Cementovo-polymérová zmes na betón. Polymérne betóny. Hlavná výhoda kompozitu

(inak liaty kameň) je materiál, ktorý spája silu a krásu prírodného kameňa s prijateľnou cenou (vďaka lacným minerálnym prísadám) a jednoduchosťou výroby. Možnosť použitia takmer akéhokoľvek kameniva (piesok, žulová a mramorová drť, sklo a mnohé iné) zaručuje rozmanitosť. A prítomnosť polymérneho spojiva ich robí odolnými, vystavenými vode a prehriatiu.

Uvažujme o typických technologických postupoch výroby polymérového betónu, ako aj o možnosti jeho vytvorenia sami.

Čo sa bude vyžadovať?

Ak chcete získať produkt, ktorý potrebujete:

• Plnivo dostatočne veľkej frakcie (piesok, drvený kameň, hrubo drvené sklo).
• Jemnejšie mleté ​​kamenivo, ktoré znižuje cenu materiálu. Ide o prášok z grafitu, kremeňa alebo andezitu.
• Spojivo - bude potrebovať asi 5 percent. V tejto kapacite sa používa jedna z polymérnych živíc. Napríklad polyester (nenasýtený), močovino-formaldehydový, furánový, epoxidový.
• Tvrdidlá, zmäkčovadlá, špeciálne modifikátory, farbivá.
• Lubrikant na uvoľnenie formy a vrchný gélový náter.

Výrobné metódy

Výrobný proces môže prebiehať vsádzkovou alebo kontinuálnou technológiou.

• V prvom prípade sa nádoby používané na výrobu materiálu musia umyť po každom dokončenom cykle. Polymérny betón je však možné vyrobiť v najbežnejšom vedre alebo miešačke betónu.
• Kontinuálna technológia sa používa najmä vo veľkých priemyselných odvetviach. Súčasne špeciálne vstrekovacie stroje, dávkovače a automatické miešačky spolupracujú a organizujú jeden reťazec.

Nasledujúce video hovorí o výrobe a striekaní ľahkého polymérového betónu:

Proces

Na výrobu liateho kameňa budete potrebovať formu dobre pokrytú špeciálnym separačným prostriedkom (inak nebude možné odstrániť hotový výrobok). Formulár môže byť vyrobený zo silikónu, sklolaminátu, kovu alebo dokonca drevotriesky (možnosť rozpočtu).

1. Na uvoľňovaciu pastu sa nanesie vrstva gelcoatu požadovanej farby.
2. Do formy sa vloží kompozitná zmes, pozostávajúca z vyššie uvedených zložiek, vopred dobre premiešaných v miešačke betónu. Vo veľkých priemyselných odvetviach, kde sú objemy veľmi pevné, sa zmes vkladá do formy pomocou betónovej dlažby. Ak sú výrobky malé a technologický proces je periodický, robí sa to ručne.
3. Teraz je potrebné, aby položená zmes bola vystavená vibráciám (vibračné zhutňovanie). Tento postup trvá približne dve minúty. V závode sa na to používa rezonančná vibračná plošina, na malom výrobnom mieste - vibračný stôl.

V podmienkach výroby v závode na výrobu polymérneho betónu sa v prípade potreby vykonáva tepelné spracovanie na rýchlejšie vytvrdzovanie dielov. V ostatných prípadoch čakajú na prirodzené dokončenie tohto procesu.

O strojoch, formách a iných zariadeniach na výrobu výrobkov z polymérového betónu si povieme nižšie.

Potrebné vybavenie

Vlastnosti výberu a náklady

Tí, ktorí snívajú o kontinuálnej technológii a pevných objemoch organizovaním priemyselnej výroby vo veľkom meradle, budú potrebovať špeciálne dopravné zariadenie. Čo bude zahŕňať stroje na dávkovanie, miešanie, odlievanie, konečnú úpravu, ale aj mechanizovaný sklad.

To všetko bude stáť riadnu sumu niekoľkých miliónov dolárov. Ak sa obmedzíme na značkové vybavenie na kľúč, náklady budú oveľa nižšie - od 30 do 50 tisíc dolárov.

Nie vždy je však možné nájsť peniaze na nákup, najmä v našej ťažkej dobe. Môžete si však vystačiť s ešte nižšími nákladmi. Ak si zakúpite všetky potrebné stroje a ďalšie veci samostatne. A niečo, čo si môžete sami vyrobiť. Nižšie je viac o tejto možnosti.

