cementov. V nekaterih primerih se polimer uporablja kot dodatek portlandskemu cementu. Je vsestranski, trpežen kompozitni material, pridobljen z mešanjem različnih mineralnih polnil s sintetičnimi ali naravnimi vezivi. Ta napreden tehnični material se uporablja v številnih panogah, vendar je najpogostejši v gradbeništvu.

Vrste

V gradbeništvu se uporabljajo tri vrste polimernih betonov. Nato si bomo podrobneje ogledali njihovo proizvodno tehnologijo, obseg in sestavo, da bi imeli splošno predstavo o ​​polimernih betonih in njihovih modifikacijah.

Polimerne sestave za beton (polimerno modificiran beton)

Ta vrsta betona je izdelana iz portlandskega cementa z modificiranim polimerom, kot so akril, polivinil acetat in etilen vinil acetat. Ima dobro oprijemljivost, visoko upogibno trdnost in nizko prepustnost.

Za akrilni polimer modificiran beton je značilna stabilna barva, zato je med gradbeniki in arhitekti zelo povpraševana. Njegova kemična modifikacija je podobna tradicionalni različici cementa. Količina polimera je običajno 10 do 20 %. Tako modificiran beton ima nižjo stopnjo prepustnosti in večjo gostoto kot čisti cement. Vendar je njegova strukturna celovitost bistveno odvisna od veziva portlandskega cementa.

Razgradnja betona lahko traja dlje, če ima visoko gostoto in manjšo površino. Relativno izboljšanje kemične odpornosti polimerno modificiranega materiala na portlandski cement je možno v kislem okolju.

Beton impregniran s smolo

Polimerna impregnacija za beton se običajno izvede z vključitvijo monomera nizke gostote v hidratizirani portlandski cement, čemur sledi sevalna ali toplotna katalitična polimerizacija. Modul elastičnosti te vrste betona je 50-100 % višji kot pri običajnem betonu.

Vendar je polimerni modul za 10 % večji kot pri običajnem betonu. Zahvaljujoč tem odličnim lastnostim je med številnimi možnostmi uporabe polimernega gradbenega materiala mogoče ločeno omeniti proizvodnjo:

• krovi;
• mostovi;
• cevi;
• talne ploščice;
• gradbeni laminat.

Tehnologija izvedbe postopka vključuje sušenje betona za odstranitev vlage z njegove površine, uporabo monomerov v tanki plasti peska in nato polimerizacijo monomerov s toplotnim tokom. Posledično imajo betonske površine manjšo vodoprepustnost, vpojnost, odpornost proti obrabi in na splošno visoko trdnost. Za povečanje odpornosti proti obrabi, odpornosti na mraz in vlago se uporabljajo tudi polimerne opeke, kamen, tla itd.

Polimerni beton

Nima nič skupnega z našim običajnim portlandskim cementom. Nastane s kombiniranjem kamnov s polimernim vezivom, ki ne vsebuje vode. Polistirenske, akrilne in epoksidne smole so monomeri, ki se pogosto uporabljajo pri izdelavi te vrste betona. Žveplo velja tudi za polimer. Žveplobeton se uporablja za zgradbe, ki zahtevajo visoko kislinsko odpornost. Termoplastični polimeri, najpogosteje pa termoreaktivne smole, se uporabljajo kot glavna polimerna komponenta zaradi njihove visoke toplotne stabilnosti in odpornosti na širok spekter kemikalij.

Polimerni beton je sestavljen iz agregatov, ki vključujejo silicijev dioksid, kremen, granit, apnenec in druge visokokakovostne materiale. Naprava mora biti kakovostna, brez prahu, smeti in prekomerne vlage. Neizpolnjevanje teh meril lahko zmanjša moč vezi med polimernim vezivom in agregatom.

Značilnosti polimernega betona

Sodobni gradbeni material se razlikuje od svojih predhodnikov. Ima naslednje značilnosti:

• Visoka odpornost na kemične in biološke medije.
• V primerjavi s cementno-betonskimi izdelki ima manjšo maso.
• Popolnoma absorbira hrup in vibracije.
• Dobra vremenska odpornost in UV odpornost.
• vpijanje vode.
• Lahko se reže s svedri in brusilniki.
• Lahko se reciklira kot drobljen kamen ali zdrobljen za uporabo kot cestna podlaga.
• Približno 4-krat močnejši od cementnega betona.
• Dobre toplotnoizolacijske lastnosti in stabilnost.
• Izjemno gladek zaključek, ki spodbuja učinkovit hidravlični pretok.

Uporaba

Polimer beton se lahko uporablja za novogradnjo ali obnovo starega materiala. Njegove lepilne lastnosti omogočajo obnavljanje tako polimernih kot običajnih betonov na osnovi cementa. Zaradi nizke prepustnosti in odpornosti proti koroziji je primeren za uporabo v bazenih, kanalizacijskih sistemih, odtočnih kanalih, elektrolitskih celicah in drugih strukturah, ki vsebujejo tekočine ali močne kemikalije. Primeren je za gradnjo in sanacijo vrtin zaradi svoje sposobnosti, da se upre strupenim in korozivnim kanalizacijskim plinom in bakterijam, ki jih pogosto najdemo v vodovodnih sistemih.

Za razliko od tradicionalnih betonskih konstrukcij ne zahteva premaza ali varjenja PVC zaščitenih šivov. Na mestnih ulicah lahko vidite uporabo polimernega betona. Uporablja se pri gradnji cestnih ovir, pločnikov, drenažnih jarkov, fontan. Tudi na ulici se beton dodaja asfaltu pri gradnji odprtih površin, vzletno-pristajalnih stez in drugih objektov, ki so na prostem in so nenehno izpostavljeni zunanjim atmosferskim vplivom.