Характеристики полимербетона

Технология изготовления и нанесения полимербетона

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

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

Полимерное покрытие в домашних условиях готовится по следующему алгоритму.

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

Отдельно готовим связующее вещество.

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

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

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

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

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

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

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

Пропитанный полимером бетон

Полимерную пропитку для бетона обычно делают путем внедрения мономера низкой плотности в гидратированный портландцемент, за которым следуют радиационная или термическая каталитическая полимеризация. Модульная эластичность этого типа бетона на 50-100% выше, чем у обычного.

Однако модуль полимера на 10% больше, чем у нормального бетонного. Благодаря этим превосходным характеристикам, среди множества вариантов применения полимерного строительного материала можно отдельно отметить производство:

  • палуб;
  • мостов;
  • труб;
  • напольной плитки;
  • строительного ламината.

Технология процесса внедрения включает сушку бетона для удаления влаги с его поверхности, использование мономеров в тонком слое песка, а затем полимеризацию мономеров с использованием теплового потока. Следовательно, бетонные поверхности имеют более низкую проницаемость для воды, абсорбцию, стойкость к истиранию и, как правило, высокую прочность. Также, чтобы повысить износостойкость, сопротивление к холоду и влаге, используются полимерные кирпича, камня, полов и т.п.

Устройство покрытий

Устройство наливного пола

В индивидуальном строительстве устройство наливных полимерных систем обычно выполняется на основе многокомпонентных сухих или уже разбавленных, готовых к применению смесей.

Требования к основанию

Инструкция по приготовлению и устройству полимербетонного пола своими руками располагается на тыльной стороне упаковки продукта и может отличаться некоторыми особенностями в зависимости от агрегатного состояния смеси и завода изготовителя.

Но в любом случае, требования к подготовке основания и порядок выполнения работ подчиняются следующим правилам:

  1. Работы по устройству наливного пола должны проводиться в сухую и теплую погоду с температурой воздуха не ниже +15°С.
  2. Для обеспечения прочного сцепления полимерного раствора с основанием, рабочую поверхность необходимо очистить от пыли и грязи.
  3. Пол должен укладываться на ровное бетонное или цементно-песчаное основание. Отклонения по горизонту не должны быть более 4 мм, а просвет между уложенной двухметровой рейкой и поверхностью основания не должен превышать 2 мм.
  4. Если существующая поверхность не соответствует этим значениям, ее шлифуют (выравнивают). В случае существенных, неустранимых данным способом дефектов, необходимо залить новое основание.

Шлифовка основания

  1. Выравнивающие стяжки, под полимерные покрытия, выполняют из бетона класса В15 и выше или из цементно-песчаных смесей прочностью не ниже 20 Мпа. Рекомендуемая толщина основания 100–200 мм.
  2. При больших объемах бетонирования и высоких расчетных нагрузках, основание рекомендуется усилить металлической сеткой. В отдельных случаях, используют бетон, армированный фиброй.

Подготовка основания

  1. Выравнивающая стяжка должна быть выдержана 21 день, и считается готовой, если остаточная влажность основания составляет менее 12%.

Заливка пола

Порядок устройства пола из полимерных материалов рассмотрим на примере полиуретанового двухкомпонентного состава МультиПроект (Россия, Санкт-Петербург):

  1. Определяемся с минимальной толщиной покрытия. Слишком тонкое — может вызвать растрескивание поверхности. Оптимальная толщина пола для жилых помещений составляет 2 мм. При этом, расход полимерной смеси равен 2,4 кг/м2.
  2. Грунтуем поверхность в два слоя. Причем, укрытие основания осуществляется праймером, приготовленным на основе того же полимера, что и основное покрытие.
  3. При необходимости (неровности, трещины, раковины), шпатлюем основание. Для этого нужны полимерные составы для ремонта бетона — ни в коем случае не используйте обыкновенную шпатлевку для пола.
  4. Готовим раствор для наливного пола (см. инструкцию на упаковке: компонент Б добавляем в компонент А… и т.д.).
  5. После того как высохнет грунтовочный слой (12–24 часа, не ранее), начинаем выкладывать полимерную смесь. Раствор разливают полосами и распределяют зубчатыми шпателями (раклями), имеющими зазоры, соответствующие толщине будущего покрытия.

Распределение смеси зубчатым шпателем

  1. Затем, поверхность раскатывают игольчатыми валиками, чтобы удалить из раствора пузырьки воздуха, попавшие в него во время замеса (см. фото).

Уплотнение игольчатым валиком

  1. Процесс заливки (30–40 мин) должен происходить непрерывно, пока не будет закончен весь пол.
  2. Через семь дней покрытие готово к использованию.

Как видим, полимербетонные полы (технология их устройства) вполне доступны для усвоения даже не профессионалу, а это значит: что, приложив некоторые усилия, после ознакомления с данной публикацией и посмотрев видео в этой статье, вы можете оборудовать в своем загородном доме надежное, красивое и долговечное покрытие.

Состав полимербетона

Львиную долю состава полимерцемента занимает заполнитель и добавляется он сразу двух видов:

  • Молотый – тальк, графитовый порошок, андезитовая мука, молотый базальт, слюда и прочее сырье.
  • Грубодисперсный – гравий, щебень, кварцевый песок.

Важно! При производстве литьевого камня нельзя использовать металлическую пыль, цементную известь и мел. В качестве «скрепляющего» составляющего используется смола:

В качестве «скрепляющего» составляющего используется смола:

  • фурано-эпоксидная (должна отвечать требованиям ТУ 59-02-039.13-78);
  • фурфуролацетоновая (ФАМ), отвечающая стандартам ТУ 6-05-1618-73;
  • карбамидоформальдегидная (соответствует нормам ГОСТ 14231-78);

Чтобы скрепить заполнитель часто используют полиэфирную смолу, так как она стоит дешевле других. Также допускается использование мономер метилметакрилата (сложного метилового эфира), отвечающего стандартам ГОСТ 16505.

Помимо этого в составе литьевого камня присутствуют отвердители, пластифицирующие добавки и красящие компоненты. Они также должны соответствовать требованиям, предъявляемым к химическим добавкам (ГОСТ 24211).

В зависимости от того или иного количества и типа компонентов можно получить полимербетон разного качества.

Перечень техники и приспособлений

Итак, вот перечень техники и приспособлений, без которых не обойтись:

Вибростол – готовый будет стоить около 27 тысяч рублей. Если хотите сэкономить, сварите стол самостоятельно, используя двухмиллиметровые уголки из металла (60-ми). К столу привариваем вибратор промышленного типа – готово.Мешалка, которая соединит в однородную смесь все компоненты.

Если приобретать вакуумный мощный прибор европейского качества, то придется выложить порядка 10 тысяч долларов. Но можно использовать и отечественную бетономешалку или строительный миксер. Выйдет гораздо дешевле – стоимость зависит от объема и мощности.

Еще дешевле – сделать смеситель самому из железной бочки и электропривода с редуктором.Также понадобится компрессорная система с пистолетом. Без нее не получится ровно нанести гелькоут. Пистолет стоит от 50 до 100 долларов.

Компрессоры можно взять автомобильные – двух штук от ЗИЛа будет достаточно. Их соединяют параллельно и крепят к установленным на крепкую раму металлическим площадкам.Формы из стеклопластика или силикона в широкой продаже пока не распространены. Их можно заказать под конкретные изделия (например, подоконники) в специализированной фирме.

Или изготавливать формы самостоятельно, начав с более дешевого материала – ДСП с ламинацией.В обязательном порядке будет нужна вытяжка – на этапе литья производство отличается вредными испарениями. Соответственно, приобретем и индивидуальную защиту: перчатки, респираторы.Для отделочных работ понадобятся электрические инструменты: шлифовальная и полировочная машинки. А еще дрель, лобзик, болгарка, фрезер (по необходимости).

Про выбросы в атмосферу от производства полимербетона расскажем далее.

О еще одном способе изготовления полимербетона расскажет и этот видеосюжет:

Как уже упоминалось чуть выше, во время литья выделение вредных составляющих присутствует.

  • В частности, это стирол, который содержится в смолах, используемых в качестве связующего вещества. Как только мы открываем герметично закрытую емкость с такой смолой, начинается испарение ядовитого газа.Кроме того, крайне опасен и отвердитель (как правило, это метилэтилкетоновый пероксид). Впрочем, он не летуч и требует лишь защиты рук резиновыми перчатками.