Zoznam zariadení a zariadení

Tu je zoznam zariadení a zariadení, bez ktorých sa nezaobídete:

• Vibračný stôl - pripravený bude stáť asi 27 tisíc rubľov. Ak chcete ušetriť peniaze, zvarte si stôl sami pomocou dvojmilimetrových kovových rohov (60. roky). K stolu privaríme vibrátor priemyselného typu - hotovo.
• Miešadlo, ktoré spojí všetky zložky do homogénnej zmesi. Ak si kúpite výkonné vákuové zariadenie európskej kvality, budete musieť zaplatiť asi 10 tisíc dolárov. Ale môžete použiť aj domácu miešačku na betón alebo stavebnú miešačku. Bude to oveľa lacnejšie - náklady závisia od objemu a výkonu. Ešte lacnejšie je vyrobiť si mixér svojpomocne zo železného suda a elektrického pohonu s prevodovkou.
• Budete tiež potrebovať kompresorový systém s pištoľou. Bez nej nebude možné gél naniesť rovnomerne. Zbraň stojí od 50 do 100 dolárov. Môžete si vziať automobilové kompresory - stačia dva kusy od ZIL. Sú spojené paralelne a pripevnené k kovovým plošinám inštalovaným na pevnom ráme.
• Formy vyrobené zo sklolaminátu alebo silikónu ešte nie sú bežne dostupné na predaj. Na konkrétne produkty (napríklad parapety) sa dajú objednať u špecializovanej firmy. Alebo si vyrobte formy sami, počnúc lacnejším materiálom - drevotrieskovou doskou s lamináciou.
• Bezpodmienečne bude potrebný odsávací kryt - vo fáze odlievania sa výroba vyznačuje škodlivými výparmi. Podľa toho zakúpime aj individuálnu ochranu: rukavice, respirátory.
• Na dokončovacie práce budete potrebovať elektrické náradie: brúsky a leštičky. A tiež vŕtačka, skladačka, brúska, fréza (ak je to potrebné).

O emisiách do atmosféry z výroby polymérbetónu si povieme nižšie.

Toto video tiež povie o inom spôsobe výroby polymérového betónu:

Emisie do ovzdušia z takejto výroby

Ako už bolo spomenuté vyššie, počas odlievania dochádza k uvoľňovaniu škodlivých zložiek.

• Ide najmä o styrén, ktorý obsahujú živice používané ako spojivo. Len čo hermeticky uzavretú nádobu s takouto živicou otvoríme, jedovatý plyn sa začne odparovať.
• Okrem toho je tužidlo mimoriadne nebezpečné (spravidla ide o metyletylketónperoxid). Nie je však prchavý a vyžaduje si len ochranu rúk gumenými rukavicami.

Tieto skutočnosti nútia výrobcov polymérového betónu starostlivo vybaviť lejaciu miestnosť, urobiť ju hermetickou, nainštalovať výkonný výfuk nad stôl a nezabudnúť na vlastnú ochranu (respirátor). A ak sa dodržia všetky tieto opatrenia a vzduch opúšťajúci odsávač sa vyčistí, do atmosféry nebudú žiadne emisie (miestnosť je napokon vzduchotesná).

Ako si vyrobiť elastický polymérny betón sami (vlastnými rukami), prečítajte si nižšie.

DIY tvorba

A teraz budeme hovoriť o tom, ako vyrobiť malé výrobky z módneho liateho kameňa sami, pričom minieme minimum peňazí. Napríklad to môžu byť kvetináče, dosky, parapety (obzvlášť populárne, pretože sú teplejšie ako mramor alebo žula).

Výber a usporiadanie izieb

Najprv musíte premýšľať o miestnosti - potrebujete 80 metrov štvorcových celkovej plochy. Vhodné je hľadať vhodný domček niekde na periférii. A 12 metrov štvorcových bude musieť byť okamžite oplotené pre odlievaciu miestnosť a budete sa musieť pokúsiť čo najviac utesniť všetky trhliny. Aby styrén nevytekal.

V strede tejto miestnosti vytvoríme stôl na ráme zo železných rohov a zakryjeme ho drevotrieskou. Jeho povrch odkryjeme podľa úrovne - to je dôležité! Nad stolom inštalujeme digestor - kovovú skrinku s elektromotorom.

Aby bolo svetlo, namontujeme na vrch žiarivky. V ďalšej miestnosti sme dali rovnaký stôl - na dokončovacie a iné práce. Sem umiestnime náradie a nádoby na sušenie kriedy a piesku (kovové nízke boxy).

Potrebné suroviny

Potrebné suroviny:

• Riečny kremenný piesok (balený po 20 kilogramoch). Musí dobre vyschnúť.
• Preosiata krieda - aj sušíme.
• Polyesterová živica - kupuje sa vo vedrách s objemom 20 litrov.
• Tužidlo, gelcoat, uvoľňovacia pasta.

Výrobný proces

1. Budete potrebovať čisté plastové vedro na miešanie, 450-wattovú dierovačku a stavebnú miešačku (dierovačku na ňu pripevníme privarením dierovacej vŕtačky - dostaneme miešačku).
2. Formu vyrábame z laminovaných drevených dosiek, vďaka čomu je skladacia. Oddeľovaciu pastu je vhodné nanášať štetcom a pretierať nylonovou pančuchou.
3. Gélcoat zriedime živicou (pridáme jej 10 percent) a nanášame štetcom. Robíme to dvakrát. Dávame pozor, aby sa chĺpky zo štetca nelepili.
4. Po zmiešaní živice s tvrdidlom v čistom vedre pridajte 15 percent kriedy a potom po častiach brúste. Hmota by sa mala stať viskóznou. Ak chcete odstrániť vzduchové bubliny, z času na čas poklepte vedro o podlahu.
5. Keď je pripravený, nalejte roztok do formy. Teraz uhladíme povrch: dvaja ľudia vezmú ruky na formu (iste vybavenú rúčkami) a zdvihnú ju a poklepú na stôl. Zmes sa nechá (40 minút) a vyjde z odlievacej miestnosti.
6. Po vytvrdnutí do „gumového“ stavu - dá sa to zistiť podľa veľmi horúceho povrchu a zvláštneho zvuku pri poklepaní - výrobok vyberieme z formy (rozoberieme) a prevrátime lejacou stranou nadol. Nechajte úplne vytvrdnúť, potom prebrúste a vyleštite.

Bezpečnostné opatrenia: pri vážení živice, ako aj pri práci s ňou, s gelcoatom a so zmesou naliatou do formy pracujeme len v respirátore, pod kuklou. Tužidlo pridávame injekčnou striekačkou v gumených rukaviciach.

Nasledujúce video vám povie, ako vyrobiť polymérny betón so škvrnami vlastnými rukami:

Hlavným rozdielom medzi polymérnym betónom a obyčajným betónom je, že pri jeho výrobe sa do východiskového roztoku pridávajú vysokomolekulárne organické zlúčeniny. Zjednodušene povedané, živice zohrávajú úlohu spojiva v zložení takéhoto roztoku: epoxid, polyvinyl, polyester, polyuretán, metylmetakrylát alebo iné. Do zloženia tohto materiálu sa tiež pridávajú zložky, ako sú rozpúšťadlá, tvrdidlá, katalyzátory a iné, aby sa zlepšili rôzne vlastnosti.

Tento materiál sa používa na dekoráciu exteriéru alebo interiéru rôznych budov a priestorov, ako aj pri stavbe ciest, krajinnom dizajne a pri výrobe rôznych malých architektonických foriem. Vďaka možnosti meniť konzistenciu materiálu pri jeho výrobe je možné polymérbetón použiť na horizontálnej aj vertikálnej rovine.

Charakteristika polymérového betónu

Hlavnými komponentmi na výrobu geopolymérneho betónu sú troska, popol, vodné sklo, spojivové živice. Počas polymerizácie takéhoto roztoku sa vytvorí monolit, ktorý svojou pevnosťou aj väčšinou ostatných technických charakteristík výrazne prevyšuje bežný betón. V porovnaní s roztokom, ktorý je pripravený na báze portlandského cementu, má niekoľko výhod:

• zvýšená priľnavosť k prakticky akémukoľvek povrchu;
• vysoká rýchlosť vytvrdzovania;
• vynikajúce ukazovatele paropriepustnosti;
• zvýšená odolnosť proti ohýbaniu a rozťahovaniu;
• pevnosť a odolnosť proti opotrebovaniu;
• odolnosť voči extrémnym teplotám a kyslým chemickým zlúčeninám.

Tento stavebný materiál má tiež malú hmotnosť, je úplne ekologický. Ak hovoríme o nedostatkoch, potom má tento materiál iba jeden. Vzhľadom na to, že bol vyvinutý nie tak dávno a na jeho výrobu sa používajú kvalitné komponenty, je dosť drahý. Existujú však všetky dôvody domnievať sa, že vo veľmi blízkej budúcnosti sa stane najobľúbenejším typom betónu používaného v stavebníctve.

Vlastnosti prípravy polymérneho betónu

Ako prísady do geopolymérneho betónu sa okrem už spomínaných komponentov najčastejšie používajú PVA lepidlo, latexy a vodou riediteľné živice. Ak sa použije PVA, potom by sa mal vybrať iba typ, v ktorom sa ako emulgátor používa polyvinylalkohol.

Keď takáto zmes zaschne, vytvorí sa na povrchu silný film, ktorý časom napučí a absorbuje vodu. Preto počas tvrdnutia materiálu nie je dovolené, aby prišiel do kontaktu so vzduchom s vysokým obsahom vlhkosti.

Optimálne množstvo rôznych prísad pre takýto materiál sa najčastejšie stanovuje empiricky. Kľúčom k zabezpečeniu vysokej kvality riešenia je však správny pomer zložiek cementu a polyméru. Objem polymérnych zložiek by nemal byť väčší ako 20% celkovej hmotnosti cementu. A objem vo vode rozpustných živíc nie je väčší ako 2% hmotnosti cementu. Najvyššiu kvalitu možno dosiahnuť pri použití polyamidových alebo epoxidových živíc, ako aj polyetylén-polyamínových tvrdidiel.

Pri príprave geopolymérneho betónu, ako aj konvenčného, ​​budete potrebovať miešačku betónu. Najprv sa do nej naleje voda a cement, špeciálne navrhnuté pre polymérové ​​betóny (bežný portlandský cement nemožno použiť, pretože nevyhovuje charakteristikám). Potom sa do roztoku v rovnakých častiach pridá troska a popol a potom sa dôkladne premieša. Potom sa pridajú polymérne zložky a prísady.

Až na zriedkavé výnimky technológia výstavby, obnovy alebo opravy zahŕňa použitie betónových riešení. Všetky tieto materiály sa líšia značkou, triedou a niektorými ďalšími parametrami, napríklad odolnosťou proti vlhkosti. A všetky majú spoločnú podobnosť - cement sa používa ako jediná zložka spojiva v týchto zmesiach. Moderný priemysel však spustil výrobu ďalších podobných stavebných materiálov, z ktorých jedným je polymérny betón.

Jeho zásadný rozdiel je v tom, že do bežnej pieskovo-cementovej zmesi sa ako adstringens pridávajú špeciálne prísady - živice. Postupne sa zavádzajú počas prípravy roztoku. Polymérové ​​betóny sú vhodné na povrchovú úpravu vnútorných aj vonkajších budov, zalievanie podláh, schodísk.

Zloženie a plnivá

Na prípravu týchto betónov sa používajú aj plnivá a spojivá. Vzhľadom na špeciálne vlastnosti polymérov sa pomer medzi zložkami môže meniť od 5:1 do 12:1.

Ako u tradičných analógov, polymérbetón obsahuje frakcie rôznych veľkostí a na rozdiel od druhov cementu sú tiež jemne rozptýlené. Vzhľadom na to, že tieto materiály sú široko používané, a to aj na prevádzku v podmienkach priameho kontaktu s agresívnymi zlúčeninami, ako plnivá sa používajú látky so zvýšenou odolnosťou voči chemickému napadnutiu (napríklad kremenec, čadič, tuf).

Adstringentné zložky:

• Najlacnejšie sú polyméry furánu. Ale sila je tiež nízka.
• Betóny vyššej kvality, medzi ktoré patria polyestery (nenasýtené).
• Najlepšie možnosti sú materiály obsahujúce epoxidové živice. Kombinujú pevnosť, ťažnosť, odolnosť proti opotrebovaniu. Ich cena je však dosť vysoká.

Výroba

Na otázku, ako vyrobiť polymérny betón, neexistuje jednoznačná odpoveď. Všetky zdroje hovoria o experimentálnom spôsobe získania požadovaného zloženia. Je potrebné zabezpečiť, aby nanesená zmes po vyschnutí vytvorila elastický elastický povlak. Veľa závisí od miesta inštalácie, od toho, aký výsledok chcete dosiahnuť. Existuje všeobecné odporúčanie, že polymérne prísady by mali tvoriť približne 1/5 celkovej hmotnosti roztoku.

Veľa záleží na tom, akú triedu betónu potrebujete získať. Preto budete musieť meniť percento živíc, tvrdidiel. Je tiež potrebné vziať do úvahy typ polymérneho spojiva, ktorý sa rozhodne použiť, pretože každé má svoje špecifické vlastnosti. Niektoré zdroje uvádzajú, že použitie epoxidových živíc zahŕňa nahradenie cementu troskou, popolom a tekutým sklom. Vo všetkých ostatných ohľadoch (miešanie) je postup rovnaký.

Charakteristické črty polymérového betónu

• Vysoká odolnosť voči vode. Umožňuje výrazne zjednodušiť technológiu práce v oblastiach, kde sú konštrukčné prvky konštrukcie vystavené intenzívnemu pôsobeniu tekutín. Kúpou polyméru alebo prírodného betónu môžete výrazne ušetriť na hydroizolácii a skrátiť celkový čas práce.
• Odoláva agresívnemu prostrediu, nízkym teplotám.
• Ukazovatele mechanickej pevnosti výrazne prevyšujú podobné charakteristiky betónov na báze cementov: na ohyb - až 10, na stlačenie - až 3-krát.
• Nízka špecifická hmotnosť, čo výrazne zvyšuje rozsah použitia.
• Vlastnosť elasticity umožňuje jeho použitie v oblastiach vystavených dynamickému zaťaženiu. Možno aplikovať na roviny s ľubovoľnou orientáciou: horizontálne, vertikálne, naklonené.
• Vynikajúca priľnavosť bez ohľadu na základný materiál.
• Čas vytvrdzovania je kratší ako pri cemente.
• Schopnosť dosiahnuť dokonalú rovnomernosť náteru. Povrchy upravené polymérbetónom sa ľahko udržiavajú.

Väčšina obyvateľov si je istá, že polymérbetón a cementovo-polymérový betón sú dva názvy pre ten istý materiál. V skutočnosti ide o úplne odlišné stavebné zmesi s vysokými pevnostnými charakteristikami.

Cement sa nepridáva do polymérového betónu (plastový betón) a rôzne polyméry pôsobia ako spojivo. Do polymércementových betónov sa pridávajú portlandské cementy zmiešané s polymérnymi prísadami.

Existujú dva typy:

1. Vyplnené - vysokomolekulárne organické zlúčeniny vypĺňajú dutiny medzi časticami plniva (štrk, drvený kameň, kremenný piesok).

2. Rám - dutiny zostávajú nevyplnené a polymér slúži len na spojenie častíc minerálneho plniva.

V prvom prípade sa množstvo zmesi pohybuje od 20 do 50 %. V druhom prípade nepresahuje 6 %.

Považuje sa za vysoko pevný materiál, v ktorom vodné disperzie polymérov (vinylchlorid, vinylacetát, styrén, latexy, polyamidové živice a iné) pôsobia ako prísady zlepšujúce výkon. Ich použitie umožňuje meniť vlastnosti stavebných materiálov k lepšiemu a zlepšovať ich technické vlastnosti.

Aplikácia, výroba a predaj

Zlúčenina

Živice sa do polymérneho betónu pridávajú častejšie ako iné:

• epoxid;
• polyuretán;
• metylmetakrylát;
• polyvinyl.

Do živíc sa pridávajú rôzne zmäkčovadlá na zlepšenie elasticity a zvýšenie odolnosti proti rozťahovaniu a tvrdidlá na skrátenie doby tuhnutia. Zloženie cementovo-polymérového betónu zahŕňa aj portlandský cement.

Svoje vlastnosti získava vďaka organickému spojivu. To prispieva k tomu, že voľné častice štrku alebo drveného kameňa sú navzájom spojené a menia sa na silný monolit s úplnou absenciou trhlín. Pri odparovaní vlhkosti sa na povrchu vytvorí špeciálny film, ktorý dodáva pevnosť a zvyšuje adhézne vlastnosti (priľnavosť k iným povrchom).

Vďaka tomu sa polymérbetón stáva mimoriadne odolným aj voči vážnemu zaťaženiu, ako aj voči účinkom kyselín a náhlym zmenám teploty. Pevnosť sa ešte zvýši, ak sa roztok uchováva v podmienkach nízkej vlhkosti (40-50%).

Charakteristika:

• odolnosť proti vlhkosti;
• odolnosť proti opotrebovaniu;
• vysoká chemická odolnosť;
• odolnosť voči extrémnym teplotám;
• zvýšená pevnosť v ťahu;
• žiadny negatívny vplyv na živé organizmy;
• vysoká priľnavosť k povrchu;
• rýchle vytvrdzovanie;
• dobrá priedušnosť.

Jediná vec, ktorá sa môže stať kameňom úrazu a vyškrtnúť všetky výhody tohto stavebného materiálu, je jeho vysoká cena. Je nepravdepodobné, že budete môcť lacno kúpiť polymérny betón. Cena priamo závisí od množstva použitého spojovacieho prvku. Plnený polymérbetón je vždy drahší ako rámový betón. Prísady môžu byť natreté absolútne ľubovoľnou farbou. To ovplyvňuje aj konečné náklady na stavebnú zmes.

