Полимербетон – что это такое и как сделать своими руками: Состав смеси

Технология производства

При производстве строительного материала используют 2 технологии:

1. Периодическая. В таком случае емкость после каждого цикла изготовления материала очищают. Полимербетон можно производить с помощью бетономешалки или простого таза.
2. Непрерывная. Технология используется крупными предприятиями. Конвейер включает литьевые установки, дозаторы и автоматические миксеры.

При изготовлении изделий из полимербетона используют формы, обрабатываемые разделительной смазкой. Состав позволяет легко извлечь готовый продукт. Форма делается из силикона, деревянных досок, стеклопластика или металла.

Процесс изготовления включает такие этапы:

1. Подготовка. Форма обрабатывается разделительной смазкой и покрывается гелькоутом необходимой цветовой гаммы.
2. Создание состава. Наполнители и полимерные добавки для бетона тщательно перемешиваются с помощью мешалки.
3. Укладка смеси в формы. На крупных предприятиях на этом этапе используют бетоноукладчики. При изготовлении изделий в небольшом цехе действие выполняется вручную.
4. Виброуплотнение. Путем вибрации смеси придают нужные свойства. Длительность этого этапа составляет 2 минуты. На заводах используется резонансная виброплощадка. Небольшие предприятия снабжаются вибростолами.

В промышленных условиях изделия из полимербетона подвергают термической обработке. Это уменьшает время застывания продукции. В остальных случаях затвердевание протекает в естественных условиях.

Полимерная добавка в бетон ОПИСАНИЕ

1. Добавка не содержит абразивных компонентов.
2. Добавка не вызывает ложного схватывания бетона и ускорения сроков начала схватывания бетона.
3. Добавка не токсична, не горюча, не имеет запаха.
4. Не вызывает коррозии металлических поверхностей: арматуры, смесительного и другого оборудования.

Свойства полимерной добавки в бетон «Эластобетон-Б».

1. Является пластификатором I группы.
2. Вызывает самоуплотнение бетонной смеси.
3. Является ускорителем набора прочности (ввод полимерцементных полов в эксплуатацию – 6-8сутки).
4. Придает выраженные тиксотропные свойства – исключает расслоение бетона.
5. Улучшает сцепление бетона с арматурой и фиброй.
6. Значительно снижает усадочные напряжения в бетоне (уменьшение усадки на 60-70% относительно бездобавочного бетона).

Общие рекомендации.

1. Допускается использовать Добавку только в БЕЗДОБАВОЧНЫХ бетонах.
2. Совместимость с другими добавками (воздухововлекающими, замедлителями схватывания и т.п.), как и совместное их влияние на прочностные свойства бетона, необходимо проверять дополнительно.
3. В качестве основы следует использовать только бездобавочные бетоны:
   • для «объемного топпинга» и «террацо» — бетоны класса не менее В25 и не более В35.
4. для стяжек с ускоренным набором прочности – бетоны класса В20 и более.
5. Оптимальная осадка конуса бетона составляет 16-24см (подвижность П4-П5).
6. Работы по устройству полимерцементных полов можно проводить при температуре воздуха и основания от +5°С до +25°С.

Применение. Добавка вводится с водой затворения в смесительное оборудование в количестве 20% от массы цемента. Для стяжек толщиной более 50мм количество Добавки дополнительно согласуется с ООО «ТэоХим».

Внимание! Для обеспечения стабильных свойств бетонной смеси и прочностных свойств полимерцементного бетона необходимо использовать цемент, песок и щебень одной партии. В противном случае – скорректировать состав бетонной смеси, включая дозировку воды

Подбор количества воды затворения

Рекомендуем предварительно подобрать количество воды затворения для требуемой подвижности полимерцементного бетона.

Внимание! Тщательно перемешайте полимерную добавку в таре до однородного состояния и только потом отлейте нужное количество для изготовления пробника. Порядок подбора воды затворения

Порядок подбора воды затворения.

1. Размер пробного замеса выберите самостоятельно. Ниже приведен пример пробного замеса из расчета 1кг цемента.
2. Используйте компоненты (цемент, песок, щебень) из тех же партий, которые будут применяться для дальнейшего изготовления полимерцементного бетона и в тех же пропорциях.
3. Приготовьте из компонентов сухую бетонную смесь из расчета 1кг цемента.
4. Смешайте 160г воды и 200г Добавки.
5. Введите воду с добавкой в сухую бетонную смесь и тщательно перемешайте до срабатывания Добавки. Визуально или с помощью «осадки конуса» определите подвижность бетонной смеси.
6. Если подвижность недостаточна, малыми порциями (по 10-20г) добавляйте воду до получения требуемой подвижности смеси.
7. Зафиксируйте это количество воды и используйте в дальнейшем при приготовлении полимерцементного бетона.

