Полимерный бетон своими руками: свойства и состав, технология

Полимерный бетон своими руками: свойства и состав, технология

Полимербетон

Инновационные технологии с каждым днем радуют нас все больше. Новые разработки коснулись также строительной отрасли. В частности, создание новых строительных материалов, среди которых широким спросом пользуется полимерный бетон. Он представляет собой смесь, состав которой состоит из различных полимерных веществ, а не из давно привычных для нас цемента или силиката. Данный материал имеет массу положительных свойств, благодаря которым он превосходит обычные строительные смеси.

Полимерный бетон: характеристики

Благодаря огромному количеству своих положительных свойств цементно-полимерная смесь оправданно заслуживает уважение среди строителей. Используя сей материал, любой специалист оценит его прочность и долговечность. Полимерный бетон не поддается влаге, не деформируется, прекрасно реагирует на перепады температур и непогоду. Быстро застывает, отлично сцепляется с любой поверхностью. У такого материала наблюдается высокая устойчивость к растяжению, хорошая воздухопроходимость. На него не действуют никакие химические реакции.

Но самое главное из всех свойств полимербетона – то, что он экологически чист, не загрязняет окружающую среду и никак не вредит человеческому здоровью. Полимерную смесь разрешено использовать даже при постройке общепитов, различных продуктовых торговых точек, а также других зданий пищевой промышленности.

Плюсы и минусы

Огромное количество положительных свойств превозносит цементно-полимерную строительную смесь над обычными бетонами. За счет быстрого застывания с полимерным бетоном уже через несколько дней можно производить первые работы, чего не скажешь про обычный материал. Бетон нового образца намного выносливее, прочнее. Для полного затвердения ему достаточно одной недели, а не месяца, как для обыкновенного цемента.

Среди положительных свойств полимерной смеси – безотходное производство. Раньше все сельскохозяйственные, а также строительные отходы попросту выбрасывались, или зарывались в землю, тем самым загрязняя нашу природу. Сейчас переработанный материал используют для изготовления полимербетона. Применение такой технологии не только решает проблему утилизации отходов, но и защищает от загрязнения окружающий мир.

У данного строительного материала, к сожалению, имеются и недостатки. Среди отрицательных свойств можно выделить вхождение в состав искусственных материалов. Второй негативный момент заключается в дорогой стоимости некоторых добавок, необходимых для приготовления полимерного бетона. За счет этого вырастает цена уже готового продукта.

Применение

Полимерный бетон благодаря наличию многих положительных свойств имеет довольно обширный круг применения. Его используют в ландшафтном дизайне, выкладывая дорожки и террасы. Подобной смесью отделывают стены, как с наружной, так и с внешней стороны, оформляют бордюры, лестницы, заборы, бассейны, цоколи. Такой материал запросто поддается ручной работе. Из него получаются разные формы, фигуры, элементы декора. Прелесть его еще в том, что он легко окрашивается после высыхания.

Применение подобной строительной смеси подходит для заливки полов. Полимербетонные полы послужат прекрасной защитой от влаги. Полимербетонные полы сохранят тепло в вашем доме.

Учитывая технические характеристики и состав, бетон нового поколения делят на:

  • Полимерцементный. Данный вид бетона обладает прекрасной прочностью. Подобный материал используется при постройке аэродромов, отделке плит и кирпича.
  • Пластобетон. Он проявляет свойство превосходной устойчивости к кислотно-щелочным реакциям и температурному дисбалансу.
  • Бетонополимер. Эта строительная смесь отличается от других тем, что уже готовый, застывший блок пропитывается мономерами.

Данные вещества, заполняя собой отверстия и дефекты материала, обеспечивают ему долговечность и устойчивость к минусовой температуре.

Также в зависимости от типа строительных работ специалисты разделяют полимербетон на наполненный и каркасный молекулярный. Первый вид допускает в себе присутствие таких органических материалов, как кварцевый песок, щебень, гравий. Данные материалы осуществляют функцию заполнения пустот в бетоне. Во втором варианте бетон остается с незаполненными пустотами. А соединение между собою частичек бетона осуществляется полимерными веществам.

Состав полимербетона

В основе полимерных бетонов лежат полиэфирные смолы, выполняющие функцию вязки. К таким смолам относят:

  • Поливиниловые;
  • Метилметакрилатные;
  • Эпоксидные;
  • Полиуретановые и др.

Эпоксидные смолы практически не имеют запаха. Они обеспечивают в работе максимальную прочность материалу. Но при этом придают бетону хрупкость.

Метилметакрилатные, наоборот, резко пахнут. Но запах улетучивается после полимеризирования. Такого рода бетоны схватываются быстро. Но они уязвимы перед химическим воздействием.

Зольная пыль предает материалу прочность.

Самыми оптимальными в работе считаются полиуретановые смолы. Кроме того, в смесь полиуретановых бетонов добавляют минеральные заполнители из песка или щебня, а также специальные пластификаторы и затвердители.

Немалою роль в полимерном бетоне играют зольная пыль, которая предает материалу прочность, а также шлак. Другим не менее важным ингредиентом является жидкое стекло. Применение его в составе полимербетона обеспечивает постройке защиту от сырости и влаги.

Особенности изготовления

Приготовление цементно-полимерного бетона – дело простое. Для этого нужно взять бетономешалку, залить специально предназначенную для полимеров воду, потом всыпать немножко цемента. Затем взять равные пропорции шлака и золы, смешать с содержимым бетоносмесителя. Полимерные добавки в бетон кладутся в последнюю очередь. Затем тщательно перемешивается. Приготовление закончилось.

Цементно-полимерный бетон своими руками

Технология изготовления настолько легкая, что это можно осуществить в домашних условиях своими руками. Такая идея отлично подойдет для тех, кто надумал сделать, например, полимербетонные полы. Изучив вполне несложную методику и имея все необходимые компоненты, с этим может справится даже начинающий строитель.

Но стоит отметить, что приготовление полимерного бетона не имеет конкретного рецепта с точными пропорциями. Достичь желаемого вы сможете только методом проб и ошибок. Смешивайте, экспериментируйте. У вас все получится.

Полимерный бетон

В процессе развития строительных технологий появляются новые материалы и бетонные смеси, для приготовления которых используются специальные наполнители. Это позволяет создать прочные композитные материалы, обладающее высокими эксплуатационными характеристиками, декоративными свойствами. Полимербетон – один из таких составов, завоевывает популярность на рынке строительного сырья.

Материал, наряду с традиционными составляющими – песком и щебнем, включает в качестве вяжущего вещества полимерные смолы на эпоксидной, фурановой, полиэфирной основе. Полимерный бетон востребован в строительной отрасли, используется для создания скульптур, изготовления оригинальной мебели, а также в ритуальной сфере.

Полимербетон (литьевой камень, полимерцемент, бетонополимер, пластобетон, пластбетон) был изобретен в Америке как более прочная и долговечная альтернатива обыкновенному бетону

Бетон полимерный обладает рядом серьезных преимуществ, связанных с улучшенными по сравнению с обычным бетоном механическими характеристиками, устойчивостью к агрессивным средам, легкостью, расширенной цветовой палитрой, позволяющей имитировать натуральный камень. Потребители композита убедились, что это надежный состав, имеющий широкую сферу применения. Рассмотрим материал детально, вникнем в технологию, оценим достоинства и недостатки, изучим рецептуру.

Достоинства материала

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

Главное преимущество композита:

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

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

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

Слабые стороны

Наряду с положительными моментами у полимерного бетона имеются недостатки:

  • восприимчивость к воздействию открытого огня и повышенной температуры, вызывающая разрушение материала;
  • повышенная, если сравнивать с бетоном, цена, что обусловлено затратами на приобретение специальных смол.

Компоненты полимерного бетона

Желая приготовить полимербетон в бытовых условиях, изучите состав композита. Для приготовления полимерного бетона используйте следующие ингредиенты:

  • Связующее вещество, в качестве которого используются карбамидоформальдегидные, полиэфирные, эпоксидные и фурфуролацетоновые смолы.
  • Крупнофракционный щебеночный наполнитель. Размер щебеночной фракции, необходимой для формирования композита, может составлять до 4 сантиметров, однако щебень размером 1-2 см должен составлять основную часть состава.
  • Просеянный и очищенный кварцевый песок. Крупность кварцевых частиц не должна превышать 5 мм, наличие глинистых включений, пыли не допускаются.

Для полистиролбетона (где в качестве заполнителя берут полистирол) имеются свои стандарты

Классификация

Полимербетон в зависимости от концентрации наполнителя, доля которого в общем объеме составляет до 80%, делятся на классы:

  • особо тяжелый, кубический метр, которого весит от 2500 до 4000 кг;
  • тяжёлый, плотностью составляющей 1800-2500 кг/м3;
  • легкий с удельным весом 500-1800 кг/м3;
  • облегчённый, масса кубометра не превышает 500 килограмм.

Сфера использования

Полимерный бетон применяется в различных областях, является основой для изготовления различных видов изделий:

  • Столешниц, получивших широкое распространение, применяемых на кухне в качестве модного аксессуара. Изделия отличаются практичностью, гигиеничностью, высоким ресурсом эксплуатации, гармонируют с помещением. При визуальном восприятии изделие из композита сложно отличить от естественного минерала. Стойкость к механическому воздействию у композита выше, чем у природного камня.

Используют литьевой камень достаточно широко

  • Покрытий полов, отличающихся простотой мытья и ускоренной установкой. Покрытия характеризуются пластичностью, устойчивостью к воздействию ударных нагрузок и низкими затратами, связанными с монтажом. Длительный ресурс эксплуатации позволяет при толщине слоя до 2 мм эксплуатировать материал в течение 10 лет.
  • Элементов декорирования, используемых в фасадных конструкциях. Полимербетон проблематично отличить от натурального гранита или мрамора, который он успешно имитирует. Благодаря незначительному весу полимерных изделий, отсутствует необходимость возводить усиленное основание, дополнительно укреплять конструкцию. Материал невосприимчив к воздействию температуры и влажности, легко устанавливается, долговечен, имеет оригинальную фактуру.
  • Памятников и ограждающих конструкций, применяемых для ритуальных целей. Устойчивостью полимерного массива к воздействию погодных факторов с сохранением целостности, обеспечило популярность композитного бетона, применяемого для ритуальных целей. Идеальная гладкость и блестящая поверхность продукции позволяют изделиям сохранять внешний вид, находясь в природных условиях.

Из полимербетона делают полы и лестницы, тротуарную и облицовочную плитку, строительные конструкции, водоотводные лотки, скульптуры и памятники, фонтаны

Кроме того, технология позволяет использовать бетон полимерный для изготовления:

  • подоконников;
  • перильных ограждений;
  • поручней;
  • балясин;
  • лепных изделий декоративного назначения;
  • лестничных маршей;
  • опорных колонн;
  • элементов каминов;
  • моек.

Этапы изготовления

Технология приготовления полимерного бетона и изготовления продукции предусматривает следующие этапы:

  • Подготовку ингредиентов.
  • Смешивание.
  • Формовку.

Остановимся на особенностях каждой стадии.

В процессе изготовления материала самой главное – оптимальный подбор компонентов, соответствующий назначенной цели

Как подготовить ингредиенты?

Ознакомившись с составом композита, подготовьте составляющие для осуществления замеса:

  • очистите от инородных включений, промойте гравий, являющийся заполнителем;
  • просейте кварцевый песок;
  • высушите фракцию, обеспечив концентрацию влаги до 1%.

Приготовление смеси

Готовьте полимерный состав по следующему алгоритму:

  • Поместите в миксер щебень, кварцевый песок и заполнитель, соблюдая предложенную последовательность.
  • Смешайте компоненты на протяжении 2 минут, добавьте воду, произведите повторное смешивание.
  • Размягчите связующее, используя растворитель.
  • Введите в смолу пластификатор, перемешайте.
  • Размещайте с заполнителем связующее вещество, введите отвердитель.
  • Тщательно перемешайте на протяжении 3 минут.

Состав готов, следует сразу начинать заливку, так как материал быстро твердеет.

Производите работы, соблюдая последовательность:

  • нанесите на поверхность формы смазочное масло или технический вазелин, исключающие прилипание;
  • заполните композитом емкость, выровняйте поверхность;
  • уплотните раствор на вибрационной площадке;
  • извлеките готовое изделие через 24 часа.

Ознакомившись с технологией, можно самостоятельно изготовить полимербетон. Консультация профессиональных строителей позволит избежать ошибок. Удачи!

Технология изготовления полимерного бетона своими руками

Полимерный бетон используется в конструкциях в качестве декоративного материала и для создания химически стойких полов и стен. Он представляет собой смесь на основе цемента с добавлением высокомолекулярных соединений, таких как водные дисперсии. В этих материалах использование полимеров позволяет модифицировать структуру в нужном направлении. Созданный композитный материал обладает улучшенными характеристиками механической прочности и эластичности.

Особенности материала

В таких материалах использование полимеров позволяет изменять их структуру в нужном направлении: своеобразные наросты производятся за счет свертываемости кристаллической структуры, а жесткий каркас образован минералом. Благодаря наличию полимера усиливаются в областях и определенных точках дефектные участки (например, поры и трещины).

Полимербетоны могут применяться в роли декоративных строительных материалов (в том числе цветных штукатурок и красителей, сухих смесей и имитаций натуральных камней), а также для химически стойких полов и стен. По сравнению с традиционным бетоном они имеют заметно увеличенный изгиб, растяжения, сжатия, абразивное сопротивление, уменьшенный модуль упругости, хорошую адгезию к металлу и каменным поверхностям различных конструкций.

Также полимербетон отличается лучшим сопротивлением воде, атмосфере и агрессивным средам, а также другими ценными свойствами, гарантирующими его практическое использование. При разработке состава полимербетонов, как правило, должны быть соблюдены некоторые следующие условия:

  • максимальная скорость гидратации цемента;
  • стабильность агрегации и благоприятные условия для формирования полимерных дисперсионных пленок;
  • оптимальная корреляция между кристаллической и аморфной фазами в твердой цементной пасте, гарантирующая высокую устойчивость к хрупкому разрушению и пластическому коллапсу.

Активные компоненты

Активные компоненты полимербетонов — это органические вещества и связывающий минеральный агент, который с водой образует цементную пасту, объединяющую совокупные частицы для создания монолита. Полимерный компонент и минеральное связующее должны выбираться оптимально, чтобы получить желаемую прочность. Скорость полимерных добавок обычно составляет от 2−3% до 10−15% от массы сухого компонента.

Полимер во время удаления воды из бетона образует тонкий слой на поверхности пор, цемента и конкреций инертного материала, уменьшая его пористость: этот слой обладает хорошими адгезионными свойствами, поэтому добавленный полимер задерживает процесс упрочнения цементной пасты.

Основным требованием к добавлению полимера является задержка процесса затвердевания цементной пасты с минимально возможной скоростью. Формирования цемента образуют кристаллическую структуру коагуляции. Жесткий минеральный скелет, сформированный в соответствии с дефектами (например, порами и трещинами), укрепляется через полимер.

Были также изучены два способа смешивания полимеров: дисперсия путем шлифования и сухого смешивания. Поэтому наиболее подходящий способ смешивания подразумевает оптимальные условия для синтеза γ-оксида алюминия и идеальные проценты Psr и γ-оксида алюминия. Исследования цементной пасты на наномасштабном уровне имеют фундаментальное значение для определения механизма взаимодействия.

Затраты на производство

Поскольку полимер не является экономичным материалом, его можно компенсировать добавочными наполнителями, например, активными и инертными минералами, осадочными и кварцевыми породами, сжигаемыми глинистыми материалами, мелкозернистым гранулированным металлургическим шлаком и другими искусственными и натуральными порошковыми компонентами. Одной из тенденций в перспективе для улучшения качества продукта является добавление наноразмерных элементов, известных своим воздействием на гидратацию и упрочнение портландцемента.

На основе многолетнего наблюдения за развитием гидроабразивных машин можно констатировать тот факт, что после появления на рынке динамических головок, а затем 5-осевых голов производители сосредоточили свое внимание на улучшении существующих решений. Были проведены небольшие модификации, связанные с направляющими и приводами. Еще немного изменений произошло в области насосов высокого давления из-за появления сервонасосов на рынке. Элементы, которые до сих пор не были существенно изменены, представляют собой, например, несущие конструкции гидроабразивных машин.

Традиционная сваренная конструкция, являющаяся основой для установки направляющих рельсов, приводов и колосниковой решетки гидроабразивного станка, не является идеальным решением. Специфичность сварочного процесса вызывает напряжение в структуре, что приводит к возможным деформациям, устранение которых не является простым или дешевым. Такие структуры могут подвергаться отжигу, но из-за их больших размеров затраты на эту обработку невелики. Альтернативой отжигу являются вибрационные методы.

Прорыв здесь может быть новым подходом конструкторов и технологов, возникшим на горизонте для производства несущих конструкционных элементов машин для механической обработки. Некоторые производители думают об использовании инновационных материалов для создания своих машин, таких как полимербетон. Сама идея использования этого материала в станкостроительной промышленности не новая, она уже давно используется для изготовления фрезерных станков, петель и шлифовальных машин. В течение некоторого времени полимербетон также используется в лазерных и плазменных станках, где он работает очень хорошо.

Производители машин пытаются решить эту проблему по-разному. Некоторые из них для того, чтобы минимизировать сварочные напряжения, пытаются улучшить технологию сварки (например, при соответствующей последовательности сварки), другие идут дальше и с помощью фрезерного станка «мельница» устанавливают поверхность там, где расположены наиболее важные элементы машины (направляющие, элементы привода).

Все эти операции вызывают значительное увеличение издержек производства, что напрямую отражается на конечной цене устройства. Здесь также следует отметить, что минимизация отрицательного воздействия напряжений без отжига всей структуры возможна только на определенном уровне.

Полимербетон, также называемый смолистым бетоном, представляет собой строительный композит, в котором традиционное цементное связующее было заменено двухкомпонентной химически отверждаемой синтетической смолой. Наполнителями в этом случае являются песчано-гравийное соединение и кварцевый порошок, базальт или гранитный укус.

Свойства полимербетона

Исключая гидравлическое минеральное связующее, полимербетон характеризуется высокой механической прочностью и химической стойкостью ко многим агрессивным веществам. Характерной особенностью смоляного бетона по сравнению с традиционным бетоном является то, что его параметры прочности очень часто схожи с параметрами агрегатов нативных пород, которые использовались в процессе производства.

Параметры прочности полимербетона менее благоприятны по сравнению со сталью и чугуном, которые при меньшем модуле приводят к тому, что для получения соответствующей статической жесткости полимерных бетонных конструкций они должны быть надлежащим образом спроектированы.

Определенно лучшие свойства полимерного бетона видны при демпфирующих вибрациях. Логарифмический декремент демпфирования в 7—10 раз больше, чем для чугуна, и в 10—15 раз больше, чем для стали. В то же время, когда вибрации в полимерном бетонном корпусе практически отсутствуют, в чугуне они все еще находятся на высоком уровне.

Особенностью каждого строительного материала являются также коэффициенты проницаемости и теплового расширения. Полимербетон по отношению к стали и чугуну имеет более высокий коэффициент теплового расширения, достигающий 12—20 мкм/(кгК) при 10 мкм/(кгК) для чугуна и 12 мкм/(кгК) для стали. Но из-за того, что полимерный бетон имеет очень низкий коэффициент теплопроводности (1,3—2,0 Вт/(мК)), а чугун и сталь — 50 Вт/(мК), полимерный бетонный будет подвергаться меньшей деформации.

Принимая во внимание дорогостоящий аспект, полимербетон по объему является самым дешевым материалом — 2,56 EUR/дм 3 . Придется платить больше за сталь — 5,11 EUR/дм 3 и чугун — 7,67 EUR/дм 3 . Но учитывая, что должен использоваться более жесткий полимерный бетон, конечная стоимость такой конструкции будет выше.

Создание и применение

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 бетонного полимера достаточно проста. В бетономешалку заливаются вода и небольшое количество цемента. Затем в равных количествах добавляются шлак и зольная пыль. Все компоненты тщательно перемешиваются.

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.

