Состав полимербетона — основные компоненты, характеристики

Сегодня из полимербетона изготавливаются разные красивые изделия декора, например, барельефы, колонны и карнизы, пилястры и другие элементы. У готовых изделий присутствуют четкие гипсовые формы, а также отличные прочностные характеристики. Декор легко прикрепляется к фасаду.

Полимербетон — современный инновационный заменитель обычного бетона

Полимербетон (литьевой камень, полимерцемент, бетонополимер, пластобетон, пластбетон) был изобретен в Америке как более прочная и долговечная альтернатива обыкновенному бетону. Введение в состав нового материала синтетических вяжущих компонентов и отвердителей придало ему повышенную стойкость к влаге, морозам и раздражающим химическим факторам. А использование дешевых минеральных заполнителей позволяет снизить цену.

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

Достоинства материала

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

Главное преимущество композита:

  • Повышенная устойчивость к проникновению влаги внутрь композитного массива. Водные капли быстро испаряются с поверхности материала, не успеваю насытить его разрушающей влагой.
  • Стойкость к значительным температурным перепадам, позволяющая полимерному бетону сохранять целостность, независимо от продолжительности и количества циклов замораживания.

Он вводится в состав в виде вязкой текучей жидкости (синтетической смолы) и придает готовым полимербетонным изделиям немало полезных свойств

Этот материал являет собой один из новых видов бетонных смесей, где вместо силиката либо цемента (используемых во время приготовления обычного бетона) применяется полимер

Красивый внешний вид, разнообразие оттенков и фактур

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

Область применения полимербетона

Из полимербетона или так называемого литого камня изготавливают напольное покрытие, лестницы, облицовочную и тротуарную плитку. В последнее время материал активно используется в производстве кухонных столешниц, подоконников, фасадной лепнины и декоративных элементов.

Обустраивая интерьер или экстерьер, приходится подолгу бродить вдоль прилавков, заставленных красивыми скульптурами, фонтанами. Восхищаясь эстетичностью, трудно догадаться, что многие изделия отлиты именно из полимербетона.

бетон

Среди других сфер применения:

• ремонт бетонной поверхности;

• в качестве смеси для наливного пола;

• для сооружения водоотводных лотков и др.

бетон

Производство полимерного бетона

Для изготовления полимербетонов в качестве основы применяют синтетические смолы или мономеры (низкомолекулярные вещества). В основу добавляют наполнители и заполнители из химически устойчивых материалов. При производстве в состав смеси не добавляют ни воду, ни вяжущие вещества.

Также к условно-полимерным относят виды бетонов, которые пропитываются серой, так как их прочность значительно ниже, чем у других видов полимербетонов. Производство пропитанных серой бетонов сохраняется благодаря следующим факторам:

  • сера стоит на порядок ниже по сравнению с мономерами;
  • процесс пропитки прост по сравнению с другими видами полимербетонов.

При изготовлении полноценных полимербетонов используют минимум три фракции наполнителей и заполнителей, это:

  • наполнители с частицами меньше 0.15 мм (мелкодисперсные);
  • песок в качестве заполнителя зернистостью не выше 5 мм;
  • щебень не крупнее 50 мм.

Полимерные растворы приготавливают без щебня.

Мастики готовятся только из наполнителей (мелкодисперсная фракция).

Изготовление своими руками

Как правило, полимерные бетоны изготавливают в заводских условиях, но при необходимости его можно сделать самостоятельно, в частности, полимерцементный бетон (ПЦБ).

Для изготовления ПЦБ собственноручно, берется наполнитель крупных фракций. Им могут быть песок, щебень, крупноизмельченное битое стекло.

Заполнитель лучше взять более мелкий, тем более мелкий помол снизит конечную стоимость. В качестве заполнителя можно применить порошки из кварца, андезита или повсеместно доступного графита.

В качестве связующего вещества можно применить полимерную смолу из приведенного списка:

  • ненасыщенная полиэфирная;
  • фурановая;
  • эпоксидная;
  • карбамидоформальдегидная.

Важно: Доля смолы в растворе составляет приблизительно 5%.

Также понадобятся отвердители, пластификаторы, красители, модифицирующие добавки, смазка для разделения форм и гелькоут для наружного покрытия. Все это имеется в свободной продаже.

В домашних условиях проблематично изготавливать ПЦБ по непрерывной технологии как на производстве, а применить периодичную технологию вполне реально.

Важно: используемые емкости следует отмывать после каждого завершенного цикла.