Обращаем внимание! Влажность щебня и особенно влажность песка значительно влияют на количество воды затворения. Если в процессе производства работ щебень и/или песок намокли, скорректируйте количество воды затворения

Использование

Давайте изучим главные области применения полимербетона.

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.

Уровень крепости бетона зависит и от количества цемента в растворе. Чем выше марка, тем быстрее он застывает, но склонен к растрескиванию.

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.

Как строить дом из самана?

Строить дом из самана можно несколькими способами:

• каркасным;
• глинобитным;
• кладочным.

Каркасный способ строительства подходит для возведения многоэтажных домов, однако, помимо блока или кирпича из самана, потребуется еще и материал для возведения каркаса.

Глинобитный способ не требует изготовления блока или кирпича, поэтому можно обойтись без многомесячной подготовительной работы, однако скорость возведения стен заметно ниже. Зато при таком способе проще армировать стены, придавая им дополнительную прочность.

Более подробную информацию вы найдете в статье Дом из самана.

Как подготовить простую смесь для поделки из бетона

Еще раз вспоминаем, что бетон — это цементная смесь с крупным наполнителем. На загородном участке такой бетон чаще всего используется для изготовления больших плит для садовых дорожек.

Бетон или цементная смесь для небольших поделок включает мелкий и средний песок (до 2,5 мм) и различный цемент.

В первую очередь, их соотношение зависит от марки цемента. Чем выше марка (М500, М600), тем меньше частицы цемента. Активность возрастает, так как увеличивается их площадь. Но, при этом растет и стоимость цемента. Следовательно, надо искать золотую середину.

В то же время цемента высокой марки для смеси нужно меньше. В результате соотношение цемент — песок может быть разным: 1:3, 1:2, 1:1, 2:1. Причем, чем больше цемента, тем выше пластичность раствора.

Как уже ранее упоминалось, многие мастера для поделок используют бетон, в состав которого включают клей ПВА, гипс и жидкие гвозди.

К чему это может привести и какие могут быть последствия? Об этом можно прочитать в статье «Декоративный бетон, химия и состав«.

Сторонники этих добавок приводят примеры многолетнего использования таких поделок из бетона. Но умалчивают при этом о количествах пройденных переходов температуры окружающей среды через 0°С.  А, например, клей ПВА выдерживает, со слов его разработчиков, не более 4-5 циклов замораживания-размораживания.

В теплых районах страны таких проблем, наверное, не бывает.

Цементный клей, КМЦ, гипс и глина

Некоторые добавляют к цементно-песчаной смеси готовый цементный клей. В результате, это улучшает ее параметры. Такой бетон для поделок будет более пластичным, липким и удобным для лепки.

В первую очередь, это возможно благодаря добавкам ЭЦ, РПП и других ингредиентов из цементного клея.

Существует еще вариант: добавка гипса, глины и клея КМЦ. На эту тему на kamsaddeco.com написана статья «Состав бетона для декора сада«.

Процент включения этих добавок небольшой

Но автор просит соблюдать осторожность в дозировках. Таким образом, значительно ограничивается возможность применения этого состава

В конце концов каждый при желании может это проверить самостоятельно.

Меньше, но используется для крупных изделий состав бетона с добавкой большого количества глины (до 15%). Соотношение цемента и песка — 1:2. В качестве пластификатора — жидкое мыло (около 2%).

Такой бетон для поделок получается более рыхлым. Прочность уменьшается. Но использование арматурной металлической сетки компенсирует этот недостаток.

В то же время пористая поверхность лучше впитывает краску. Таким образом цветное покрытие дольше служит и лучше защищает бетон от влаги.

Экологичность материала

Об экологической составляющей полимербетона написано очень много, но опасения все же присутствуют. Причина для недоверия находится в составляющих материала (стирол и отвердитель) и в процессе изготовления.

Стирол является связующим веществом в полимербетоне. Он содержится в смолах, и как только мы открываем герметичную емкость с веществом, то моментально ощущаем испарения ядовитого газа.

В качестве отвердителя обычно используется метилэтилкетоновый пероксид, он так же опасен для человеческого организма и требует дополнительных средств защиты для рук и лица.

Несмотря на присутствие опасных составляющих в составе полимербетона, при тщательном соблюдении правил личной безопасности, технологии нанесения и продуманной системе вентиляции можно добиться результата и полного выветривания ядовитых испарений.

Использование

Полимербетон может применяться для нового строительства или ремонта старого материала. Его адгезионные свойства позволяют восстанавливать как полимерные, так и обычные бетоны на цементной основе. Низкая проницаемость и коррозионная стойкость позволяют использовать его в плавательных бассейнах, системах канализации, дренажных каналах, электролитических ячейках и других структурах, содержащих жидкости или агрессивные химикаты. Он подходит для строительства и восстановления колодцев, благодаря способности противостоять токсичным и коррозионным канализационным газам и бактериям, обычно встречающихся в водопроводных системах.

В отличие от традиционных бетонных конструкций, он не требует покрытия или сварки защищенных швов ПВХ. Можно увидеть применение полимерного бетона на улицах города. Его используют при строительстве барьеров на дороге, тротуаров, дренажных канав, фонтанов. Также на улице для бетона добавляют в асфальт при строительстве открытых площадок, взлетных полос и других объектов, которые находятся под открытым небом и постоянно подвергаются внешним атмосферным воздействиям.

(иначе, литьевой камень) – материал, соединивший в себе прочность и красоту натурального камня с доступной ценой (благодаря дешевым минеральным добавкам) и простотой изготовления. Возможность применения практически любого заполнителя (песка, гранитной и мраморной крошки, стекла и многих других) гарантирует разнообразие . А наличие полимерного связующего делает их долговечными, воздействию воды и перегреву.

Давайте расммотрим типовые технологические процессы изготовления полимербетонов, а также возможность его создания своими руками.

Что потребуется?

Для получения продукта требуются:

• Наполнитель достаточно крупной фракции (песок, щебень, крупно измельченное стекло).
• Заполнитель более тонкого помола, уменьшающий стоимость материала. Это порошок из графита, кварца или андезита.
• Связующее вещество — его понадобится порядка 5 процентов. В этом качестве используют одну из полимерных смол. Например, полиэфирную (ненасыщенную), карбамидоформальдегидную, фурановую, эпоксидную.
• Отвердители, пластификаторы, специальные модифицирующие добавки, красители.
• Смазка для разделения форм и гелькоут для наружного покрытия.

Способы производства

Процесс производства может происходить по периодической или непрерывной технологии.

• В первом случае емкости, используемые для изготовления материала, нужно после каждого законченного цикла отмывать. Зато сделать полимербетон возможно в самом обычном ведре или бетономешалке.
• Непрерывная технология применяется в основном на крупных производствах. При этом слаженно трудятся, организуя единую цепочку, специальные литьевые машины, дозаторы и автоматические смесители.

Следующее видео рассказывает об изготовлении и напылении облегченного полимербетона:

Процесс

Для изготовления литьевого камня понадобится форма, хорошо покрытая особой разделительной смазкой (иначе готовое изделие вынуть будет невозможно). Форма может быть выполнена из силикона, стеклопластика, металла или даже ДСП (бюджетный вариант).

1. На разделительную пасту наносится слой гелькоута нужного цвета.
2. Внутрь формы закладывается композиционная смесь, состоящая из вышеперечисленных ингредиентов, предварительно хорошо перемешанных в бетоносмесителе. На крупных производствах, где объемы весьма солидные, смесь закладывают в форму с помощью бетоноукладчика. Если изделия небольшие, а технологический процесс является периодическим, то это делается вручную.
3. Теперь необходимо, чтобы уложенная смесь подверглась воздействию вибрации (виброуплотнению). Время данной процедуры составляет примерно две минуты. На заводе для этого служит резонансная виброплощадка, на небольшом производстве – вибростол.

В условиях производства на заводе по изготовления полимербетона при необходимости осуществляют термообработку для более быстрого затвердевания деталей. В остальных случаях ждут естественного завершения этого процесса.

Про станки, формы и другое оборудование для производства изделий из полимербетона расскажем далее.

Технические характеристики

Свойства

По многим характеристикам полимербетон далеко обходит обычный бетон. Превышая показатели по прочности – от четырех до шести раз, по преодолению растяжения – от пяти до десяти. А по стойкости к износу – в пятнадцать-тридцать раз. Способность пережить мороз также высока: от 300 до 500 циклов.

Для наглядности сведем основные параметры в таблицу.

Эти характеристики указывают на высокую долговечность и прочность нового вида материала. Что касается его знаменитой химической пассивности, то ее определяет ГОСТ 25246-82.

Согласно данному стандарту, при 200 градусах Цельсия коэффициент химической стойкости к азотной кислоте должен быть не менее 0,5 %, а к аммиаку, соляной кислоте и раствору кальция – от 0,8 %. Результаты подтверждают это.

