Полимерный бетон своими руками

Обновлено: 03.05.2024

Полимерный бетон — прочный материал, отличающийся эстетичным внешним видом. Прочность бетонной смеси сочетается с красотой натурального камня. Доступная цена позволяет часто применять материал при строительно-отделочных работах.

Характеристики

Полимербетон устойчив к воздействию влаги и механических факторов. Он нормально реагирует на изменения температур.Состав быстро застывает, хорошо сцепляясь с любым основанием. Материал эластичен и воздухопроницаем. Он не вступает в реакцию с химическими агентами.

Главной характеристикой полимерцементной смеси является экологическая безопасность.

Полимербетон не выделяет веществ, негативно влияющих на здоровье человека и окружающую среду. Смесь можно использовать при строительстве объектов общественного питания.

Состав полимербетона

В состав строительной смеси входят такие компоненты:

Крупнофракционный наполнитель. В качестве этого элемента используют битое стекло, щебень, песок.
Мелкофракционный наполнитель. Введение такого компонента снижает стоимость продукта. Наполнителем становится графит или кварц.
Связующее звено. В смесь вводят полимерную смолу, например полиэфирную, фурановую, карбамидоформальдегидную или эпоксидную. Полимербетон содержит 5% связующего вещества.
Вспомогательные добавки. К ним относят вещества, повышающие эластичность и морозостойкость, придающие составу нужный цвет.

Технология производства

При производстве строительного материала используют 2 технологии:

Периодическая. В таком случае емкость после каждого цикла изготовления материала очищают. Полимербетон можно производить с помощью бетономешалки или простого таза.
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:

Подготовка. Форма обрабатывается разделительной смазкой и покрывается гелькоутом необходимой цветовой гаммы.
Создание состава. Наполнители и полимерные добавки для бетона тщательно перемешиваются с помощью мешалки.
Укладка смеси в формы. На крупных предприятиях на этом этапе используют бетоноукладчики. При изготовлении изделий в небольшом цехе действие выполняется вручную.
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.

Достоинства материала

Полибетон обладает рядом положительных качеств, позволяющих использовать материал тогда, когда классический бетон не обеспечивает нужного результата.

К преимуществам композитного состава относятся такие характеристики:

Устойчивость к повышенной влажности. Капли воды быстро испаряются с поверхности, не успевая впитаться.
Нечувствительность к перепадам температур. Изделия не деформируются при быстром нагревании или охлаждении. Качество материала не зависит от числа циклов заморозки. При производстве бетонных смесей вместо традиционного цемента или силиката используют полимер.
Устойчивость к агрессивным веществам. Покрытие не повреждается под воздействием дезинфицирующих средств и растворителей. Это позволяет отказаться от использования дополнительных способов обработки поверхности.
Возможность восстановления поврежденных участков. Композитный массив реставрируется путем применения специальных смесей.
Увеличенная прочность. При небольшом весе эта характеристика не уступает таковой у классического бетона.
Гладкость поверхности. При изготовлении изделий не образуются неровности. Материал не скользит, не стирается. Это позволяет избежать загрязнения покрытия. При необходимости поверхность моется привычными способами.
Возможность повторной переработки. Материал используется в создании технологических отходов. Это снижает себестоимость продукта, производимого по безотходной технологии.

Особенности и сфера использования

Полимербетон применяется для изготовления таких изделий:

Столешницы. Элементы кухонного гарнитура, изготавливаемые из этого материала, отличаются повышенной прочностью, гигиеничностью и длительным сроком службы. Они хорошо вписываются в любой интерьер. Столешницы из полимербетона не отличаются от изделий, изготавливаемых из натурального камня.
Полы. Напольные покрытия отличаются устойчивостью к загрязнениям и простотой монтажа. Поверхность пластична, устойчива к механическим повреждениям, имеет эстетичный внешний вид. Слой толщиной 2 мм может эксплуатироваться в течение 10 лет.
Декоративные части фасадов. Полимербетон не отличается от мрамора или гранита. Полимерные изделия имеют небольшой вес, поэтому могут устанавливаться без создания массивного основания.
Памятники и ограждения. Полимерный массив устойчив к воздействию атмосферных факторов, что позволяет использовать его для оформления ритуальных объектов.

Виды полимерных систем

Под термином полимербетон подразумевается обширная группа строительных смесей, отличающихся составами и способами производства.

Группа пластобетонов

Свойства материала определяются типом вводимых наполнителей, полимеров, вспомогательных добавок. Для отделки помещений нельзя использовать фурфуролацетоновые смеси. Эпоксидные и метакрилатные составы безопасны для человека и животных.

По сравнению с классическим бетоном пластобетон имеет более высокие показатели влагостойкости, морозостойкости и эластичности. Недостатком считается быстрый износ.

Полимерцементные системы

В состав таких материалов входит цемент.

Получают смесь 3 способами:

Смешивание основы с водными растворами полимеров — поливинилацетата или искусственного каучука.
Введение дисперсии полимеров или мономеров. Наиболее часто используют фурановый спирт и эпоксидные смолы.
Пропитка бетона. На нужную глубину вводят полимерные компоненты, например карбамид или стирол.

Рекомендованный объем связующего компонента — 15-20%. Это позволяет сохранять структуру цементного состава. При увеличении содержания полимера изделия утрачивают прочность. В качестве заполнителя используют песок или мелкофракционный щебень. Полимерцементные смеси применяют для создания износостойких напольных покрытий.

Бетонополимерные композиции

Бетонополимер — отвержденная цементная смесь, на поверхность которой наносят жидкую пропитку. В состав материала включают металакрилатные смолы и катализаторы, которые застывают в структуре минерального каркаса.

Недостатком является наличие большого количества пор, возникающих на этапе производства изделий.

Такие дефекты уменьшают прочность и устойчивость к агрессивным веществам. Заполнение пор полимером помогает улучшить характеристики состава.

Геобетон

В строительстве все чаще начинают использовать материалы, при производстве которых используются природные компоненты. Геополимерный бетон похож на классический, однако эксплуатационные характеристики несколько отличаются. Структура напоминает строение натурального камня.

Низкая себестоимость делает материал востребованным среди индивидуальных застройщиков. Геобетон используется для строительства многоэтажных зданий и создания декоративных элементов.

Цементно-полимерный бетон своими руками

Процесс изготовления полимербетона своими руками включает такие этапы:

Подготовка компонентов. Щебень очищают от посторонних включений и промывают. Песок пропускают через сито. Влажность фракции должна составлять не более 1%. Поэтому песок тщательно просушивают.
Смешивание. Компоненты помещают в бетономешалку. В первую очередь кладут щебень, затем песок и заполнитель. Ингредиенты перемешивают в течение 2 минут. После введения воды процедуру повторяют.
Подготовка связующего компонента. Смолу размягчают, добавляя растворитель. Готовое вещество смешивают с пластификатором.
Введение связующего компонента с отвердителем и подготовленной бетонной смесью. После введения отвердителя состав перемешивают в течение 3 минут.

Геополимерный бетон – это инновационный материал, который популярность получил не так давно. Его широко применяют для строительных нужд как надежный и удобный вариант.

История создания

В 1978 году французу Джозефу Давидовичу удалось разработать бетон из геополимеров. Идея возникла в результате наблюдения за естественными процессами, происходящими в природе. Французский ученый заметил, что часть компонентов геологического происхождения полимеризуются, если начинают взаимодействовать с щелочными средами. Были проведены разнообразные опыты, задачей которых стало выявление поэтапного плана для обеспечения процесса получения геополимера. Материал известен именно под этим названием.

По мнению изобретателя, монолитное строительство широко применялось для создания пирамид в Гизе. Ученый смог определить состав монолитных блоков, из которых выполнены пирамиды. Несмотря на то, что эту теорию стараются оспорить, великолепные свойства бетона из геополимеров обеспечивают ему огромную популярность. Рецептура с тех пор перетерпела некоторые изменения, современный геополимерный бетон является материалом, который безвреден для окружающих и представляет огромную конкуренцию для обычных бетонных составов.

Особенности материала и сфера использования

У полимерного бетона структура напоминает природный камень. Благодаря этому раствор можно применять для строительных целей, а также выполнять отливку изделий декоративного назначения. Полимербетон за счет хороших прочностных свойств отлично подойдет для архитектурных целей.

Характеристики материала позволяют использовать его для строительства высотных зданий. Компоненты, присутствующие в составе смеси, обеспечивают поддержку благоприятного климата внутри помещения. Структура конечного материала позволяет вдвое или втрое снижать толщину стен при осуществлении строительства, на комфорт в помещении это не повлияет.

За счет высокой устойчивости к возгораниям геополимерный бетон отлично подойдет для постройки жилых зданий и производственных помещений. Благодаря его повышенной пластичности, способности быстро затвердевать из него также делают барельефы и скульптуры, различные памятники.

Достоинства

Подготовка особой рецептуры для геополимерных композитных материалов обеспечивает им немало преимуществ.

Можно перечислить следующие положительные характеристики:

Малая усадка, что обеспечивает возможность укорачивания времени, требующегося для строительства. Отделку можно будет выполнить сразу же, как окончится возведение стен.
Во время строительного процесса будут сохранены габариты всех изделий, которые соприкасаются с раствором.
Отмечается высокая стойкость к сжатиям, поэтому можно использовать геополимеры для постройки высотных зданий.
Может сохранять целостность при многократных оттаиваниях и замораживаниях.
Парниковые газы выделяются в незначительных количествах.
Хорошо переносит воздействие агрессивных веществ.
Пожаростойкость, которая даже при температуре 900 градусов позволяет полимербетону сохранить структуру и целостность.
Сниженная паропроницаемость, коэффициент близок к тому, что присутствует у естественного камня.
Может обрабатываться с использованием ручного инструмента, который оснащен алмазными элементами.
Экологичность, безопасность для окружающих.
Возможно использование промышленных отходов для производства полимербетон. Это может улучшить экологическую ситуацию любого района.
Отвердевание состава происходит вдвое быстрее, чем в случае с простым бетоном.
Доступная стоимость позволяет приобретать материал заказчикам с не особенно высоким доходом.
Стойкость к коррозии, которая может разрушающе повлиять на простой железобетон.
Возможно изготовить геополимерный бетон своими руками в домашних условиях.

Благодаря обширному набору положительных характеристик полибетон заметно отличается от обычного раствора бетона.