Приготовление раствора ведется в ведре или бетономешалке. Форма для литья делается из стеклопластика, силикона, металла. Для удешевления можно применить ДСП, ОСП или старую фанеру.

  1. Форму, в которую будет произведена заливка, покрывают смазкой.
  2. Путем тщательного перемешивания в бетономешалке или строительным миксером в ведре вышеуказанных компонентов, готовится композиционная смесь.
  3. Композиционную смесь закладывают в форму.
  4. Параллельно на разделительную пасту нетолстым слоем наносится гелькоут.
  5. Заложенную в форму смесь подвергают виброуплотнению в течение двух минут. Лучше это делать, используя вибростол.

На заводах для более быстрого затвердения форму с раствором после вибратора помещают в термопечь. В домашних условиях вполне можно дождаться затвердения в естественных условиях, после чего извлечь изделие из формы.

Как сделать своими руками?

Подготовительные работы

Для изготовления смеси необходимо определить, какие полимерные добавки в цемент будут использоваться. Кроме этого, следует подготовить дополнительные составляющие. Песок очищается от посторонних включений, гравий или щебенка промываются. Еще просеивается кварцевый песок. Для замеса смеси рекомендуется использовать бетономешалку, однако вместо нее можно использовать строительный миксер. На этом этапе приготовление завершено, можно приступать к замешиванию смеси.

Как готовятся полимербетонные растворы?

Материал довольно быстро схватывается, потому необходимо использовать его сразу.

Сделать полимерный бетон своими руками несложно. Для этого рекомендуется следовать инструкции:

  1. Соединить все компоненты, добавить воду и смешивать все на протяжении 2 мин.
  2. Для размягчения связующего вещества используется растворитель.
  3. В смолу ввести пластификатор, тщательно перемешать.
  4. Добавить в смесь связующий компонент, а затем — затвердитель.
  5. Повторно перемешать компоненты 3—5 мин.
  6. Раствор готов. Проводить заливку необходимо сразу, потому что материал быстро застывает.

Как производится заливка?

После подготовки формы смесь заливается в нее.

В зависимости от того, какое назначение полимербетона, технология заливки будет отличаться. Для изготовления формового блока рекомендуется следовать такому алгоритму:

  1. Приготовить форму, поверхность обработать техническим маслом.
  2. Заполнить готовой композитной смесью емкость, поверхность тщательно разровнять.
  3. Поставить форму на вибрационный стол или площадку, уплотнить раствор.
  4. Оставить изделие высыхать на сутки.

Что такое полимербетон

Материал относится к бетонной смеси, в которой привычные силикат и цемент заменяются полимером, в результате чего изделия приобретают много полезных в строительстве свойств. Полимер является вязкой жидкостью или синтетической смолой.

Изделия из полимербетона эксплуатируются дольше по сравнению с конструкциями, изготовленными из обычного бетона. При этом они не боятся неблагоприятных природных условий и быстро ремонтируются благодаря отличной адгезии. Для восстановления материала необходимо поврежденное место залить готовой смесью.

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.

Где на практике применяется полимербетон

Главным потребителем бетонополимера является строительная отрасль, где он нашел широкое применение. Благодаря своей прочности и доступности, полимерный бетон незаменим для изготовления железнодорожных шпал, вынужденных выдерживать серьезные весовые нагрузки. Он также используется при возведении колонн, плит перекрытия, всевозможных стоек, решеток и облицовочных материалов. Как мы уже говорили, используется он и для облицовки бетонных лестниц на улице и в помещении. Уличные конструкции из бетонополимера не боятся атмосферных осадков, поэтому служат долго.

Производство полимербетонных труб

Одним из направлений использования бетонполимера является изготовление полимербетонных труб. Сегодня этот материал используется для изготовления методом центрифугирования высокопрочных (50 МПа и выше) труб d=600-1200 мм. Они используются в оросительных системах, потому что не боятся агрессивных сред.

Изоляция трубопроводов

Отечественные ученые изобрели уникальный вид вспененного полимербетона, который хорошо проявил себя при изоляции труб отопления и горячего водоснабжения. Это позволило отказаться от антикоррозионного покрытия стальных труб и наружной гидроизоляции.

Благодаря высокой прочности изделий из монолитного полимербетона (в 2-2,5 раза выше, чем у бетона), они широко используются для производства стоек и перемычек в шахтах. Благодаря их использованию существенно снизилась аварийность, а люди находятся в большей безопасности.