Výroba

Ako prísady pri výrobe polymérového betónu sa najčastejšie používajú vo vode rozpustné živice, PVA a latexy. Keď hotová zmes zaschne, na povrchu jej častíc sa vytvorí film, ktorý pri vstupe veľkého množstva vlhkosti napučí. To však neovplyvňuje pevnostné charakteristiky.

Jediný správny pomer zložiek v receptúre zatiaľ neexistuje. Výrobcovia však najčastejšie miešajú cement s prísadami nepresahujúcimi 20% cementovej časti.

Cementový roztok najvyššej kvality sa získa s vo vode rozpustnou polyamidovou alebo epoxidovou živicou a tvrdidlom (polyetylén-polyamín).

Výroba zmesi cementu a polyméru je nasledovná:

1. Do miešačky betónu sa naleje špeciálna voda pre polyméry s malým množstvom cementu;

2. Pridá sa rovnaké množstvo popola a trosky.

3. Roztok sa premieša.

4. Pridávajú sa polymérne a iné prísady.

5. Nakoniec prehnetieme.

Aplikácia

Materiál je možné použiť na krajinný dizajn (chodníky a terasy), interiérové ​​a exteriérové ​​dekorácie stien, podláh a fasád budov.

Dizajnéri a architekti ho milujú, pretože sa ľahko tvaruje a je možné ho aplikovať ručne aj mechanicky. Na povrch liateho betónu sa niekoľkokrát nanesie špeciálna pečiatka, ktorá napodobňuje rôzne prírodné štruktúry (kameň, dlažobné kocky, drevo, dlažobné dosky atď.). Zaschnutý povrch je možné následne natrieť do požadovanej farby farbami na akrylovej báze.

Možno nimi ozdobiť aj krbové portály, ploty, sokly, schody, bazény, obruby, grilovacie plochy, fasády budov.

Polymérne nátery na betón môžu poskytnúť materiálu ďalšie zlepšené vlastnosti odolnosti proti opotrebovaniu, trvanlivosti a pevnosti. Vďaka nim je monolit schopný vydržať viac ako 20 rokov.

Výrobcovia a náklady

V Rusku sa výrobou a dodávkou zaoberajú tieto spoločnosti: TeoChem LLC, BASF CJSC (zastúpenie nemeckého koncernu BASF), DI-Trade LLC, moskovské zastúpenie DUROCEM ITALIA, Zika LLC (zástupca švajčiarskeho spoločnosť SIKA), LLC "Topbeton"

Cena samonivelačnej podlahy z polymérového betónu sa začína okolo 400 rubľov za 1 m 2, ďalšie zvýšenie nákladov závisí od vysokých nákladov na prísady do polymérov, pracovných podmienok a záberov.

Vývoj chémie syntetických spojív a polymérov predurčil vznik nového materiálu v stavebníctve, známeho ako polymérbetón. A hoci prvé patenty na jeho výrobu sa objavili už pred 80 rokmi, praktickú aplikáciu sa novinka dočkala až v 60. rokoch minulého storočia. Ako už z názvu vyplýva, vývojárom sa podarilo získať stavebný materiál na báze živíc a polymérov, ktorý zložením a charakteristikami dokáže úplne nahradiť moderné cementové a troskocementové betóny.

Čo je polymérbetón

Stavebné pojmy môžu často zmiasť nešpecialistu alebo začínajúceho staviteľa, milovníka stavania vlastnými rukami. Na úrovni domácností polymérový betón zahŕňa všetky druhy stavebných materiálov, medzi ktoré patrí cement, voda a polymérna živica.

Technológia stavebných polymérov v skutočnosti rozdeľuje tieto materiály do niekoľkých skupín:

• Polymerbetón je zmesová kompozícia, ktorá obsahuje minerálny balast alebo plnivo, polymérne spojivo, tvrdidlo, stabilizátor a lepidlo, bez použitia cementu a vody;
• Polymercementový betón - materiál získaný pridaním vo vode rozpustnej polymérnej kompozície do zloženia základnej cementovej malty alebo betónu;
• Betónovo-polymérne materiály sú tvrdený betón alebo cementový kameň podrobený dodatočnému spracovaniu kvapalnými alebo parnými polymérmi, zvyčajne zloženie kvapaliny zahŕňa styrén s katalyzátorom, ktorý polymerizuje v hrúbke minerálnej matrice betónu.

Poznámka! Polymérové ​​betóny získané na báze termosetových a epoxidových živíc sa nazývajú aj plastbetóny.