Эти факты заставляют производителей полимербетона тщательно оборудовать литьевое помещение, делая его герметичным, устанавливая над столом мощную вытяжку, не забывая о собственной защите (респираторе). И если все эти меры соблюдены, а выходящий в вытяжку воздух очищается, то выбросов в атмосферу не будет (ведь помещение герметичное).

О том, как самому (своими руками) сделать эластичный полимербетон, читайте ниже.

Ремонт плит ПАГ в процессе их производства и эксплуатации

Сборные покрытия из плит ПАГ широко применяются в районах Сибири и Крайнего Севера, на аэродромах с малой интенсивностью полётов, на военных аэродромах. При этом, актуален быстрый и качественный ремонт таких покрытий .

Несмотря на то, что основным принципом ремонта сборного аэродромного покрытия из плит ПАГ является не ремонт каждой дефектной плиты в отдельности, а ее замена, отдельные дефекты сборных плит могут быть устранены без их замены . Среди таких дефектов: раковины, выбоины, сколы кромок плит размером менее 50 мм, поверхностное шелушение и пр.

Для повышения прочности и плотности поверхностного слоя покрытия, предотвращения морозного шелушения цементобетона, консервации и заполнения мелких трещин, повышения стойкости к антигололедным реагентам и противообледенительным жидкостям может производиться нанесение на верхнюю (лицевую, рабочую) поверхность плит ПАГ связующего бетона марки ГЭКОС-М0 (без заполнителя) как пропиточного, со средним расходом 0,3 кг/м2.

Более, чем десятилетний положительный опыт применения указанной технологии службами различных аэропортов доказал, что такая превентивная обработка не только предотвращает развитие процессов разрушения поверхности сборных аэродромных покрытий из плит ПАГ в процессе их эксплуатации, но и является экономически более выгодной по сравнению с ремонтно-восстановительными работами на более поздних стадиях разрушения плит.

Связующее полимербетона марки ГЭКОС-М0 или мелкозернистый состав полимербетона (без щебня) эффективно применяется для ремонта раковин, выбоин, сколов кромок плит ПАГ (как эксплуатируемых, так и новых, полученных при их изготовлении и транспортировке) размером менее 50 мм.

На Международном военно-техническом форуме «Армия-2018» полимербетоны на основе акриловых связующих были отобраны Главным управлением научно-исследовательской деятельности и технологического сопровождения передовых технологий (инновационных исследований) Министерства обороны Российской Федерации для участия в специальной экспозиции «Инновационный клуб» , а также были представлены на конференции «Композитные материалы специального назначения» .

Состав и наполнители

Для приготовления данных бетонов также используются наполнители и вяжущие средства. Учитывая особые качества полимеров, соотношение между компонентами может варьироваться в пределах от 5:1 до 12:1.

Как и у традиционных аналогов, в составе бетона полимерного присутствуют фракции разных размеров, причем в отличие от цементных марок, и тонкодисперсные. Учитывая, что данные материалы широко используются, в том числе, и для эксплуатации в условиях непосредственного контакта с агрессивными соединениями, в качестве наполнителей применяются вещества с повышенной стойкостью к химическим воздействиям (например, кварцит, базальт, туф).

Вяжущие компоненты:

  • Наиболее дешевые – полимеры фурановые. Но и прочность, соответственно, невысокая.
  • Более качественные бетоны, в состав которых входят полиэфиры (ненасыщенные).
  • Самыми лучшими вариантами считаются материалы, содержащие смолы эпоксидные. Они сочетают в себе прочность, пластичность, износостойкость. Однако и цена их достаточно высокая.

Изготовление

На вопрос о том, как сделать бетон полимерный, однозначного ответа пока нет. Во всех источниках говорится об экспериментальном пути получения необходимого состава. Нужно добиться, чтобы при высыхании нанесенной смеси она образовывала эластичное упругое покрытие. Многое зависит и от места укладки, от того, какого результата необходимо добиться. Есть общая рекомендация, что от общей массы раствора полимерные добавки должны составлять примерно 1/5 часть.

Многое зависит и от того, какой класс бетона нужно получить. Поэтому придется варьировать процентным соотношением смол, отвердителей. Нужно учитывать и вид полимерного вяжущего, который решено использовать, так как у каждого свои специфические свойства. Отдельные источники указывают, что применение эпоксидных смол предполагает замену цемента на шлаки, золу и жидкое стекло. Во всем остальном (перемешивание) методика прежняя.

Отличительные особенности полимербетонов

  • Высокая водонепроницаемость. Позволяет значительно упростить технологию производства работ на участках, где элементы конструкции сооружения подвергаются интенсивному воздействию жидкостей. Купив полимерный, или природный бетон, можно существенно сэкономить на гидроизоляции и сократить общее время работ.
  • Устойчивость к агрессивным средам, низким температурам.
  • Показатели механической прочности существенно превышают аналогичные характеристики бетонов на основе цементов: на изгиб – до 10, на сжатие – до 3 раз.
  • Небольшой удельный вес, что значительно увеличивает спектр применения.
  • Свойство эластичности позволяет использовать его на участках, подверженных динамическим нагрузкам. Может наноситься на плоскости с любой ориентацией: горизонтальной, вертикальной, наклонной.
  • Отличная адгезия, причем независимо от материала основы.
  • Сроки отвердевания меньше, чем у цементных.
  • Возможность достижения идеальной ровности покрытия. Поверхности, отделанные полимерными бетонами, просты в уходе.

Использование

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

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

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

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

Что потребуется?

Для получения продукта требуются:

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

Способы производства

Процесс производства может происходить по периодической или непрерывной технологии.

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

Следующее видео рассказывает об изготовлении и напылении облегченного полимербетона:

Процесс

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

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

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

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

Особенности технологии промышленного производства

Оборудование для производства представлено в виде технологической схемы производства полимербетона на поточном конвейере одного из промышленных предприятий (см. фото) и состоит из следующих наименований:

  • склад сырья;
  • бункера для приема песка и щебня;
  • барабаны для сушки материалов;
  • дозаторы;
  • турбулентный бетоносмеситель;
  • виброплатформа;
  • камера термообработки;
  • формы;
  • склад.


Производственное оборудование

Выбор состава полимербетонов

Сначала опытным путем выбирают наиболее плотный состав заполнителей, затем рассчитывают объем микронаполнителя, который должен соответствовать количеству пустот, плюс 10% объема. Затем подсчитывают нужное количество смолы и отвердителя для приобретения заданной подвижности смеси. Расчет отвердителя производится с учетом вида смолы и условий твердения.

Подготовка полимербетонной смеси

Итак, полимербетон: технология производства.

Подготовка состава для изготовления в условиях промышленного предприятия состоит из двух этапов:

  1. Подготовка связующих путем перемешивания расчетных частей смолы, пластификатора, микронаполнителя и отвердителя в бетономешалке турбулентного типа в течении 30 с.
  2. Смешивание готового связующего с мелким и крупным компонентами в растворосмесителях принудительного действия.

Раствор изготавливают путем одновременного перемешивания сухих компонентов (щебня и песка) с заранее подготовленным связующим, которое дозированно добавляют в непрерывно работающий бетоносмеситель. Длительность перемешивания сухого состава равна 1,50–2,00 мин. Время замешивания сухого состава связующих не должно превышать 2 мин.

Смеситель должен иметь специальные термодатчики и аварийную систему для подачи воды на случай аварии при нарушении технологии производства — для быстрой остановки реакции структурообразования полимера.

Формование и термообработка изделий из полимербетона

Готовую массу направляют в укладчик с передвижным бункером со специальным распределяющим устройством, которое равномерно заглаживает раствор согласно форме запроектированного изделия.

  • Уплотнение производится на резонансной виброплатформе с горизонтальными колебаниями.
  • Уплотнение и укладку раствора необходимо производить в закрытом цехе, оборудованном вентиляцией.
  • Длительность процесса виброуплотнения составляет 2 мин.
  • Термообработка готовых изделий проводится в режимах, обеспечивающих полное протекание стадий полимеризации смол, служащих связующими веществами.

В случае неправильного выбора режима термообработки или не соблюдения технологической схемы процесса, в готовых изделиях будут продолжаться процессы усадки и деформации, что значительно повлияет на качество материала.

Вывод

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.

Похожие записи:

Размеры листа 6, 7 и 8 волнового шифера (вес на 1 м2, полезная площадь, длина, ширина, толщина) Как поднять груз с помощью веревки. подъем грузов без спецтехники Беседка 3 на 3 своими руками: фото инструкция, чертежи с размерами Услуги по покраске стен Разные варианты подключений ip камеры Как сделать водопровод на даче из колодца своими руками: проводим воду в дом