Состав

Материал с названием геополимерный бетон состав имеет следующий:

Зольная пыль.
Шлак.
Жидкое стекло.
Гидроксид калия 200.
Вода.

Шлак, присутствующий в составе бетона, добавляет смеси долговечности и прочности. Но во время усадки происходит растрескивание материала, для предотвращения чего надо предпринимать определенные меры. Чтобы растрескивания не происходило, к шлаку добавляют такое же количество зольной пыли. Их совместная работа помогает укрепить бетонный состав, придает ему стойкость к влиянию негативных факторов.

У зольной пыли удобные физические свойства и повышенные рабочие характеристики. Компонент оказывает влияние на качество получаемого состава. Ее применение обеспечивает получение смеси, которая по свойствам не уступает портландцементу. Бетон геополимерный по прочности сравнить можно с гранитом.

При смешивании алюминиевые силикаты вступают в реакцию со щелочью и превращаются в твердый монолит, похожий на натуральный камень. Методом отливки из него можно получить изделия разнообразной формы, которые применяют в декоративных целях. Рецепт получения геополимерного бетона окончательно не разработан – в данном направлении эксперименты продолжаются. Создано несколько вариантов составов, которые возможно применять для изготовления рабочих смесей.

Рецептура

При подборе компонентов следует руководствоваться проверенной рецептурой. Специалисты в строительной области постоянно трудятся над ее улучшением. Стандартов для пропорций нет – зависят они от особенностей составляющих и назначения компонентов. Но есть и хорошо себя зарекомендовавшие рецепты, применение которых позволяет подготовить геополимерный бетон своими руками даже в домашних условиях.

Составляющие, которые используют вне промышленных условий, будут такими же. Но их берут в меньшем количестве, чтобы приготовить такой объем смеси, которого достаточно для выполнения нужных задач. Вот базовый рецепт, применение которого позволяет подготовить 20 кг полибетона:

Калия гидроксид – 1,8 кг.
Жидкое стекло – 4,0 кг.
Зола – 6,6 кг.
Шлак – 6,6 кг.
Вода — 11 л.

Такой рецепт неплохо зарекомендовал себя и часто применяется в домашних условиях.

Как сделать своими руками

Компоненты, перечисленные в рецептах, вполне доступны и могут быть без проблем закуплены в торговой сети. Но следует принять во внимание, что по цене бетон, изготовленный с задействованием полимеризации, получается выше, чем смесь из портландцемента. Поскольку схватывание состава происходит быстро, рецепт дополняют компонентом с названием декагидрат тетрабората. Могут быть добавлены смолы на воде, ПВА, латекс.

Что необходимо для работы

Для получения геобетона в домашних условиях надо подготовить:

Тару для замешивания раствора с учетом того, что во время приготовления он выделяет некоторое количество тепла.
Весы для подготовки нужной пропорции каждой из составляющих.
Электродрель с насадкой для замешивания.
Лопатку деревянную.
Емкость для формования бетона, которая по размерам и конфигурации соответствует изделию, получаемому путем отливки.
Защитные рукавицы и другие изделия для предотвращения вредного влияния щелочи на кожу и слизистые.

Подготовку компонентов следует проводить за максимально короткое время. Работать со смесью рекомендуется, обеспечив пониженную влажность воздуха. Калия гидроксид – это лишенные цвета гранулы, которые расплываются, если слегка увеличить влажность. Распаковку их производят непосредственно перед тем, как приготовить смесь.

Стоит отметить, что состав для бетона агрессивен – если допустить контактирование со слизистой, кожей, можно заполучить сильные ожоги. Во время работы необходимо использовать перчатки и очки. Следует соблюдать осторожность и при работе с жидким стеклом, вещество отличается гигроскопичностью и обладает кристаллизированной структурой.

Технология приготовления

Геополимерный бетон – материал, технология которого разработана с учетом свойств каждого из компонентов. Процесс изготовления также обеспечивает утилизацию золы и шлаков. Летучая зола представляет отходы, образованные при сгорании твердого топлива – она может быть добавлена в смесь в количестве 75% от состава. Экологическая репутация данного вещества довольно сомнительна, но бетон с его применением получается более прочным и долговечным.

Смешивание составляющих производится в бетономешалке или специальной таре с применением электроинструмента с насадкой.

Закладка компонентов идет в такой последовательности:

Заливка воды.
Засыпание шлаков, летучей золы в нужном количестве.
Тщательное перемешивание до однородного состояния.
Добавление полимеров.
Перемешивание до готовности.

Заливку в формы выполнять надо в сухом месте. Во время смешивания раствора образуется пленка, которая из-за контактов с водой набухает. Чтобы предотвратить такую реакцию, следует после заливки раствора в формы принять меры по его защите от влажности.

Подводим итоги

Для изготовления материала с названием геополимерный бетон технология доработана таким образом, что затвердевание состава происходит примерно за день. Чтобы получить материал в нужном качестве, полностью отвердевший, потребуется неделя. Для того же процесса у простого бетона требуется 28 суток, поэтому при работе с геополимерным бетоном действовать следует быстро.

Если планируется изготовить геополимерный бетон своими руками, при строгом соблюдении рецептуры получают материал с такими рабочими характеристиками:

Повышенная стойкость к сжатиям.
Небольшая усадка.
По непроницаемости материал можно сравнить с гранитом.
Высокая стойкость к влиянию кислот и повышенных температур.