Особенности применения различных марок полимербетонов

Чтобы получить нужную марку бетона, применяют цементы различных марок, от которых зависит прочность и быстрота застывания. Например, чтобы получить марку бетона 100, нужен цемент М300, а для М500 –500-600.

Полимербетонные смеси М100 самые слабые, следующие по крепости: М150,200,250. Наиболее прочная марка 1000, которая используется только в военной области.

[info-box type=»warning»]Уровень крепости бетона зависит и от количества цемента в растворе. Чем выше марка, тем быстрее он застывает, но склонен к растрескиванию.[/info-box]

Для придания полимербетонам морозоустойчивости, применяют специальные смеси, которые маркируются буквой F. Для внутренних работ используют марки ниже F50,от F50 до F300– в гражданском строительстве, свыше F300 – для гидросооружений.

Добавляемые по технологии полимерные добавки в бетон придают материалу особую надежность и прочность, поэтому сфера применения полимербетона в строительстве обширна. Смесь используется для оформления дорожек, террас, бордюр, лестниц, заборов, бассейнов, цоколей здания. Кроме этого, растворы и полимерные наполнители подходят для внутренней и наружной отделки стеновой поверхности, а еще из полимербетона делают прочный и долговечный наливной пол. Материал отличается гибкостью и пластичностью, поэтому из него получится изготовить различные декоративные фигуры и элементы. После высыхания готовое изделие можно раскрасить с помощью акриловых красок.

Можно ли приготовить полимербетон своими руками

Из качественного полимербетона, изготовленного самостоятельно, получают сравнительно недорогие изделия. Для этого в качестве наполнителя берут гравий, шлак, щебень. От их фактуры и вида зависит, что лучше выбрать. Щебень крупнее и более однородного цвета, а гравий меньше размером и разных оттенков. Песок нужен просеянный, чистый.

Чтобы цвет бетона оставался белым, рекомендуют использовать мытый песок (кварцевый), минеральные наполнители белого цвета.

Связующими выступают полиэфирные смолы, минеральная мука и омылённая древесная смола. Чтобы изготавливаемые плиты были более качественные, советуют использовать антисептик (краситель).

Как сделать простейший полимербетон в домашних условиях

Приготовление полимербетона в бетономешалке

Изготовить своими руками изделия из полимербетона можно дома. Твёрдые материалы нужны чистые и просушенные, сухой и просеянный песок.

Для приготовления 1 кг связующей основы для полимерного бетона можно взять следующий рецепт. Вес компонентов рассчитаны в граммах:

  • золы – 320-330,
  • жидкого стекла – 200,
  • гидроксида калия (40%), полученного гидролизом – 9,0
  • шлаковых остатков от сжигания металла – 330,
  • воды – 50.

В бетономешалку первым загружают цемент, затем песок и гравий. После тщательного перемешивания добавляют воду. В зависимости от марки цемента и назначения соблюдают пропорции компонентов. Например, для получения бетона марки 200, берут цемент (М400)– 1, щебень – 4,8 и песок – 2,8.

Марка выбирается с учётом того, для каких целей он необходим. При возведении фундаментов и изготовлении тротуарных плиток нужны бетоны разных марок.

Готовая связующая смесь – размягчённая при помощи растворителя или нагреванием смола – смешивается с мукой, антисептиком, красителями,вместе с твёрдыми материалами при непрерывном перемешивании доводится до однородной массы. По отношению к объёму основного материала, масса связующего вещества должна быть 10–20 %.

Готовый раствор быстро перекладывают в формы, предварительно смазанные парафином (вазелином техническим), устраняют пустоты и воздействуют током один час, используя инвертор. Можно воспользоваться вибростолом. Нагревание электродами сокращает время затвердевания. Через сутки раствор застывает и образуется плёнка, повышающая его монолитность.

Технология изготовления идеальной поверхности

Шлифовальная машина для пола

Чтобы готовые бетонные поверхности выглядели привлекательно, их шлифуют, полируют или подвергают фрезерованию. После такой обработки бетон выдерживает повышенные нагрузки, улучшаются его эксплуатационные характеристики.

Читайте также:
Характеристики фундаментного болта. Разновидности фундаментных болтов
Рейтинг
( Пока оценок нет )
Понравилась статья? Поделиться с друзьями:
Добавить комментарий

;-) :| :x :twisted: :smile: :shock: :sad: :roll: :razz: :oops: :o :mrgreen: :lol: :idea: :grin: :evil: :cry: :cool: :arrow: :???: :?: :!: