Полимербетон что это такое

Rules26 › Блог › Полимербетоны. Версия расширенная. Часть первая.

Добрый день, господа и дамы.
Начинаем серию репортажей посвященных искусственному камню, потенциал которого на рынке стран СНГ не до конца раскрыт и имеет огромную перспективу роста.
Мой личный интерес в этом направлении тоже имеет место быть)), для этих целей ищу 3D моделиста для сотрудничества. И так поехали…

Картинок не будет)))

Введение.
На современном этапе жизни человечества происходит интенсивное развитие науки, техники и производства. Высокий уровень современных технологий требует применения в строительстве качественно новых материалов. Современное производство предъявляет высокие требования к строительным материалам: прочность, плотность, стойкость к действию агрессивных сред, низкая тепло-, звуко-, влагопроводность.
Применяемые в настоящее время материалы на основе минеральных вяжущих: бетон, железобетон, силикатные бетоны, которые не всегда соответствуют предъявляемому уровню требований. Поэтому в настоящее время промышленность строительных материалов развитых стран производит широкую номенклатуру продукции на основе полимеров.
Одна из эффективных областей применения полимерных материалов в строительстве – создание на их основе высокопрочных и химически стойких полимербетонов. В зависимости от вида применяемого полимера полимербетоны могут обладать: высокой прочностью, химической стойкостью, долговечностью и рядом других свойств. Кроме того, полимербетоны сравнительно просты в изготовлении, технологичны, имеют качественные декоративные свойства.
Полимербетоны применяют для изготовления железнодорожных шпал, колонн, труб, стоек, решеток, плит, декоративно-отделочных материалов.

Классификация.
Полимербетоны – высоконаполненные композиции, полученные на основе синтетических смол или мономеров и химически стойких (инертных к смоле) заполнителей и наполнителей.
Классификацию полимербетонов осуществляют по видам полимерного связующего. Полимерные связующие подразделяются на термопластичные и термореактивные.
1. На основе термопластичных полимерных связующих получают:
— индекумароновые полимербетоны;
— метилметакрилатовые;
2. На основе термореактивных полимерных связующих получают:
— карбамидные;
— фенольные;
— полиэфирные;
— фурановые;
— фенолформальдегидные полимербетоны.
Полимербетоны, предназначенные для изготовления несущих строительных конструкций, изготавливают на основе термореактивных смол. Термопластичные полимеры в большинстве случаев используются для полимербетонов, которые применяются в защитных облицовках и в виде декоративно-отделочных материалов.
В настоящее время наибольшее распространение находят полимербетоны на фурановых, фенольных, полиэфирных, карбамидных смолах.
Основные свойства полимербетонов определяются химической природой синтетической смолы, видом и содержанием мелкодисперсной фракции наполнителей, видом армирования.

Синтетические смолы и отвердители

Синтетические смолы в полимербетоне являются матрицей, которая обеспечивает монолитность полимербетона, фиксирует форму изделия, распределяет нагрузку по всему объему. Отвердители вводят в состав синтетического связующего для ускорения процесса их отверждения.

Фурановые смолы. Фурановые смолы получают конденсацией фурфурола и фурфурилового спирта с фенолами и кетонами. Эти смолы являются наиболее дешевым полимерным вяжущим. Из фурановых смол преимущественно применяются фурфуролацетоновые смолы ФА, ФАМ, 4ФА. В качестве отвердителей фурановых смол используют безводные ароматические сульфокислоты и сульфохлориды (толуолсульфокислота, п-толуолсульфохлорид и др.), минеральные кислоты (серная, фосфорная, соляная), хлориды металлов (хлорное железо, хлорный алюминий).

Полиэфирные смолы. В зависимости от типа соединений они разделяются на полиэфирмалеинаты и полиэфиракрилаты.
1.Полиэфирмалеинаты – смолы, относящиеся к классу термореактивных полимеров, получаемых поликонденсацией. Полиэфирмалеинаты в большинстве случаев отверждаются с помощью инициаторов (гидроперекиси изопропилбензола или метилэтилкетона) и ускорителей (10% раствора нафтената кобальта в стироле или диметиланилине).
2.Полиэфиракрилаты получают совместной конденсацией ненасыщенных двухосновных кислот с гликолями, глицерином в присутствии одноосновной ненасыщенной кислоты. В качестве отвердителей используют перекись бензоила, перекись метилэтилкетона.