Проводить эксперименты, добиваясь идеального соотношения компонентов, нравится не всем. Для получения геополимерных материалов в некоторых случаях проще приобрести смесь в готовом виде, чем заниматься ее подготовкой. Стоимость будет определяться в зависимости от пропорций и объема компонентов. Продажа смеси проводится в виде сухого состава без использования отвердителя.

Полимербетон (или «искусственный камень») – это современный вид бетонной смеси, в которой вместо традиционного для обычного бетона вяжущего вещества (цемента либо силиката) используется полимер. Полимер представляет собой вязкую жидкость, иначе именуемую синтетической смолой. В производстве полимербетонов в основном применяют эпоксидные, фурановые и ненасыщенные полиэфирные смолы. Наполнителями для смеси могут служить гранитный или базальтовый щебень, кварцевый песок или измельченный песчаник.

Полимербетон был создан в США и широко используется за рубежом. Сегодня этот материал приобретает все большую популярность и в России. Он применяется в строительстве, скульптуре, изготовлении мебели, ритуальном производстве.

Преимущества и недостатки полимербетона

Благодаря своему составу полимербетон обладает рядом существенных достоинств и часто выручает там, где велика вероятность разрушения или деформации обычного бетона.

Высокая водонепроницаемость и устойчивость материала к перепадам температур. Эти качества обеспечивают быстрое испарение капель воды с поверхности изделий из полимербетона и препятствуют возникновению трещин и других дефектов в холодное время года.
Способность к реабилитации участков, подвергнувшихся механическим повреждениям.
Хорошая сопротивляемость материала влияниям агрессивных химических компонентов. Это дает возможность использовать полимербетон без нанесения на него специальных покрытий в самых разнообразных условиях.
Сочетание высокой прочности и сравнительно небольшого веса материала. Такая комбинация свойств полимербетона позволяет создавать из него простые в эксплуатации изделия с небольшой себестоимостью.
Гладкая и нескользкая поверхность материала. Благодаря этому качеству продукция из «искусственного камня» долго не пачкается, а любые загрязнения удаляются легко.
Многообразие расцветок . В своих внешних проявлениях полимербетон способен имитировать натуральный камень, например, мрамор, гранит, малахит, что создает широкий спектр вариантов его применения.
Возможность переработки материала с последующим возвратом в производство.

Недостатками полимербетона по сравнению с традиционным бетоном можно считать:

горючесть материала;
более высокую цену, связанную со стоимостью вяжущих компонентов.

Состав полимербетона

Для самостоятельного приготовления полимербетона, прежде всего, нужно подробно изучить его состав. Данная смесь включает в себя три основных компонента:

связующее (одна из следующих смол: ненасыщенная полиэфирная, фурфуролацетоновая, фурано-эпоксидная, карбамидоформальдегидная, эфир метиловый метакриловой кислоты);
грубодисперсный наполнитель (щебень и песок);
молотый наполнитель (кварцевая, андезитовая мука, графитовый порошок).

Для создания смеси берут щебень скальных пород размером до 40 мм. При этом если размер гранул не превышает 20 мм, следует использовать фракцию 10-20 мм. Если же размер этого заполнителя – 40 мм, для повышения прочности готового материала воспользуйтесь двумя фракциями: 10-20 и 20-40 мм.

Кварцевый песок для смеси нужен с зернами до 5 мм. Проследите за тем, чтобы в его составе не было пыли, ила и глины.

Молотый наполнитель позволяет сократить затраты дорогостоящих смол, поэтому в связующее вещество вводят минеральную муку с размером частиц до 0,15 мм.

Внимание ! Если в вашей смеси будет использоваться карбамидоформальдегидная смола, помимо перечисленных компонентов обязательной добавкой станет строительный гипс.

Также при изготовлении полимербетона вы можете использовать ПАВ, красители, антипирены, антисептики и другие добавки, повышающие итоговое качество материала. Чаще всего ПАВом в случае с нашей смесью выступает омыленная древесная смола, применение которой улучшает теплоизоляционные характеристики готового полимербетона.

От того, сколько тяжелого наполнителя будет использовано для создания нашей смеси, будет зависеть класс материала:

Замечание ! Тяжелые полимербетоны применяют в строительстве для создания несущих конструкций и фундаментов.

Технология приготовления полимербетона своими руками

Изучив состав полимербетона, можем приступать к приготовлению смеси в домашних условиях. Действовать будем по алгоритму, приведенному ниже. Этот алгоритм подразумевает раздельное смешение смол и заполнителей и считается очень эффективным с точки зрения прочности полученного материала, его однородности, а также скорости самого процесса.

Заполнитель (щебень или гравий) промываем и очищаем от загрязнений.
Песок просеиваем и отделяем от примесей.
Сушим промытый заполнитель, пока его влажность не окажется в пределах 0,5-1%.

Загружаем в смеситель составляющие заполнителя обязательно в следующем порядке: щебень, песок, наполнитель.
Перемешиваем смесь 2 минуты без добавления воды, добавляем воду и снова перемешиваем.
Отдельно работаем со связующим веществом. Размягчаем его до нужной консистенции путем нагрева или воспользовавшись растворителем.
Добавляем к смоле пластификатор, стабилизатор и другие вещества. Перемешиваем все это отдельно от заполнителей.
Перемешиваем связующее с заполнителем в течение 1,5-2 минут.
Добавляем отвердитель.
Перемешиваем в течение 3 минут, после чего полимербетон считаем готовым к заливке.