Vlastnosti polymérbetónu závisia od zloženia použitého spojiva, živice, plniva a spôsobu prípravy. Takéto materiály sa úspešne používajú nielen v stavebníctve, ale aj v strojárstve, v chemickom priemysle a dokonca aj pri výrobe domácich potrieb a nábytku. Technológia použitia rôznych minerálnych plnív na zníženie nákladov na výrobu odliatkov zo syntetických živíc sa začala používať v 80. rokoch minulého storočia a začiatkom 21. storočia sa takmer 80 – 90 % plastových výrobkov vyrába pomocou polymérov. betónová technológia, ktorá obsahuje živicu a jemne mletý balastný prášok.

Na získanie stavebných tried polymérneho betónu sa používajú kompozície založené na piatich hlavných druhoch syntetických živíc:

• fenol-formaldehydové a močovino-formaldehydové polyméry;
• Epoxidové matrice, vrátane tých, ktoré sú modifikované furánovými živicami;
• Metakrylátové a polyvinylacetátové polyméry;
• Furfural acetónová matrica alebo skrátene FAM;
• Polyesterová a polymočovinová živica.

Poznámka! FAM je jedným z mála druhov spojív používaných na výrobu takzvaného faizolbetónu, ktorý má jedinečné vlastnosti tlmiť a rozptyľovať vibrácie rádovo lepšie ako najviskózne druhy liatiny.

Zloženie furfuralových acetónových živíc zahŕňa prchavé látky s veľmi nepríjemným zápachom, ktoré môžu spôsobiť dusenie a bolesť hlavy, čo sú výrazné karcinogény. Preto sa používajú len na výrobu polymérbetónu, konzerváciu oceľových konštrukcií potrubí a komunikačných systémov. Pre obytné priestory sa najčastejšie používajú polymérbetóny, ktoré zahŕňajú polyesterové živice, epoxidové a metakrylátové oligoméry.

V zložení polymérneho betónu je obsah živice relatívne malý, od 10 do 15%. Zvyšok tvorí minerálne plnivo - mramorové štiepky, mletý popol, drvené dolomity, kalcit, granulovaný vermikulit, slinok a obyčajný portlandský cement. Zriedkavo sa ako súčasť polymérbetónu používa živica s organickým plnivom na báze modifikovaných drevených vlákien zmiešaných s nasekaným čadičovým vláknom.

Prečo meniť obyčajnú cementovú maltu na polymérbetón

Moderné druhy betónu na báze cementu a piesku dobre fungujú v obrovských masách, kde je statické zaťaženie konštantné a nedochádza k otrasom, vibráciám ani zložitým ohybovým momentom či torzným silám. Vo všetkých ostatných prípadoch je potrebné do kompozície zaviesť špeciálne prísady, použiť výstuž drahým kovom, vytvoriť viacvrstvové konštrukcie alebo úplne nahradiť cementový betón kovovým alebo polymérnym betónom. V niektorých prípadoch je technologicky jednoduchšie odliať časť stavebnej konštrukcie z polymérbetónu ako použiť železobetón. Napríklad pri výstavbe produktovodov.

Ak porovnáme vlastnosti polymérového betónu s bežným betónom, môžeme vymenovať päť výhod použitia polymérov:

• 3-4x vyššia pevnosť v ohybe, krútenie a striedavé dynamické zaťaženie. Živica v polymérbetóne spôsobuje, že sa materiál správa ako kov;
• Prítomnosť polymérov v kompozícii zabezpečuje nízku nasiakavosť a vysokú mrazuvzdornosť polymérnych betónových konštrukcií;
• Polymerbetóny určitých tried, obsahujúce jemné častice, majú nízku tepelnú vodivosť, v prípade potreby sa dajú použiť bez izolácie aj pri výrobe podláh a stropov suterénu, pivníc;
• Dobrá opracovateľnosť rezaním, vŕtaním, bez rizika odštiepenia alebo prasknutia;
• Epoxidové živice v zložení polymérneho betónu ich robia inertnými voči chemicky aktívnym látkam, organickým rozpúšťadlám, benzínu, oleju, chlórovaným uhľovodíkom, horúcej a morskej vode. Pri stavbe lodí sa obklady, podlahy, podlahové dosky, ochranné panely a palubné prvky vyrábajú z polymérového betónu.

Poznámka! Hlavnou „hodnotou“ polymérnej betónovej kompozície je možnosť získať vysoko kvalitný odliatok, bez škrupín, strií, trhlín, s „naprogramovanými“ mechanickými a pevnostnými charakteristikami. Charakteristiky sa ľahko upravujú zmenou zloženia materiálu.