Фенолформальдегидные смолы – продукт поликонденсации фенола с фенолформальдегидом. Использование при производстве полимербетона фенолформальдегидных смол позволяет получать полимербетоны с высокими физико-механическими свойствами и химической стойкостью.

Мочевиноформальдегидные (карбамидные) смолы – это самый распространенный вид синтетического связующего. Мочевиноформальдегидные смолы получают в результате реакции поликонденсации мочевины и формальдегида в водной или в водноспиртовой среде. Отвердителями карбамидных смол являются органические (щавелевая, лимонная, уксусная) и неорганические (серная, соляная, фосфорная) кислоты, а также некоторые соли (хлористый аммоний, хлористый цинк).

Минеральные наполнители и заполнители
Наполнители – это дисперсные порошки с размером частиц менее 0,15 мм, которые вводят в состав полимербетонов с целью придания им особых свойств. Основная цель, которая преследуется введением наполнителей в состав полимербетонов, является снижение усадки и повышение трещиностойкости. Степень влияния минераль¬ных наполнителей на свойства полимерных композиций зависит от их химического состава, формы частиц и процентного содержания. В качестве наполнителей для полимербетонов ис¬пользуют тонкомолотые порошки андезита, диабаза, графита, кварца и др. Заполнители представляют собой зерна крупностью от 0,25 до 5 мм — называются песок и зерна, крупностью от 5 до 50 мм — называют щебень или гравий. Гравием называют заполнитель крупностью от 5 до 50 мм, у которого зерна имеют преимуще¬ственно окатанную, круглую форму. Щебнем называют размером от 5 до 50 мм и имеет преимущественно неправильную форму.
Заполнитель в полимербетонах выполняет роль скелета, который создает структуру полимербетона и придает ему определенные физико-механические свойства. Заполнители делят на тяжелый и легкий. Тяжелый заполнитель применяют для полимербетонов, которые исполь¬зуют в несущих элементах. К таким заполнителям относят кварцевый песок, андезит, базальт, шунгит, гранит, известняк. Легкий заполнитель применяют в полимербетонах, которые исполь¬зуются в качестве тепло-, звукоизолирующих элементов. К ним относят вспученный перлит и вермикулит, аглопорит, шунгезит, туфы, пемзы.
Армирующие материалы
Армирующие материалы представляют собой волокна различной длины и диаметра, и служат для улучшения физико-механических характеристик полимербетона.
Арматура в полимербетонах подразделяется на дисперсную и волокнистую. Целью введения дисперсной арматуры в состав полимербетонов является снижение усадки, повышение прочностных характеристик. Для таких бетонов характерна изотропия свойств, нагрузка вос¬принимается связующим и скелетом заполнителей. В качестве дисперсной арматуры применя¬ется армирование стекловолокном или алюмоборосиликатными волокнами.
Полимербетоны на основе волокнистой арматуры характеризуются анизотропией свойств, нагрузку воспринимает армирующая структура. В качестве такой арматуры в полимер¬бетонах на основе фурановых смол используют стальную арматуру в виде высокопрочной арма¬турной проволоки. В других полимербетонах может использоваться стеклопластиковая армату¬ра.
Стеклопластиковая арматура — пучок продольно ориентированного стекловолокна, объединенный в стержень полимерным связующим и поперечной обмоткой.
Стеклопластиковая арматура обладает высокой коррозионной стойкостью, низким модулем упругости и является хорошим диэлектриком. Стеклопластиковая арматура использу¬ется для изготовления предварительно напряженных полимербетонных конструкций. Предвари¬тельное обжатие полимербетона способствует предотвращению усадочных трещин в конструк¬ции и повышает трещиностойкость конструкции при ее эксплуатации.