ГОСТ

Общие параметры бетонных смесей определяет ГОСТ 7473. Для полистиролбетона (где в качестве заполнителя берут полистирол) имеются свои стандарты. Для состава — ГОСТ 27006, для показателя плотности — ГОСТ 27005, для пластификаторов и прочих химических добавок — ГОСТ 24211.

Теперь о стандартах, используемых по отношению к вяжущим компонентам – смолам:

• Фурфуролацетоновая смола (ФАМ) должна соответствовать ТУ 6-05-1618-73.
• Карбамидоформальдегидная смола — ГОСТ 14231-78.
• Фурано-эпоксидная смола — ТУ-59-02-039.13-78.
• Мономер метилметакрилат — ГОСТ 16505.

Технология производства полимербетона

Для успешного запуска бизнеса рекомендуется составить подробный бизнес-план. Исходя из потребностей заказчиков и основных направлений бизнеса по производству полимербетона, обустраивается рабочее помещение. Этот этап очень важен. Без наличия правильного места и оборудования для производства полимербетона, заниматься подобным бизнесом невозможно.

Обустройство производства по изготовлению таких изделий, начинается с поиска подходящего здания. Нормами действующего законодательства любое подобное производство, сопряженное с использованием токсичных материалов и большим запылением воздуха, обязано находиться в промышленной зоне населенного пункта.

Найти там подходящее строение, возможно, будет нелегко, однако стоит постараться, иначе придется возводить его с нуля. Переоборудование имеющегося помещения обойдется гораздо дешевле, чем строительство нового, особенно в крупных мегаполисах (к примеру, в Москве) .

Площадь помещения должна составлять от 120 квадратных метров – иначе может не хватить места либо передвижение и функционирование производства будет затруднено. После этого помещение разбивается на несколько рабочих зон, в которых будут производиться различные работы:

Одну из зон следует полностью оборудовать под процесс задувки. В ней полимербетон будет заливаться в формы, а готовые изделия – ламинироваться. Помещение должно быть оборудовано качественной промышленной вытяжкой, чтобы концентрация вредных испарений не превышала допустимых норм.
Другая зона понадобится для работ по шлифовке и распилу компонентов из полимербетона. Стоит учитывать, что при данных производственных этапах работ над изделиями в воздух выбрасывается огромное количество пыли – поэтому необходимо и здесь оборудовать качественную систему вентиляции и вытяжку.
Для хранения и резки стекломата тоже необходимо отдельное помещение небольшой площади – это сделает процесс более удобным и быстрым. Кроме того, стекломат достаточно подвержен разнообразным повреждениям от физического воздействия – поэтому использование отдельной комнаты для его хранения предотвратит возможные убытки от порчи этого материала.
То же самое касается и химических реагентов. Для их хранения стоит оборудовать одно, достаточно просторное помещение двухъярусными стеллажами. Самое главное – это хранение различных веществ на отдельных стеллажах так, чтобы в случае порчи емкостей между реагентами не возникало реакций. Если не соблюсти это правило, в аварийных ситуациях возможно образование чрезвычайно токсичных летучих соединений, которые в состоянии вызвать отравление, химические ожоги и даже смерть рабочего персонала. Помимо раздельного хранения реагентов на отдельных стеллажах, необходимо их дополнительно укрепить.
Конечно же, необходима комната отдыха, в которой работники смогут переодеваться в рабочую униформу, хранить еду и обедать, не опасаясь отравиться парящей в воздухе взвесью продуктов, из которых состоит полимербетон

Зону для курения стоит оборудовать отдельно.
Склад для хранения готовой продукции тоже необходим, чтобы изделия, уже изготовленные работниками, не мешали дальнейшему производству и были защищены от неосторожности либо невнимательности персонала. Вряд ли изготовленные изделия будут тотчас вывозиться – наличие складского помещения готовых товаров нисколько не повредит.

Технология изготовления и нанесения полимербетона

Для изготовления полимербетона потребуются следующие средства защиты, инструменты и емкости для замеса:

• электрическая дрель или шуруповерт с насадками,
• весы для определения соотношения компонентов,
• емкости для замешивания и подготовки компонентов,
• средства защиты для рук и лица.

Полимерное покрытие в домашних условиях готовится по следующему алгоритму.

1. Наполнитель крупной фракции щебеня очищаем от загрязнений, сушим при температуре 110 градусов и остужаем. Влажность полученной смеси не должна превышать 1%.
2. Смешиваем наполнитель с просеянным песком.
3. Загружаем в смеситель на 2 минуты компоненты и добавляем наполнитель (графит, андезит, кварц). После процесса перемешивания можно наливать воду и вновь запускать смеситель.