В случае полимерного бетона, применяемого в качестве стройматериала для производства цистерн (тел водоструйных станков), его важными преимуществами будут:

  • общая герметичность;
  • большая устойчивость к тепловым факторам;
  • отличная способность к влажным вибрациям (благодаря смолам, содержащимся в материале);
  • высокая устойчивость к царапинам, благодаря чему полибетон не отслаивается, не обрывается и не требует технического обслуживания, что снижает эксплуатационные расходы;
  • хорошая адгезия к основным конструкционным материалам, например, стали (легкое крепление монтажных кронштейнов);
  • возможность получения очень гладких поверхностей (эстетичный вид);
  • способность разрабатывать привлекательные долговечные цветовые решения (в соответствии с палитрой RAL цвета не теряют цвет в течение очень длительного периода времени и устойчивы к ультрафиолетовым лучам);
  • очень короткое время для достижения сборочной и эксплуатационной эффективности;
  • большая легкость обработки с помощью сверл и алмазных пил;
  • достигает абразивности (сравним с гранитом).

Полимербетон не лишен недостатков, которые также следует учитывать при его применении. Менее выгодными аспектами материала являются:

  • риск межмолекулярной коррозии;
  • высокая стоимость исполнения;
  • визуально массовое строительство;
  • трудности, связанные с транспортировкой оборудования или отсутствием таких возможностей.

Вышеупомянутые признаки означают, что потенциал такого бетона в виде строительного материала при производстве элементов гидроабразивной резки очень велик.

Определенный барьер для разработки технологий полимерного бетона для производства компонентов этого типа машин может быть издержками их производства. Этот процесс требует создания формы. Стоимость ее зависит от размера и сложности производимого элемента. В случае производства водоструйной ванны это является серьезным расходом. Тем не менее такая форма используется много раз, а затраты на производство ванны должны уменьшаться по мере увеличения количества произведенных изделий.

Полимербетон- что это такое и как сделать своими руками: Состав смеси +Фото и Видео

Полимербетон – что это такое? Пошагово делаем смесь своими руками. Полимербетон (еще – литьевой камень) представляет собой материал, который прекрасно соединил в себе красоту и прочность натурального камня с приемлемой ценой (что доступно благодаря недорогим добавкам минералов) и легкостью изготовления.

При создании вы можете использовать практически любой вид заполнителя (стекло, мраморная/гранитная крошка, песок), что дает гарантию на получение интереснейших изделий из полимербетона.

Благодаря тому, что в составе есть связующий полимер, камень долговечен, имеет стойкость к морозам, воде и перегреву. Далее мы предлагаем рассмотреть стандартные технологические процессы по изготовлению полимербетона, а также как сделать полимербетон своими руками.

Технология создания

Что понадобится?

Для создания данного вида продукта нам нужен:

  • Наполнитель крупной фракции (щебень, измельченное крупное стекло, песок).
  • Заполнитель меньшей фракции тонкого помола, что позволит уменьшить стоимость. Это может быть порошок из андезита, графита или кварца.
  • Связующее – всего 5% от общего объема. Обычно это полимерные смолы, к примеру, эпоксидная, карбамидоформальдегидная, полиэфирная (ненасыщенная), фурановая.
  • Пластификатор, отвердитель, краситель, модифицирующие добавки.
  • Смазка для форм и разделения, а также гелькоут для покрытия с внешней стороны.

Способы создания

Производственный процесс может выполняться по непрерывной или периодической технологии.

  1. Как правило, непрерывная технология используется только на крупномасштабных производствах. При этом для слаженного руда и организации единой цепочки используют дозаторы, литьевые машины и смесители автоматического типа.
  2. При периодическом изготовлении после каждого законченного цикла емкости, которые используют, следует постоянно отмывать. Но есть и плюсы – сделать полимербетон можно даже в бетономешалке или ведре.

Для создания литьевого камня вам нужна будет форма, которая обильно смазана специальной разделительной смазкой (в противном случае вы не сможете вынуть готовое изделие). Обычно используют форму из пластика, металла, силикона, а иногда и из ДСП (при скромном бюджете).

  • Наносим слой гелькоута нужного оттенка на разделительную пасту.
  • Далее в форму закладываем композиционную смесь, которая состоит из вышеописанных элементов, которые следует заранее хорошо смешать в бетономешалке. На большом производстве, где объемы смесей намного больше, в форму смесь закладывает специальный бетоноукладчик. Если предполагается создание небольшого изделия из полимербетона, а процесс периодический, это действие выполняют вручную.
  • Далее нужно, чтобы смесь, которую уложили в форму, была подвержена виброуплотнению. Эта процедура длится не более двух минут. Для этого на заводе оборудуют резонансную площадку, а на малых производствах используют вибростол.

Важно, что при производстве на заводе в некоторых случаях проводят термообработку для того, чтобы деталь затвердела быстрее. Но обычно процесс затвердевания завершается естественным путем.

А теперь давайте рассмотрим, какое требуется оборудование.

Оборудование для создания полимербетона

Нюансы выбора и стоимость

Для тех, кто решил сразу же стать магнатом полимербетона и замахнулся на непрерывную технологию, следует организовывать крупное производство, а значит, появляется необходимость в специальном конвейерном оборудовании. Оно включает в себя автоматы для литья, смешивания, доводки, дозировки, а еще механизированный склад. Так как приобретение «полного» комплекта обойдет в несколько миллионов долларов, можно для начала купить лишь основные элементы «под ключ», благодаря чему начальные затраты будут уменьшены до 50-ти тысяч долларов.