Основы технологии производства полимербетонов.
Конструкции на основе полимербетонов и армополимербетонов производят в сле-дующей последовательности: промывка, сушка и фракционирование заполнителей, подготовка наполнителей, приготовление полимербетонной смеси, формование изделий и конструкций, тепловая обработка изделий, контроль качества.
Полимербетонные смеси, состоящие из связующего и заполнителей, приготовляют при нормальных температурах (не ниже 15°С) в бетоносмесителях принудительного действия, при этом связующее из синтетической смолы, отвердителя и наполнителя готовят в специаль¬ных высокоскоростных (турбулентных) смесителях.
Для сокращения времени укладки полимербетона металлические формы предвари-тельно чистят, смазывают и устанавливают вблизи смесителя. Затем полимербетонную смесь с помощью лотков непосредственно из смесителя подают в формы.
При изготовлении конструкции на основе полимербетонов, армированных волокни-стой арматурой необходимо следить за правильностью установки арматуры в формы, как это установлено проектом.
Уплотнение полимербетонной смеси производят на виброплощадках. Продолжи-тельность виброуплотнения назначают в зависимости от жесткости смеси, но не менее 2 минут. Для уплотнения применяют низкочастотные виброплощадки 250-300 об/мин с амплитудой 2-4 мм.
Набор прочности может происходить в естественных условиях при температуре не ниже 15°С и влажности 60-70% в течение 28-30 суток. Ускорить процесс отверждения конст¬рукции можно путем подогрева изделий в течение 6-18 часов в аэродинамических печах или камерах с паровыми регистрами при температуре 80°С. С целью предотвращения появления трещин в процессе тепловой обработки скорость подъема и снижения температуры ограничи¬вают до 0,2-0,5°С/мин.
Высокое качество изделий достигается при строгом соблюдении правильности технологии на всех переделах, начиная с подбора составляющих, правильности их дозирования, режимов перемешивания, формования и твердения.
Изделия должны быть изготовлены в строгом соответствии с требованиями Инст-рукции по технологии приготовления полимербетонов и правил по технике безопасности.

Применение полимербетонов в строительстве
Отечественный опыт
Первая опытная партия строительных конструкций на основе полимербетонов была выпущена 1959 году. В настоящее время отечественная промышленность выпускает широкую номенклатуру изделий на основе полимербетонов. Одним из направлений применения поли¬мербетонов является изготовление полимербетонных труб.
1. На основе полимербетона методом центрифугирования изготовляют трубы внутренним
диаметром от 600 до 1200 мм. На основе такой технологии удается получать трубы с прочностью 50 МПа и выше. По сравнению с железобетонными трубами, которые по такой же технологии изготавливают марки 30-40 МПа. Такие трубы предназначены для строительства оросительных систем. Могут применяться в агрессивных средах с рН среды от 3 до 10, водоводах с напором до 0,2 МПа (малонапорные трубы) при глубине заложения до 5 м.
2. В НИИЖБе разработан новый вид вспененного полимербетона для изоляции трубопроводов горячего теплоснабжения. Такой полимербетон имеет среднюю плотность 400-500 кг/м3 и прочностью при сжатии 3-4,5 МПа, имеет в поперечном сечении переменную плот¬ность, увеличенную в периферийных слоях, что позволило отказаться от антикоррозионного покрытия стальных труб и нанесения гидроизоляции на наружную поверхность теплоизоляционного слоя.
3. Другой областью применения полимербетонов является производство стоек, креплений,
перемычек в шахтах. У таких изделий при изготовлении их непосредственно на месте
строительства из монолитного полимербетона получили прочность при сжатии в 2-2,5 раза
больше, чем из цементного бетона.
Зарубежный опыт
Промышленное производство полимербетонных изделий и конструкций в зарубеж-ных странах в начале развивалось в направлении выпуска декоративно-отделочных и облицовочных материалов и изделий. В последнее время развитые страны мира стали применять ши¬рокую номенклатуру полимербетонных изделий не только в качестве декоративных, но и в ка¬честве несущих, гидроизолирующих, теплоизоляционных конструкций.
1. Французская фирма «Перодо» спроектировала и изготовила полуавтоматическую линию для производства листового полимербетона. Эти изделия используют в качестве наружного отделочного материала зданий, в том числе в многослойных панелях.
2. Японская фирма «Mechan resin concrete industrise» организовала промышленный выпуск колодцев для кабельных линий из полимербетонов на полиэфирных смолах. Их суммарное производство составляет 20 тысяч тонн в год. Другие японские фирмы освоили выпуск по¬лимербетонных труб, армированных стекловолокном методом центрифугирования и мето¬дом экструзии. Выпуск таких труб этими фирмами достигает 30 тысяч тонн в год.
3. Немецкая фирма «Graletbeton» разработала новый вид мелкозернистого полимербетона с минимальным расходом полимерного связующего и освоила промышленное производство стеновых блоков, панелей, перегородок, тротуарных и отделочных плиток.
4. Американская фирма «Amoco techet» выпускает полимербетонные трубы диаметром от 300 до 3000 мм с толщиной стенки 10 мм на основе полиэфирных смол. Трубы этой фирмы имеют долговечность не менее 50 лет, используются в напорных магистралях, для сброса агрессивных сред в очистные сооружения, при бурении скважин в трубопроводах для пере¬качки нефти.
5. Американская компания «Bondait» разработала и выпускает отделочные плиты и стеновые панели из полимербетона на основе фенольных смол и органических наполнителей в виде древесных опилок, скорлупы орехов, шелухи риса. Такие полимербетоны имеют невысокую плотность при прочности на сжатие до 40 МПа.
6. В Брукхейвенской Американской Национальной Лаборатории разработаны новые термо¬стойкие составы полимербетонов. Одна из рациональных областей применения полимербе¬тонов может быть изготовление труб для геотермальных установок с температурой подзем¬ных вод, содержащих большое количество минеральных солей, до 350°С.