Napríklad pri výrobe potrubia sa používa polymérny betón s prídavkom polyvinylalkoholu alebo tekutého skla. Alkohol v zložení betónu zlepšuje zmáčavosť cementových zŕn, odvádza vzduch z medzikryštalického priestoru a napomáha procesu hydratácie. Po odliatí potrubia v dôsledku intenzívneho viazania vody vnútorný povrch betónovej rúry rýchlo vyschne a pokryje sa trhlinami. Aby bol betón pevný, tvrdý a odolný voči opotrebovaniu, je ošetrený tekutým roztokom polystyrénu v styréne. Výsledkom je povrch, ktorý konkuruje liatine z hľadiska výkonu a odolnosti.

Dnes sú náklady na polymérny betón stále dosť vysoké, takže sa nehovorí o úplnej výmene cementu v zložení materiálu, ale s vývojom nových živíc sa perspektíva prechodu na polymérny betón stáva čoraz reálnejšou.

Vlastnosti použitia rôznych tried polymérneho betónu

Väčšina ľudí bude prekvapená, keď sa dozvie, koľko predmetov pre domácnosť tvorí polymérny betón v ich zložení. Napríklad umelé kamene, sochy, dekoratívne prvky a obkladové dlaždice na povrchovú úpravu kameňa sa vyrábajú z polyesterovej živice a plniva z jemne mletého prírodného kameňa - gabro, čadič, mramor, kalcit. Stolové dosky a parapety sú odlievané pod kameň z lacného polymérového betónu, náklady na podobný výrobok vyrobený z prírodného mramoru alebo žuly budú stáť 2-3 krát viac.

Komunikačné prvky sú vyrobené z epoxidových polymérových betónov - potrubia, nádrže, studne, záchytné vaničky a dokonca aj celé kolektory. Pomocou polymércementového odlievania je celkom jednoduché opraviť betónové nosné konštrukcie, utesniť poter a obnoviť tesnosť nádoby. Polymerbetóny, ktoré obsahujú epoxidovú živicu, majú výnimočne vysokú priľnavosť, preto sa často používajú na opravu dier a spojov v betónových paneloch vo výškových budovách.

Z metakrylátu plneného práškom z mletého skla a mramorovým prachom je možné získať tak kvalitnú imitáciu prírodného kameňa, že si tento materiál zapožičali a použili na prácu profesionálni reštaurátori. Do kompozície sa môžu pridať veľké granuly mramoru alebo kalcitu. Na báze polymérového betónu sa vyrábajú všetky polymérne omietky, tmely, lepidlá na dlaždice, škárovacie hmoty, to znamená takmer všetky materiály na dekoratívnu úpravu domov.

Samostatne je potrebné pamätať na samonivelačné podlahy. V tomto prípade sa namiesto skleneného plniva používa kremenný piesok rozdrvený na prach. Najdrahšie značky, medzi ktoré patrí aj nútene vytvrdzujúci modifikovaný metakrylát, po vytvrdnutí poskytujú dokonale hladký povrch, ktorého pevnosť je lepšia ako cementový poter.

Ako vyrobiť najjednoduchší polymérny betón doma

Na prípravu polymérneho betónu vlastnými rukami budete potrebovať dve zložky, živicu a plnivo. Pre najjednoduchšiu verziu polymérového betónu môžete použiť epoxidové lepidlo alebo živicu, tvrdidlo a plnivo. V zložení materiálu je najlepšie použiť cement, umytý a vysušený riečny piesok alebo žulový prach, ktorý zoženiete v ktorejkoľvek dielni na výrobu pomníkov.

Živica sa zriedi acetónom alebo zmesou alkohol-acetón. Rôzne značky epoxidovej živice vyžadujú vlastnú značku rozpúšťadla, takže na prípravu polymérneho betónu je potrebné zvoliť riedidlo. K živici sa pridá tvrdidlo, premieša sa a do kompozície sa pridá riedidlo. Po 10 minútach sa plnivo môže pridať v malých častiach do lepiacej hmoty. Po ďalších 3-10 minútach miešania bude polymérbetón pripravený na použitie.

Záver

Podobne je možné pripraviť polymérbetón na báze PVA, akrylovej živice a piesku, olejovej farby a cementového plniva. Nakoniec môžete do kompozície pridať zmes pre samonivelačné podlahy, čo vám umožní použiť materiál na odlievanie dielov na dokončenie stropov a stien, stĺpov, štukových líšt, pilastrov. V každom prípade bude takéto zloženie lacnejšie a kvalita produktov nebude horšia ako kvalita zakúpených možností.