Но даже такая сумма может стать неподъемной для начинающего бизнесмена во время кризиса. Но есть хорошая новость – вы можете обойтись даже меньшими затратами, если купите необходимый минимум оборудования по отдельности. Некоторые элементы вы можете сделать сами, и далее мы рассмотрим, как потратить меньше, а получить больше.

Техника и приспособления

Итак, это список того, без чего вы точно не сможете обойтись:

  1. Вибростол – готовое изделие стоит около 28-ми тысяч рублей. При желании сэкономить вы можете самостоятельно сварить стол: для этого используйте двухмиллиметровые металлические уголки. К готовому столу остается лишь приварить вибратор промышленного вида и стол готов!
  2. Мешалка — функцией прибора является соединять все составляющие в однородную смесь. Для покупки вакуумного прибора с высокой мощностью и европейским качеством придется потратить около 10-ти тысяч долларов. Но вы можете легко заменить ее на отечественное оборудование или строительный миксер. Это будет куда дешевле, даже если выбирать очень мощный инструмент. Бюджетный вариант – использовать железную бочку и электропривод с редуктором для создания смесителя.
  3. Компрессорная система, оснащенная пистолетом. Без этой системы вы не сможете наносить гелькоут в форму. Пистолет относительно недорогой по сравнению с остальным оборудованием – до 100-та долларов. А вот компрессор можно использовать и от автомобиля – 2 ЗИЛловских компрессора будет более, чем достаточно. Создаем параллельное соединение и прикрепляем к металлическим площадкам, которые установлены на прочную раму.
  4. Формы, могут быть из стеклопластика или силикона, но они не очень распространены в широкой продаже. При необходимости их можно заказать под нужные вам изделия в специализирующихся фирмах, а можно сделать и самому с дешевого аналога – ДСП с эффектом ламинации.
  5. Вытяжка – нужна в обязательном порядке, так как при литье в воздухе будут вредные испарения. Не стоит забывать и о дополнительной защите – перчатках и респираторах.
  6. Электрические инструменты нужны для отделочных работ, а именно полировочная и шлифовальная машинка, а также болгарка, дрель, фрезе, лобзик.

Как видите, технология полимербетона и создание условий для изготовления не такие уж и затратные, если вы можете подготовить оборудование собственноручно.

Атмосферное загрязнение от производства полимербетона

Как мы упомянули ранее, при литье образуются вредные для человеческого организма испарения. Обычно это стирол, который есть в смолах. Без смол в этом типе производства не обойтись – они используются как связующее. Как только герметичная емкость со смолами открыта, ядовитые испарения уже начинают отравлять здоровье. Помимо этого, представляет опасность и отвердитель (зачастую это метилэтилкетоновый пероксид). Но он не летучий и чтобы защититься от него, нужны лишь резиновые перчатки для рук.

Обратите внимание, что именно эти факторы обязывают производителя оборудовать литейное помещение крайне тщательно, проектируя его как герметичный блок, а также не забывать об установке мощной вытяжки и покупке респираторов. При соблюдении этих мер воздух будет очищаться, и выбросов в атмосферу не будет.

Технология производства полимербетона своими руками

А теперь мы поговорим о том, как делать изделия самостоятельно при минимальных затратах. Это могут быть и цветочные горшки, подоконники, столешницы (они достаточно популярны, так как теплее гранитных и мраморных).

Выбираем помещение

Для начала следует задуматься о подходящем помещении – приблизительно у вас должно быть в распоряжении примерно 80 м 2 . В идеале это будет домик на отшибе. От этой площади сразу же выделяем 12 м 2 для литейки, при этом придется потрудиться, чтобы добиться полной герметизации. В центре комнаты ставим стол на раме из уголков, столешница будет из ДСП.

На поверхность стол следует выставить по уровню – это очень важно! Над столом у нас должно уютно располагаться вытяжка. Для освещения используйте лампу дневного света. В соседнем помещении нам нужен будет еще один стол для отделки и других типов работ. Рядом следует разместить инструменты и емкости для сушки песка и мела (для этого подойдут низкие металлические короба).

Сырье для производства

Нам потребуется:

  • Песок кварцевый, речной (фасовка по 20 кг/мешок). Следует хорошо просушить.
  • Просеянный мел – тоже хорошо просушите.
  • Полиэфирная смола – продается в ведрах по 20 литров.
  • Гелькоут, отвердитель, разделительная паста.