Важно ! Полученную смесь нужно сразу залить в форму или опалубку, так как она очень быстро схватывается. За один раз делайте смеси столько, сколько поместится в форму.

Рассмотрим особенности заливки готовой смеси в форму:

Предварительно покрываем поверхность формы парафином, техническим вазелином или машинным маслом, чтобы исключить прилипание полимербетона.
Заливаем смесь по всей площади формы, стараясь не оставлять полостей, ровняем.
Уплотняем смесь на вибростоле или с помощью навесного вибратора в течение 2-3 минут. О готовности можно судить по образованию на поверхности жидкой фракции.
Обязательно быстро очищайте бетономешалку от остатков материала, иначе смесь застынет.
Снять форму с завершенного продукта вы сможете по истечении суток.

Замечание ! Когда выкладка готового состава полимербетона делается не один раз, уплотнением нужно завершать каждый этап.

Сфера применения полимербетона

Вариантов изделий из полимербетона очень много, наиболее популярными из них являются:

столешницы для кухни;
мойки для ванной и кухни;
ванные;
раковины;
подоконники;
камины;
перила;
балясины;
колонны;
ступени;
фонтаны;
полы;
вазы;
лепнина;
памятники, оградки и многое другое.

Рассмотрим некоторые изделия из этого материала подробнее.

Кухонные столешницы

Столешницы из полимербетона сегодня в моде, благодаря целому ряду плюсов. Прежде всего, они практичны, и будут долго и надежно служить вам не один год. Выглядят столешницы из этого материала стильно и легко впишутся в любой кухонный интерьер, тем более широкий выбор цветовых решений будет прекрасно способствовать этому. Поверхность такой столешницы приятна на ощупь и удобна в уходе. Визуально столешница из полимербетона практически ничем не отличается от своего аналога из натурального камня, а по износостойкости, прочности и устойчивости к влаге существенно превосходит натуральный материал.

Напольное покрытие из полимербетона порадует вас простотой монтажа и легкостью уборки. На полах из такого материала практически не скапливается пыль. Стоимость полов сравнительно невысока, они пластичны и не боятся нагрузок. Чем толще покрытие из полимербетона, тем более продолжительным будет срок его эксплуатации. Минимальный гарантийный период составляет 10 лет для покрытия толщиной в 2 мм.

Фасадный декор

По сравнению с натуральным камнем достоинства полимербетона при создании фасадных конструкций неоспоримы. Этот материал внешне без труда имитирует, к примеру, мрамор или гранит, являясь при этом более легким. Благодаря этому качеству при облицовке нет необходимости в формировании фундамента и создании вспомогательных укреплений. Полимербетон не боится осадков и морозов, монтируется просто, обладает оригинальной фактурой, широкой цветовой палитрой и долговечностью при доступной цене.

Памятники

На сегодняшний день наряду с такими материалами, как гранит и мрамор, все больше распространение получают памятники и оградки из полимербетона. Этот материал особенно хорош тем, что достойно переносит любые погодные условия, будь то холода или ливни, не разрушаясь, не давая трещин и повреждений. Кроме того, высокая гладкость и блеск поверхности изделия обеспечивают ему эстетичный внешний вид и четкость рисунка.

Это видео демонстрирует процесс самостоятельного изготовления смеси легкого полимербетона и столешницы из него:

Обсудить статью на форуме

Что такое тяжелый бетон, его состав и виды

Блоки из ячеистого бетона

Что такое силикатный бетон, его особенности

Что такое легкий бетон, его состав

Особенности гидротехнического бетона

Какие виды бетона бывают

Материалы

Геополимерный бетон – материал инновационный и, в известном сейчас виде, относительно новый. Хотя его аналоги использовали ещё в древнем мире, например, при строительстве пирамид в Египте и других мегалитов. В отношении его также применяют термины природный или композитный бетон. Из-за натурального состава, широкой применимости в разных сферах и остальных преимуществ, такой бетон считается материалом будущего.

Что такое геобетон – в чём его особенности

Строительство всё больше набирает свои темпы, а поэтому увеличивается и потребность в строительных материалах, например, таких как бетон. Портландцемент – основной компонент для его приготовления. Производство цемента пагубно воздействует на экологию, т. к. в его процессе в атмосферу выбрасывается большой объём парниковых газов, в т. ч. – СО₂.

Промышленные отходы металлургии и энергетической отрасли: шлаки, зола-уноса и т. д. – имеют цементные свойства. Как раз они и вошли в основу геобетона.

Геополимер – постепенно полностью вытеснит обычный бетон, а поэтому и цемент, что благотворно повлияет на экологическую ситуацию, а также будет содействовать рациональному использованию отходов промышленности.

Важно. Пыль от производства цемента вредна для человека, животных и растений. Даже рабочая одежда у сотрудников цементных заводов «рассыпается» через пару месяцев эксплуатации.