Состав полимербетона — основные компоненты, характеристики

Полимербетон — строительный материал на минеральном или органическом вяжущем (цемент, синтетические смолы), прошедший дополнительную обработку (пропитку) полимерами. В состав полимербетона, помимо вяжущего, входят крупный и мелкий заполнитель — кварцевый песок, гранитный щебень и др. Обладает повышенной морозостойкостью, прочностью и износостойкостью.

Виды полимерных систем

Изделия на основе синтетических смол, благодаря своим характеристикам, способны в полной мере заменить цементные бетоны.

Перспективные застройщики, особенно любители строить своими руками, все чаще обращают внимание на этот вид материала. Но они не учитывают одной особенности. Название полимербетон — это емкое понятие, вмещающее в себе объемную группу материалов, у каждой из которых индивидуальный состав полимерного бетона, разные компоненты и способы приготовления.

Технология производства строительных полимеров, учитывая состав полимербетона, распределяет такие композиты на несколько категорий:

Пропорции полимербетона, его состав и количество компонентов могут варьироваться в зависимости от запланированных свойств конечного продукта.

Группа пластобетонов

Пластобетон — это композиция, приготовленная на основе синтетических смол, без использования цемента.

Различают два основных вида материала:

1. Наполненный — количество вяжущего в составе композита находится в пределах 20–50%. Смола плотно заполняет все пустоты между заполнителем и наполнителем.
2. Каркасный — обладает пористой структурой, поскольку в этом случае, полимер добавляется только для скрепления каркаса заполнителя в структуре материала. Объем смолы не должен превышать 6% от общего состава компонентов.

В качестве вяжущего вещества используют различные синтетические смолы:

• фенолформальдегидные смолы;
• эпоксидные полимеры;
• поливинилацетатные и метакрилатные полимеры;
• фурфуролацетоновая смола (ФАМ);
• полимочевинная и полиэфирная матрица.

Свойства материала зависят от состава применяемого полимера, вида заполнителя и способа приготовления.

В состав фурфуролацетоновых полимеров входят канцерогенные вещества с очень токсичным запахом, способные спровоцировать головную боль и даже удушье. Поэтому полимерные составы для бетона на основе ФАМ используют только при производстве продуктов для уплотнения и консервации подземных систем трубопроводов.

Для жилых и общественных зданий рекомендовано использовать материалы, в состав которых входят эпоксидные, полиэфирные и метакрилатные смолы.

Для улучшения свойств полимерной смеси в ее состав могут добавляться пластификаторы и отвердители ускоряющие сроки схватывания раствора.

В качестве крупных заполнителей используют щебень горных пород согласно ГОСТ 25246–82:

• мраморная крошка
• гранитный щебень
• гранулированный вермикулит
• базальт
• кальциты
• доломиты и др.

В роли мелкого наполнителя обычно выступает:

• кварцевый песок;
• отсев дробления;
• зола уноса;
• измельченный песчаник.

Подбор состава пластобетона выполняют по методике абсолютных объемов.

Вначале экспериментально подбирают количество крупного заполнителя, затем рассчитывают объем микронаполнителя (песок или молотые горные породы), который равен площади пустот заполнителя + 10%. На основании полученных результатов рассчитывают количество полимеров (смолы), учитывая при этом заданную влажность раствора.

Внимание! необходимо помнить, что чрезмерное добавление смолы приводит к увеличению усадки бетона, снижает конечную прочность и повышает риск температурных деформаций.

Если сравнивать свойства пластобетона с цементным аналогом, то можно выделить пять преимуществ применения полимера:

• в 4 раза выше сопротивление кручению, изгибу и знакопеременным динамическим нагрузкам;
• значительно выше влагостойкость;
• морозостойкость;
• ниже теплопроводность;
• инертность по отношению к химическим воздействиям;
• готовое изделие легко поддается обработке (резка, сверление и пр.);
• износостойкость.

Отрицательным свойством материала является его высокая ползучесть, а также сравнительно быстрое старение, усиливающееся под воздействием попеременного нагревания или увлажнения.

Внимание! необходимо соблюдать правила охраны труда при использовании полимеров и кислых отвердителей — работы необходимо проводить в хорошо проветриваемых помещениях и в спецодежде.

Пластобетон широко применяется в гидростроительстве, дорожном строительстве, а также для создания декоративных элементов в благоустройстве придомовых территорий (см. фото).

Полимерцементные системы

В состав полимерцементного бетона входит цемент (портландцемент, пуццолановый цемент), водная дисперсия полимера, заполнители и наполнители согласно проектной документации.

Полимерцементные композиты можно получить тремя способами:

1. Введением в смесь, в момент приготовления, водных растворов полимеров — синтетического каучука или поливинилацетата.
2. Добавлением дисперсии водорастворимых полимеров и мономеров (поливинилового и фуранового спирта, фенолформальдегидных и эпоксидных смол) с использованием отвердителей или дополнительного нагрева.
3. Пропиткой бетона на запланированную глубину маловязкими полимерными составами — лаком «Этиноль», стиролом, карбамидами.

Например, оптимальный объем полимера поливинилацетата — 15–20% по отношению к количеству цемента в сухой смеси. В таких пропорциях наилучшим образом ведут себя как цемент, так и полимеры.

Полимербетон: свойства материала, применение и отличия от обычного бетона

Полимербетон начал изготавливаться в Америке как альтернатива привычному бетону и с течением времени стал использоваться во всех странах. Материал применяется в строительной отрасли, при изготовлении мебели, скульптур, а также в ритуальном производстве.

Добавление в состав полимербетона разнообразных вяжущих компонентов и некоторых отвердителей обеспечивает повышенную устойчивость материала влаге, низким температурам и химическим веществам.

Использование специальных минеральных наполнителей позволило снизить цену на изделия. Наполнителями полимербетона могут быть гранитный или базальтовый щебень, песчаник или специальный кварцевый песок.

Что такое полимербетон

Материал относится к бетонной смеси, в которой привычные силикат и цемент заменяются полимером, в результате чего изделия приобретают много полезных в строительстве свойств. Полимер является вязкой жидкостью или синтетической смолой.

Изделия из полимербетона эксплуатируются дольше по сравнению с конструкциями, изготовленными из обычного бетона. При этом они не боятся неблагоприятных природных условий и быстро ремонтируются благодаря отличной адгезии. Для восстановления материала необходимо поврежденное место залить готовой смесью.

Достоинства и недостатки материала

Полимербетон имеет целый ряд достоинств и может выручить в тех местах, где возможна деформация или серьезное разрушение обычного бетона.