Изготовление

  1. Для начала вам нужно будет приобрести пластиковое ведро для смешивания компонентов, перфоратор хотя бы на 0,45 кВт и строительный миксер (к миксеру подсоединим перфоратор, далее привариваем сверло для перфорирования и получается импровизированный смеситель).
  2. Форму изготовим из древесных ламинированных плит, она должны быть разборной. Приобретите кисть, чтобы было удобно наносить разделительную пасту на поверхность. Растирать пасту удобно капроновыми изделиями.
  3. Гелькоут следует разбавить смолой (примерно 10% от общего объема) и наносить его нужно флейцевой кистью. Эту процедуру следует провести дважды. Следите, чтобы волоски с кисти не прилипали.
  4. В чистом ведерке смешайте отвердитель и смолу, после чего добавьте 15% мела и порцион песок. У вас должна быть вязкая масса. Для удаления воздуха иногда постукивайте ведерком по полу.
  5. Когда все готово, раствор залейте в форму. Далее следует разгладить поверхность – для этого следует взять форму вдвоем (на форме должны быть ручки) и постучите ею по полу. Далее смесь следует оставить на 40 минут, и в это время не находиться в литейке.
  6. Когда раствор застынет до состояния «резиновый» — что можно определить по горячей поверхности и определенному звуку при простукивании – выньте изделие (для этого просто разберите форму) и переверните заливочной стороной книзу. После этого дождитесь полного затвердевания, а далее отшлифуйте и отполируйте поверхности.

ТБ: при взвешивании смолы, а также работе с ней, гелькоутом и залитой смесь, следует работать только в респираторе и под вытяжкой. Для добавления отвердителя используйте шприц, и не снимайте резиновые перчатки.

Применение полимерного бетона: состав, характеристики, изготовление своими руками

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:

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

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.

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.

Достоинства материала

К преимуществам композитного состава относятся такие характеристики:

  1. Устойчивость к повышенной влажности. Капли воды быстро испаряются с поверхности, не успевая впитаться.
  2. 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.
  3. Устойчивость к агрессивным веществам. Покрытие не повреждается под воздействием дезинфицирующих средств и растворителей. Это позволяет отказаться от использования дополнительных способов обработки поверхности.
  4. Возможность восстановления поврежденных участков. Композитный массив реставрируется путем применения специальных смесей.
  5. Увеличенная прочность. При небольшом весе эта характеристика не уступает таковой у классического бетона.
  6. Гладкость поверхности. При изготовлении изделий не образуются неровности. Материал не скользит, не стирается. Это позволяет избежать загрязнения покрытия. При необходимости поверхность моется привычными способами.
  7. 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:

  1. 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.
  2. 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.
  3. Декоративные части фасадов. Полимербетон не отличается от мрамора или гранита. Полимерные изделия имеют небольшой вес, поэтому могут устанавливаться без создания массивного основания.
  4. 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.

Полимерцементные системы

В состав таких материалов входит цемент.

Получают смесь 3 способами:

  1. Смешивание основы с водными растворами полимеров — поливинилацетата или искусственного каучука.
  2. Введение дисперсии полимеров или мономеров. Наиболее часто используют фурановый спирт и эпоксидные смолы.
  3. 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.

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.

Цементно-полимерный бетон своими руками

Процесс изготовления полимербетона своими руками включает такие этапы:

  1. Подготовка компонентов. Щебень очищают от посторонних включений и промывают. Песок пропускают через сито. Влажность фракции должна составлять не более 1%. Поэтому песок тщательно просушивают.
  2. 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.
  3. Подготовка связующего компонента. Смолу размягчают, добавляя растворитель. Готовое вещество смешивают с пластификатором.
  4. Введение связующего компонента с отвердителем и подготовленной бетонной смесью. После введения отвердителя состав перемешивают в течение 3 минут.

Готовый состав нужно сразу заливать в формы.

Производство полимербетона своими руками и в промышленных условиях: состав, пропорции и советы

Использование бетона является обязательным при любом строительстве (промышленном, дачном, частном).

Без этого материала не обойтись при облагораживании садовых участков, утеплении конструкций и т.д.

На помощь строителям пришел новый класс материалов – полимерный фибробетон.

Изготовить его можно самостоятельно, используя при этом отходы пластика, которые в буквальном смысле лежат под ногами. Несложная технология изготовления полимербетона позволяет осуществить этот процесс своими руками.

В этой статье пойдет речь о производстве полимербетона на основе вторичных полимеров.

Преимущества полимерного бетона

Армировать бетон строители научились достаточно давно. Еще в начале прошлого столетия был запатентован способ упрочнения бетона металлом.

Использование же в качестве усиливающих агентов полимеров появилось относительно недавно.

Пластик имеет ряд преимуществ, которые способны потеснить традиционные армирующие материалы: металл и стекло. Полимер более технологичен, он удобен и безопасен в обращении.

Многие строители отрицательно отзываются о пластике, поскольку он может комковаться при смешивании. Сейчас есть множество добавок, которые помогут решить эту проблему.

Полимер более легкий, чем металл или стекло. Поэтому он даже способен несколько облегчить конструкцию. Пластмассовые армирующие частицы устойчивы к коррозии и атмосферному воздействию. Можно добиться такого соотношения ширины и длины волокна, которое позволит упрочнить бетон в несколько раз по сравнению со стандартным образцом.

Рецептура и состав

Содержание армирующего наполнителя никак не отражается на основной рецептуре бетона.

Вот примерное соотношение компонентов, рекомендуемое для приготовления смеси:

  1. Цемент. Берется из расчета 1 части. В зависимости от типа производимых работ, можно выбрать быстро отверждаемые марки, либо стандартные.
  2. Песок. В рецептуру рекомендуется добавлять из расчета 4 части на 1 часть цемента. Для более прочных марок допустимо уменьшить пропорции до 3 частей. Требования к качеству песка довольно высокие. Его нужно хорошо просеять от крупных частиц и при необходимости промыть водой. Такая процедура позволит сделать матрицу прочнее.
  3. Армирующие компоненты. Измельченный пластик рекомендуется добавлять из расчета от 3 до 10 килограмм на 1 кубометр смеси.
  4. Пластификаторы. Это тип добавок, улучшающих пластичность смеси при заливке и повышающих прочностные характеристики. Дозировка указана на упаковке, обычно стандартно вводят от 0,25 до 0,50% от общей массы.
  5. Гидрофобизатор. Позволяют повысить устойчивость к водной эрозии, поскольку создают слой на поверхности бетона. Дозировка небольшая, до 0,5%, в зависимости от рекомендации на этикетке.

Требования к армирующим пластикам

В качестве усиливающего компонента рекомендуется использовать полиолефиновые марки (полиэтилен, полипропилен). Они удачно сочетают в себе прочность и гибкость, что позволяет не ломаться при воздействии нагрузки.

Полиолефины отличаются морозостойкостью, которая позволит армирующей добавке противостоять атмосферному воздействию и даже проводить работы при отрицательных температурах.

Пластик наиболее проявляет свои усиливающие свойства тогда, когда соблюдается большое соотношение длины и ширины кусков.

Поэтому качественный и правильный упрочняющий материал можно получить экструзией и резкой на рубильном станке соответствующего полимера.

Эта технология более затратная и трудоемкая, но полученный таким способом армирующий пластик может использоваться даже в промышленном строительстве.

Если не стоит задача получить бетонную смесь для фундаментальной застройки, то можно использовать дробленый на мелкую фракцию пластик.

Для равномерного распределения полимера по матрице лучше предварительно обработать его замасливателем.

Это силиконовые составы, например, гидрофобизатор или грунтовка на основе силана. Они тонким слоем покрывают дробленку, предотвращая комкование.

Технология изготовления раствора

Очень важен порядок загрузки компонентов:

  1. Если используется аппрет, то лучше предварительно замешать его с дробленкой в бетономешалке. Перемешивание лучше вести до тех пор, пока не покроются равномерным слоем все куски пластика.
  2. Далее в определенной пропорции засыпают цементо-песочную смесь и все тщательно перемешивают.
  3. Постепенно, не прекращая вращение, вливается вода. Количество жидкости определяется необходимой вязкостью смеси. Если нужен бетон для блоков, то состав делают более густым. И наоборот, для заливки фундамента можно делать раствор более текучим.
  4. При добавлении армирующего пластика рекомендуется увеличить время смешения примерно в 2 раза по сравнению со стандартным бетоном.

Необходимое оборудование

Процесс можно разделить на два ключевых этапа, исходя из которых можно определиться с основными единицами оборудования:

  1. Изготовление дробленого пластика. Для этого в самом простом исполнении нужна дробилка роторного типа и приемник для дробленки (лоток, бак, ёмкость большого объема). Зазор между ножами должен регулироваться для наработки фракции дробленки нужного размера.
  2. Приготовление смеси в бетономешалке. Подойдет стандартная с перемешивающими лопастями. Вспомогательный инструмент – лопата, ведра, совки и т.д.

Области применения

Армированный бетон может применяться там, где необходима высокая прочность и долговечность.

Тонкие волокна, равномерно распределенные по всем направлениям, усиливают конструкции. Поэтому из армированного бетона можно изготавливать блоки для монолитного строительства.

Полимерные частицы позволяют повысить прочность бетона на растяжение, повысив тем самым его марку.

Поскольку сейчас технологии строительства изменились, то использование тяжелых блоков, армированных стальными прутьями, более невозможно. На смену им приходят такие же прочные, но гораздо более легкие полимербетоны.

Кроме того, введенный в состав цемента пластик может повысить теплоизоляционные свойства бетонной плиты.

Полимерцемент не дает сильную усадку, что важно при отливке сборных конструкций, когда есть риск получить детали разного размера. Помимо изготовления строительных блоков, полимербетон можно использовать для заливки фундаментов, тротуарной плитки, несъемной опалубки и т.д.

Есть интересные идеи изготовления садовых скульптур, скамеек, фонтанов и вазонов. Из полимербетона такие конструкции получаются более прочными.

Видео по теме

В данном видео показано изготовление красивого искусственного мрамора из полимербетона с разводами:

Полимербетон – более современный материал, в отличие от традиционных цементных составов. Помимо своих полезных характеристик, он уникален тем, что может послужить отличным способом использования вторичного пластика.

Количество отходов на нашей планете колоссальное, а использование их в бетоне – отличная идея утилизации.

Возрастающие темпы строительства и, соответственно, нарастающие объемы потребления полимербетона могут наладить использование пластиковых отходов в строительных технологиях не только в кустарных, но и промышленных масштабах.

Зная, как смешивать компоненты и обладая соответствующим оборудованием, вполне возможно изготовить полимерцементный раствор в домашних условиях.

Читать еще:  Бетон м150 - характеристики: состав и пропорции
Ссылка на основную публикацию
Adblock
detector