Особенности, характерные для геополимерного бетона:

имеет увеличенные параметры прочности: на изгиб – от 13 МПа; на сжатие – от 100 МПа;
конструкции из геобетона имеют небольшой вес, что имеет значение при монтаже и доставке;
морозостойкий, может применяться даже при условии длительного глубокого промерзания;
не подвержен коррозии;
огнеупорный, выдерживает от 1000 о С;
по износоустойчивости сравним с гранитом;
смесь эластичная, это делает возможным создавать разные по форме изделия;
теплопроводность сравнима с показателями кирпича;
усадку имеет небольшую;
устойчив к влаге, т. к. имеет очень мелкую пористость.

Конструкции, сделанные из геополимера:

не токсичны;
легко поддаются резке и обработке;
стоят не очень дорого;
технология приготовления не сложная, геополимерный бетон можно сделать своими руками;
устойчивы к негативным химическим воздействиям.

Важно. Учёные приходят к выводу, что из аналога полимерного бетона были построены пирамиды в Гизе.

Основные преимущества, сфера применения

Композитный бетон, в отличие от обычного, имеет дополнительные преимущества, благодаря своему рецепту. Среди его главных достоинств отмечают следующее:

безопасный экологический материал, т. к. его состав нетоксичен;
во время строительства изделия, контактирующие с раствором, сохраняют габариты;
возможность возводить здания большей этажности, благодаря увеличенной прочности на сжатие;
для обработки и резки достаточно ручного механического инструмента;
доступные компоненты и инструменты, что даёт возможность самостоятельно изготовить материал в домашних условиях, соблюдая технологию и пропорции;
застывает геополимерный бетон в два раза быстрее обычного;
изделия не подвержены коррозии, в отличие от железобетонных;
к отделке стен можно приступать сразу после их возведения, т. к. усадка незначительна;
материал по цене доступен заказчикам среднего уровня доходов;
относительная лёгкость доставки и монтажа, из-за небольшой массы;
паропроницаемость сравнима с показателями натурального камня;
по структуре материал напоминает натуральный камень;
производство геополимера положительно влияет на экологию, т. к. в нём используются отходы промышленности;
сооружения устойчивы к температурным колебаниям: промерзанию и размораживанию;
у таких объектов выше пожарная безопасность, т. к. геобетон способен выдержать более 900 о С;
устойчивость материала к агрессивным химическим воздействиям;
хорошо удерживает тепло, создавая комфортную температуру внутри объекта.

Геополимерный бетон широко применяется в разных сферах:

3Д-печать (строительная);
изготовление отделки: внешняя, внутренняя, а так же подоконников и столешниц;
применение в качестве теплоизоляции, штукатурки или гидроизоляции (требуется добавить цемент);
производство плитки для тротуара и покрытий для пола;
создание декоративных элементов, рельефа, скульптуры и т. п.;
строительство сооружений и зданий, в т. ч. несущих конструкций;
устройство элементов сооружений атомных станций и раковин в химических лабораториях.

Из чего состоит геополимерный бетон, компоненты

Рецепт для создания полимербетона продолжает дополняться и дорабатываться. Есть несколько вариантов рецептур, применяющихся для производства рабочей смеси.

Компоненты состава геобетона:

Силикатный клей. Применяют в производстве огнеупорных и кислотоустойчивых материалов.

Зольная пыль («летучая» зола). Смешиваясь со шлаком, придаёт особую прочность геополимеру.
Калия гидроксид (KOH).

Мелкие прозрачные кристаллы – органическое соединение. Реагирует с кислотой и металлом. Применяют для изготовления батареек и жидкого мыла, кроме того и в пищевой промышленности – добавка Е525.

Придаёт бетонной смеси прочностные характеристики и увеличивает срок эксплуатации. В сочетании с «летучей» золой добавляет устойчивость к негативным факторам.

Важно. Если нужно изготовить не столько прочный, сколько экологичный бетон, то объём зольной пыли нужно сократить, заменив её недостаток на цемент.

Как сделать композитный материал своими руками

Геополимерный бетонный состав вполне возможно сделать самостоятельно. Все компоненты для приготовления можно приобрести в строительных магазинах.

Для изготовления одного литра геоплимерной смеси своими руками используются следующие пропорции:

вода: 0,13 л;
жидкое стекло: 0,2 кг;
зольная пыль: 0,75 кг;
калия гидроксид: 0,75 кг;
шлак: 0,25 кг.

Можно дополнить состав латексами, водными смолами и ПВА.

Важно. Раствор делают небольшими частями, т. к. он очень быстро застывает.

Для приготовления композитной бетонной смеси понадобятся:

бетоносмеситель или ёмкость – для смешивания компонентов;
весы – для выдерживания нужных пропорций;
лопатка из дерева, т. к. оно не вступает в реакцию с щёлочью – для перемешивания;
опалубка (форма) – для заливания раствора;
респиратор, халат, очки – для защиты.

Важно. Во время замеса происходит термическая реакция, т. е. будет выделяться тепло, выбирая ёмкость, это необходимо иметь в виду.

Технология приготовления смеси в домашних условиях

Технология для изготовления геополимерного бетона относительна проста, и её вполне по силам выполнить самостоятельно. Она состоит из следующих основных этапов:

замешивание раствора;
устройство опалубки;
сушка.