Отдельно готовим связующее вещество.

Размягчаем выбранную золу (связующее вещество) с помощью нагрева до 35–40°С или специального растворителя

Важно не забыть, что количество полимеров в составе смеси должно составлять не более 20% от массы цемента. Если вы воспользовались водорастворимыми смолами, то их вводят в раствор маленькими дозами, и их количество не превышает 2% от массы цемента.
Добавляем пластификатор и стабилизатор, размешиваем в течение 2 минут и заливаем в состав отвердитель.
При необходимости добавляем синтетический краситель.
Соединяем с наполнителями и перемешиваем в течение 3 минут — полимербетон готов к заливке.

Совет: не старайтесь сделать сразу большое количество материала, так как смесь быстро затвердевает.

Если вы планируете заливку в определенную форму, то предварительно подготовьте все необходимое.

1. Поверхность формы покрываем парафином (можно воспользоваться техническим вазелином или машинным маслом), таким образом вы избежите прилипания полимербетона.
2. Заливаем концентрат в форму, стараясь максимально заполнить всю плотность и убрать воздушные пузырьки из смеси. Уплотнение можно произвести с помощью вибростола или навесного вибратора.
3. Вынимать готовую форму можно не раньше суток, а если в составе присутствует большое количество отвердителя, то можно осуществить выемку и ранее.

Совет: очищение бетономешалки или смесителя сразу после окончания работы — обязательно, так как остатки материала быстро застывают и сложно вымываются.

Опытные строители рекомендуют использовать полиамидную и эпоксидную смолу в соотношении с полиэтилен-полиаминовым отвердителем. Считается, что эти компоненты дают наиболее качественный полимербетон.

Полимерный бетон — новейший материал с улучшенными характеристиками

Полимерный бетон – одно из самых недавних изобретений, подаренных нам инженерами-технологами. Особенность этого строительного материала состоит в том, что в его состав входят различные полимерные добавки. Типичными компонентами такого бетона являются стирол, полиамидные смолы, винилхлорид, различные латексы и другие вещества.

Использование примесей позволяет менять структуру и свойства бетонной смеси, улучшать ее технические показатели. Благодаря своей универсальности и простоте получения полимерный бетон применяется в наше время практически повсеместно.

Состав

Одним из самых важных компонентов полимерного бетона является зольная пыль. Это вещество является продуктом сгорания угля. Использование золы в качестве добавки оказывает заполняющее воздействие на свежую бетонную смесь. Эффект заполнения основан на способности мельчайших угольных частиц заполнять собой все пустоты и пористые образования. Чем меньше размеры зольных частиц, тем полнее наблюдается этот эффект. Благодаря такой особенности зольной пыли застывший бетон становится значительно прочнее и крепче обычного.

Другой важный компонент бетонной смеси – жидкое стекло. Оно обладает отличной клеящей способностью и невысокой стоимостью. Его добавление в полимербетон будет весьма кстати, если готовая конструкция будет находиться на открытом воздухе или подвергаться постоянному воздействию воды.

Технические характеристики полимерного разновидового бетона выше, чем у других стандартных и к тому же, он экологичен – его можно использовать при строительстве зданий в пищевой промышленности. Средние показатели следующие:

• линейная усадка 0,2-1,5%;
• пористость – 1-2%;
• прочность на сжатие – 20-100 Мпа;
• стойкость к нагреву – 100-180С;
• мера ползучести – 0,3-0,5 кг/см2;
• стойкость к старению – 4-6 баллов.

Такой вид смесей применяется как конструкционный и декоративно-отделочный материал.

Технология самостоятельного изготовления

При наличии необходимых знаний и соответствующих материалов можно приготовить полимерный бетон своими руками. Но следует учесть, что определенного рецепта приготовления такого бетона не существует, баланс компонентов определяется исходя из практических экспериментов.

Сама технология приготовления полимерного бетона достаточно проста. В бетономешалку заливается вода и небольшое количество цемента. Затем в равных количествах добавляется шлак и зольная пыль. Все компоненты тщательно перемешиваются. Далее настает очередь различных полимерных компонентов. Они добавляются к предыдущим ингредиентам, после чего смесь снова нужно перемешать.

В качестве полимерной добавки подойдет жидкое стекло, клей ПВА, различные водорастворимые смолы. Клей ПВА можно применять в любом количестве, так как это отличный наполнитель, обладающий хорошей вязкостью. Его добавление в бетонный раствор значительно улучшает параметры стойкости готовой конструкции, и уменьшает процент усадки.Соотношение между полимерами и вяжущими средствами может составлять от 5:1 до 12:1.