Преимущества полимербетона:

1. Повышенная водонепроницаемость.
2. Высокая устойчивость перед перепадами температуры. Быстро испаряющаяся вода с гладкой поверхности изделий из полимербетона не позволяет образовываться трещинам и дефектам зимой.
3. Возможность быстрого восстановления участков после внезапных механических повреждений.
4. Устойчивость перед агрессивными химикатами.
5. Высокая прочность и относительно небольшой вес.
6. Гладкая и не скользкая поверхность готовых изделий.
7. Многообразные расцветки и возможность имитации натуральных камней.
8. Возможность переработки материала с повторным возвратом в производство.

Недостатки полимербетона:

• повышенная горючесть материала;
• высокая цена из-за применения вяжущих компонентов.

Технические характеристики

По свойствам полимербетон превосходит обычный бетон. По степени прочности превышает — в 4-6 раз, по устойчивости к растяжения — в 5-10 раз, а по износостойкости — в 15-30 раз.

Свойства полимербетона:

• Плотность материала: 300 — 3000 кг/м3.
• Устойчивость перед сжатием: 50 — 110 МПа.
• Скорость истирания: 0,02 — 0,03 г/см2.
• Допустимые температурные колебания: 60 — 140 °С.
• Уровень теплопроводности: 0,05 — 0,85 Вт/м•К.
• Степень упругости материала: 10000 — 40000 МПа.
• Суточное поглощение жидкости: 0,05 — 0,5 %.
• Количество циклов выполнения заморозки: 300 — 500.

Такие технические характеристики свидетельствуют о долговечности и высокой прочности материала.

Состав и структура

В составе полимербетона большую часть занимает заполнитель. Это могут быть мелкая щебенка, мелкий гравий, изготовленная минеральная мука, добываемый кварцевый песок или древесная стружка, тальк, порошок из графита и измельченные минералы.

Существуют материалы, не используемые в производстве полимербетона. Например, это образующаяся металлическая пыль и смешанный цемент с известняковыми породами.

Для эффективного скрепления заполнителя в составе полимербетона в небольшом количестве используется полимерное связующее в виде эпоксидных, фурановых и других видов смол. В небольшом количестве присутствуют отвердитель, пластификаторы и красящие вещества.

Общие параметры изготавливаемых бетонных смесей определены ГОСТОМ 7473. Для бетона с добавлением полистирола действуют собственные стандарты.

К ним относятся:

• состав — ГОСТ 27006;
• плотность материала — ГОСТ 27005;
• добавляемые пластификаторы и химические вещества — ГОСТ 24211.

По применяемым вязким жидкостям действуют отдельные стандарты.

Сферы применения полимербетона

Из полимербетона изготавливаются красивые напольные покрытия, лестничные марши, облицовочная и тротуарная плитка, столешницы, подоконники и другие элементы.

Также материал используется для облицовки фундамента, ремонта бетонных поверхностей, для сооружения водоотводных лотков и при обустройстве наливных полов в помещении.

Кухонные столешницы

Изделие является гладким и имеет приятную на ощупь поверхность, солидный и дорогой внешний вид, а также не требует особого ухода. Кухонные столешницы из полимербетона — мечта хозяек.

Столешницы, по виду похожие на натуральный природный камень, долго служат, не портятся от повышенной влажности и не боятся механических повреждений.

Напольные покрытия из полимербетона красиво выглядят, не притягивают пыль и не боятся серьезных нагрузок. В отличие от привычной керамики и натурального камня поверхность такого пола является теплой.

Благодаря повышенной прочности, пол из такого материала используется в промышленных рабочих цехах, просторных гаражах, ангарах и действующих аэропортах. Огромное преимущество заключается в быстром монтаже полимербетона.

Фасадный декор

Сегодня из полимербетона изготавливаются разные красивые изделия декора, например, барельефы, колонны и карнизы, пилястры и другие элементы. У готовых изделий присутствуют четкие гипсовые формы, а также отличные прочностные характеристики. Декор легко прикрепляется к фасаду.

Из литьевого камня изготавливаются разнообразные элементы внутренней отделки, например, плинтуса для жилых комнат, молдинги и великолепные фигурные накладки.

Памятники

В этой сфере полимербетон не уступает мрамору и граниту. Памятники из такого материала служат в течение десятилетий, не боятся неблагоприятной погоды, не трескаются и не осыпаются с течением времени. Под заказ производятся изделия по низкой себестоимости по сравнению с памятниками из натурального камня.

Технология изготовления полимербетона своими руками

Технология изготовления материала настолько проста, что его можно делать даже в домашних условиях. Поэтому при наличии необходимых компонентов с такой задачей может без труда справиться начинающий строитель.

Технология производства полимерного бетона состоит из следующих этапов:

1. Подготовка ингредиентов.
2. Смешивание смеси.
3. Проведение заливки.

Как подготовить ингредиенты

После ознакомления с составом композита необходимо подготовить составляющие для приготовления смеси:

• очистить и промыть гравий, выбранный в качестве заполнителя;
• просеять кварцевый песок;
• высушить фракцию до необходимого уровня влажности.

Приготовление смеси

Полимербетон готовится по следующему алгоритму:

• в миксер помещается щебень, а затем кварцевый песок и заполнитель;
• в течение двух минут компоненты смешиваются с постепенным добавлением воды;
• связующее вещество размягчается с помощью растворителя, а затем в него добавляются поверхностно-активные вещества;
• в смолу постепенно вводится пластификатор;
• после размешивания заполнителя и связующего вещества в состав добавляется отвердитель;
• в течение трех минут выполняется тщательное перемешивание смеси до получения необходимой однородной массы.

Из-за быстрого застывания полимербетона не рекомендуется затягивать с заливкой. Поэтому работа должна выполняться быстро, а полимербетон в срочном порядке раскладывается по подготовленным формам.

Заливка

Перед заливкой поверхность формы смазывается маслом или техническим вазелином для предотвращения прилипания. Поверхность выравнивается после заполнения емкости композитом.

Полимербетон считается отличным материалом, отличающимся от обычного бетона более выгодными техническими качествами. Материал легко изготавливается в домашних условиях, с ним несложно работать, а вот полученный результат может выглядеть потрясающе.

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.

Заливка

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.

Итоги

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

Что такое полимербетон

Полимербетон (который также называют литьевым или искусственным камнем, полимерцементом, бетонополимером и пластбетоном) является альтернативным видом бетонной смеси, в которой вместо стандартного связующего вещества используется полимер (синтетическая смола). Благодаря этому компоненту и более дешевым минеральным заполнителям, состав отличается высокой влаго- и морозоустойчивостью, но при этом цена литьевого камня ниже. Рассмотрим подробнее: полимербетон – что это такое и действительно ли этот материал стоит использовать в строительстве, в качестве замены привычного бетона?

Чтобы ответить на этот вопрос, в первую очередь определим, какие компоненты включает в себя пластбетон.

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:

• 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.

Разновидности полимербетона

В зависимости от того, какой заполнитель (а точнее его фракция) вы добавили в раствор литьевого камня, можно получить материал как для создания легких декоративных элементов, так и для сооружения более массивных конструкций.

Исходя из этого, различают следующие классы полимербетона:

1. Сверхтяжелый. Плотность такого бетона составляет от 2,5 до 4 т/м 3 . В качестве заполнителя для сверхтяжелого строительного материала используют компоненты размером не менее 2-4 см. Такой тип бетона используется для строительства конструкций, на которые оказывается большое давление (несущие конструкции, фундамент).
2. Тяжелый (плотностью от 1,8 до 2,5 т/м 3 ). Такой пластбетон конструкционного типа подходит для изготовления декоративных литьевых камней, имитирующих мрамор и прочие дорогостоящие камни. Размер заполнителя тяжелого полимербетона не должен превышать 2 см.
3. Легкий. Так как плотность такого материала составляет 0,5-1,8 т/м 3 , то его обычно относят к бетонам конструкционно-теплоизоляционного класса. Бетонополимер этого типа отличает высокими показателями сбережения тепла. Заполнитель для его приготовления используется такой же фракции, как и для тяжелого полимербетона, меняется только его количество.
4. Сверхлегкий. Плотность такого состава составляет от 0,3 до 0,5 т/м 3 , поэтому он используется для теплоизоляционных работ и при возведении внутренних перегородок. В качестве наполнителя чаще всего выступают различные стружки, перлиты, пробка и полистирол с фракцией не больше 1 см.