Перед началом работы, нужно подготовить материалы и инструменты, которые могут понадобиться. Затем замешивается раствор: вода и остальные компоненты тщательно перемешиваются до однородной массы. Это можно сделать, например, дрелью. Однако если нужен большой объём бетонной смеси, то стоит использовать бетоносмеситель. В него засыпают составляющие поочерёдно:

сначала нужно залить воду;
затем засыпать зольную пыль со шлаком и хорошо размешать;
после этого добавить полимеры и смешивать раствор до готовности.

Важно. Допускаются некоторые эксперименты с составом, чтобы наделить бетон нужными свойствами.

Есть также вариант рецептуры с применением цемента. В этом случае добавляется цемент в размере 20% от общего веса раствора (основные элементы – в одинаковых пропорциях). Далее состав замешивается до полной однородности, и смесь готова.

Смешивать компоненты следует быстро, а влажность воздуха нужна низкая, чтобы KOH не «поплыл».

Работать с гидосксидом калия, так же как и с жидким стеклом, нужно осторожно. К тому же нужно пользоваться средствами для защиты, т. к. KOH может вызвать ожог, попав на кожу или слизистую.

Важно. При изготовлении геобетона компоненты вступают в реакцию, и выделяется углекислый газ, поэтому помещение должно быть хорошо проветриваемым.

Опалубку или форму сначала смазывают. Иногда усиливают арматурой, если это требуется. Затем заливают бетон и около 60 минут воздействуют на раствор инвертором. Заливая раствор, нужно смотреть, чтобы не образовывались пустоты, т. к. они могут в будущем привести к трещинам конструкции.

Заливать надо в сухом месте, т. к. плёнка, которую образует геобетон, от воды набухает. Залитую опалубку также нужно беречь от излишней влаги.

Время отвердевания бетонной смеси зависит от температуры. При прогревании раствора, например, проложив в опалубке электроды, и пустив по ним ток после заливки, этот этап пройдёт быстрее. Электричество для этого нужно брать не напрямую в сети, а применять преобразователь.

Состав начнёт твердеть и образует плёнку через 24 часа. После бетон наберёт прочность и станет устойчив к повышенным нагрузкам. Для полного затвердевания геобетону требуется 7 дней, тогда как для обычного бетона на это нужно 28 суток.

Геополимерный бетон – натуральный материал, в производстве которого используют отходы промышленности. По структуре геобетон похож на природный камень. Широко применяется – от возведения зданий до изготовления отделки. Все компоненты его состава доступны, а технология несложная, поэтому его можно изготовить самостоятельно.

$Производство полистиролбетона\ных блоков$

Материалы

Бетон – один из востребованных стройматериалов. Классификация делит его на несколько групп, одна из которых – легкий бетон. При этом группа делится на подгруппы, где необходимо выделить полистиролбетонную смесь. Этот раствор продается в готовом сухом виде. Но нет никаких проблем изготовить его своими руками. В статье рассказано, как это сделать.

Полистиролбетон в домашних условиях – особенности процесса

$Производство полистиролбетона\ных блоков$

Основное отличие этого материала от стандартных растворов – наличие в нем полистирола, который собой заменяет наполнители (песок и щебень). Именно поэтому смесь получается легкой, но с более низкой прочностью, чем классические бетонные растворы.

Что потребуется для приготовления рабочего раствора

Состав полистиролбетона – это цемент, полистирол, вода и добавка СДО. Расшифровывается последняя как смола древесно-омыленная. Продается она в строительных магазинах в виде жидкости, упакованной в пластиковые емкости. Есть и сухой порошок, который самостоятельно разводится водой в соотношении 1:10. Назначение этого материала:

уменьшить плотность полистиролбетона;
сократить количество добавляемой в раствор воды;
скрепить между собой в монолит другие ингредиенты, потому что цемент и гранулы полистирола между собой не сцепляются;
увеличить пластичность бетона.

Что касается полистирола как наполнителя, то в самостоятельном приготовлении смеси можно использовать:

гранулы, которые продаются в магазинах стройматериалов;
куски пенополистирольных плит или пенопласта, которые размельчаются своими руками.

В первом случае получается более прочный бетонный раствор с более высокой плотностью, чем, если в смесь добавить мелкие куски. Именно из гранулированного полистиролбетона можно заливать стяжки внутри домов. Если нагрузка на полы незначительная, к примеру, в спальне или кабинете, где малая проходимость, то можно полы заливать и кусковой разновидностью.

В основном же полистиролбетон используют для формирования стен каркасных домов, изготовления стеновых блоков, а также плит, которые используют для утепления фасадов, полов и других строительных конструкций. Редко из этого материала формируют перекрытия и потолки.

Что касается цемента, то оптимальный вариант – М500. Его сложно достать частному застройщику, плюс – цена высокая, поэтому чаще используют марку М400. При изготовлении смеси полистиролбетона пользуются стандартными рецептурами, где можно марку цемента менять. К примеру, если была приобретена М300, то в раствор его добавляют в количественном эквиваленте материала на 10-15% больше.

Чем выше марка цемента, тем больше наполнителя можно добавлять в смесь.

Вода должна быть теплой и чистой. Другие характеристики при самостоятельном изготовлении бетона не учитываются.

Состав и оптимальные пропорции для самостоятельного производства

Изготовление полистиролбетона ничем от стандартной технологии приготовления бетонных растворов не отличается. То есть это смешивание компонентов в разных пропорциях с разной последовательностью добавления. При этом используется бетономешалка. Лопатами смешивать компоненты материала не рекомендуется. Этими инструментами невозможно равномерно распределить между собой ингредиенты.

Сколько и чего необходимо на 1 м³

В зависимости от того, какие цели преследует производитель работ, бетон может изготавливаться разных марок. Именно от этого зависят пропорции полистиролбетона. В таблице ниже они показаны.

Плотность бетона, кг/м³	Количество цемента М400, кг	Количество полистирола, м³	Количество воды, л	Количество СДО, кг
200	160	1	100	0,8
300	240	1	120	0,65
400	330	1	150	0,6
500	410	1	170	0,45

Эти четыре материала, смешанные между собой, определяют конечный раствор. Но кроме них в состав можно добавить и другие компоненты, улучшающие свойства. Это может быть фибра, песок или специальные добавки. Последние увеличивают морозоустойчивость, пластичность и другие свойства.

Использовать в составе полистиролбетона вместо СДО шампуни, бытовые моющие средства нельзя. Они снижают прочность раствора.

Как правильно сделать полистиролбетон своими руками

Приготовление полистиролбетона своими руками в домашних условиях – несложный процесс. Главное – правильно выбрать рецептуру под требуемые нужды, строго следовать последовательности засыпки ингредиентов.

Технология изготовления пошагово

Существует два способа приготовления раствора в зависимости от того, какое оборудование или инструмент для этого применяется. Первый вариант – с помощью бетономешалки.

Первым в барабан засыпаются гранулы наполнителя – полистирола.
Далее вода.
Затем СДО.
Когда полистирольные гранулы хорошо пропитаются водой, добавляют цемент.

Эта технология нестрогая. То есть можно две первые операции поменять местами, а также в воду сразу добавить СДО и эту смесь залить в бетономешалку.

Если бетонный раствор готовится для несущих конструкций, то СДО лучше добавить последним и в виде отдельного компонента. То есть, когда смесь практически готова.

Цемент – материал тяжелый, при внесении его в барабан он быстро опускается вниз, что мешает эффективному и равномерному перемешиванию компонентов. Поэтому вносить его надо малыми порциями, можно лопатой.

В процессе перемешивания полистиролбетона необходимо периодически отключать вращение барабана и мастерком или другим инструментом соскребать со стенок прилипшие гранулы наполнителя.

Второй способ для тех, у кого нет бетономешалки. Выход один – использовать строительный миксер, лучше двухвенчиковый. Это способ приготовления пенополистиролбетона своими руками отличается от предыдущего последовательностью закладки ингредиентов.

В подготовленную емкость заливается вода, предварительно смешанная с СДО.
Засыпается цемент.
Все это тщательно перемешивается миксером.
В полученную массу добавляется половина объема требуемых полистирольных гранул, и все это заново перемешивается.
После получения однородного материала в смесь засыпаются остатки полистирола, и проводится окончательное перемешивание.

Процесс формирования полистиролбетонных блоков

Изготовленный пенополистиролбетон своими руками, пропорции которого были уже обозначены, можно использовать и для производства блоков. Для этого необходимо сделать из плоского стройматериала формы. В домашних условиях допустимо использовать бывшие в употреблении листы фанеры, ОСП и другие.

Размер выбирается по усмотрению хозяина дома. При этом блоки можно подрезать, уменьшая их. Сам процесс изготовления ничем от производства блоков другого типа не отличается. Поэтому:

собранные готовые формы изнутри промазываются отработанным техническим маслом;
внутрь заливается полистиролбетон, который проштыковывается лопатой или другим инструментом;
в таком виде залитый раствор оставляется на несколько дней до полного затвердения;
форма разбирается;
блок просушивается до полной готовности.

Преимущества и недостатки полистиролбетона

Недостатков у этого материала практически нет, если его правильно использовать по назначению. То есть в зависимости от состава полистиролбетона и пропорций на 1м3.

Строительные конструкции из полистиролбетона обладают хорошими характеристиками звуко- и теплоизоляции. Не надо дополнительно использовать утеплители.
Исходя из первого пункта – повышается такой показатель как экономичность строительства.
Это негорючий материал, плюс – экологичный, то есть под действием изменяющихся влажности и температур не выделяет вредных для человека веществ.
Его небольшой удельный вес снижает нагрузки на фундамент зданий и сооружений. Это дает возможность возводить фундаментные конструкции менее мощными.
Блоки из полистиролбетона легко обрабатываются. Их просто подрезать под требуемый размер, в них легко просверлить отверстия, пазы и прочее.
Закрытые гранулы полистирола – это низкое водопоглощение, что очень важно для всех строительных сооружений.
Паропроницаемость у этого материала почти такая же, как у древесины. Отсюда благоприятный микроклимат в домах.
Высокие адгезионные свойства. То есть штукатурка или шпаклевка на стены из полистиролбетонных блоков ложится легко, не требуя дополнительной подготовки.
В стенах из материала этого типа прочно держатся крепежные изделия: саморезы, анкера, дюбели.
По сравнению с пено- и газоблоками усадка у полистиролбетона намного ниже.

Рассмотрев полистиролбетон (пропорции на 1м3,технологию изготовления), отметим, что для частного домостроения это вариант экономичного сооружения домов. Особенно, если наладить производство материала в доме.

Читайте также: