Polimerni beton: ključna svojstva materijala, tehnologija

Što je ovo? Kako se razlikuje od uobičajenih betonskih smjesa u smislu sastava i potrošačkih svojstava? Mogu li polimerni beton učiniti vlastitim rukama? Gdje i kako se koristi? Pokušajmo pronaći odgovore.

Izgled materijala.

Što je to

definicija

Doznajemo što je betonski polimer? Ključna razlika između materijala o kojima smo zainteresirani i običnog betona je da se umjesto portland cementa koristi vezivna smola kao vezivo. U pravilu, termoizolacijom; manje često - termoplastični.

Reference: termoizolacija naziva se polimer u kojem se tijekom zagrijavanja javljaju ireverzibilne kemijske promjene, što dovodi do promjena u njegovoj čvrstoći ili drugim svojstvima. Jednostavno rečeno, nakon jednokratnog zagrijavanja, plastični materijal se više ne otapa kad dosegne istu temperaturu. Termoplastični polimeri, naprotiv, čine fazni prijelaz sa svakim grijanjem.

Ne miješajte naš junak s drugim materijalom - polimernim cementnim betonom. U našem slučaju, polimeri se koriste kao jedino vezivo. Polimersko-cementni beton je obični beton koji se temelji na Portlandovom cementu, modificiranim sintetičkim aditivima, kako bi mu pružio određena svojstva (povećana elastičnost, otpornost na habanje, otpornost na vodu itd.).

Bulk poda polimernog betona.

Ključna svojstva

Što zamjenjuje cement s polimerima daje u smislu potrošačkih kvaliteta?

  • Povećana vlačna čvrstoća, Beton na bazi cementa ima izvrsnu tlačnu čvrstoću, ali se percipiraju ojačajući kavez, ali savijanje ili rastezanje.
  • Smanjena krhkost, Materijal je mnogo otporniji na opterećenje šokovima.
  • elastičnost, Tamo gdje se betonski monolit prekine, polimerni beton se lagano deformira.
  • Otporno na vodu, Portland cement tijekom sušenja daje značajno skupljanje, što omogućuje poroznu strukturu betona. Nasuprot tome, polimeri nakon završnog stvrdnjavanja vrlo su slabiji u volumenu; štoviše, skupljanje ne dovodi do poriziranja, već do blagog smanjenja linearnih dimenzija gotovog proizvoda.

Razjasniti: za poboljšanje izolacijskih svojstava i smanjenje težine u nekim slučajevima u proizvodnji polimernih proizvoda od betona koristi se porozni agregati. U tom se svojstvu koriste ekspandirani gline i perli pijesak. Međutim, pore agregata ne dolaze na površinu, i ako tako - vodootpornost ne trpi.

  • Otpornost na smrzavanje, Zapravo, ova imovina izravno proizlazi iz prethodnog stavka: ne postoji pore - ne, i ne postoji kristalizacija vode u njima koja suzbija materijal tijekom zamrzavanja.
Površina polimernog betona nema otvorenih pore.
  • Povećana otpornost na habanje, Polimer veziva trite jači cement kamen na break; iz njega je mnogo teže izrezivanje čestice punila.
  • Kemijska otpornost, A to je zbog svojstava polimera: većina smola je inertna na djelovanje agresivnih plinova i tekućina.

primjena

Pogledajmo glavna područja primjene polimernog betona.

sfera primjene opis
Podne obloge Tanki premaz od polimernog betona s finim zrnatim agregatom omogućuje modificiranje svojstava baze, što daje povećanu otpornost na trošenje i otpornost na vodu. Osim toga, polimerni podovi od betona, kao što se sjećam, otporni su na agresivne medije. Materijal se koristi u zatvorenom prostoru i na otvorenom (osobito kao pokrivač zračne luke).
namještaj Za potrebe proizvodnje namještaja, lijepih i izdržljivih countertops, radne površine su izrađene od našeg materijala; Često se polimerne betonske ploče koriste kao prozorski prozori.
sanitarni inženjering Kuhinjski sudoperi i umivaonici izrađeni od polimernog betona pogodno se podudaraju s metalnim kolegama zbog nedostatka buke kad se na njima puk vode. Faience i porculan, oni su prije svega nadmoćni na njihov izgled, imitirajući prirodni kamen.
Sustavi odvodnje Polimerne trake od betona su lakše, jače od betona i, što je najvažnije, mnogo izdržljivije. Razlog je u već spomenutom vodonepropusnom materijalu: voda neće uništiti polimersku ladicu za beton, zamrzavanjem u svojim pore.
kit Nakon dodatka stvrdnjivača, smola s mineralnim punilom pretvara se u brzo postavljanje i iznimno jak mastiks - učinkovit materijal za brtvljenje pukotina i drugih nedostataka na betonskim površinama.
Usluge rituala Polimerni betonski nadgrobni spomenici barem izgledaju kao granit; međutim, njihova je cijena znatno niža od prirodnog kamena.
Polimerne betonske ljuske.

proizvodnja

Regulatorni dokumenti

Materijal za koji raspravljamo smatra se relativno novim i stranim podrijetlom; Međutim, proučavanje regulatornih dokumenata na kojima je proizveden dovest će do neočekivanog otkrića. Upute za proizvodnju polimernog betona i njihovih proizvoda pod brojem CH 525-80 usvojene su 1981. godine i ostaju relevantne do danas.

Unatoč svojoj dobi, dokument ostaje relevantan.

Proučimo glavne teze dokumenta. Za sve proizvode iz polimernog betona smatra se normalni režim temperature od -40 do +80 stupnjeva Celzijusa.

Da bi se razjasnilo: ako je gornja granica zbog mogućnosti korištenja termoplastičnih smola koje se omekšaju kada se grije, donja granica je zbog povećane krhkosti polimera tijekom zamrzavanja. U nedostatku šoka i mehaničkih opterećenja općenito, donja granica radne temperature može bezbolno povećati do stvarnog u najtežim klimatskim zonama.

vezač

Sastav polimernog betona, prema tekstu dokumenta, može sadržavati sljedeće polimere:

ime prijepis Regulatorni dokument
FAM, FA Furfurol aceton smola TU 6-05-1618-73
PN-1, PN-63 Nezasićeni poliester MRTU 6-05-1082-76, OST 6-05-431-78
CF-F urea GOST 14231 -78
Fayed, 20 Furan Epoxy TU-59-02-039.13-78
MMA Metil metakrilna kiselina GOST 16505-70

punjenje

Glavni agregat je slomljena stijena. Nije dopuštena uporaba sedimentnih stijena (vapnenac, ljuska stijena, itd.): Njena niska tlačna čvrstoća bitno umanjuju performanse proizvoda.

Granitna ruševina.

Veličina ogrjevne frakcije određuje se, bez obzira na to koliko smiješno zvuči, njegovim maksimalnim promjerom:

  1. Ako najveća veličina ne prelazi 20 mm, koristi se jedna frakcija - 10-20 milimetara.
  2. U slučajevima gdje najveća veličina doseže 40 mm, preporučljivo je koristiti dvije frakcije: 10-20 i 20-40 milimetara. Mala šljunka pridonijet će gustoj punjenju i time će povećati konačnu čvrstoću materijala.

Napomena: za porozne agregate (već spomenuti slatkovodni i perliti), maksimalna veličina je 20 mm; koriste se dvije frakcije: 5-10 i 10-20 milimetara. Istodobno, postotni sastav agregata podijeljen je između velikih i malih frakcija u omjeru od 60:40 posto po masi.

Uz grubo, koristi se i mali (tzv. Zrno) agregat. Kvarcni pijesak obično igra tu ulogu - prirodni ili zdrobljeni. Zahtjevi za to uglavnom se svode na nedostatak nečistoća - prašina, mulja i glina, koji mogu pogoršati adheziju između agregata i veziva.

punjenje

Osim mineralnog agregata, proizvod uključuje mljevenu zemlju - mineralna brašna. Standard nudi nekoliko opcija.

Vrsta punila Sukladnost s normativnim dokumentom
Andesitic brašno TU 6-12-101-77
Kvarcni brašno GOST 9077-59
Maršalit GOST 8736-77
Grafitni prah GOST 8295 -73

Dopušteno je koristiti zdrobljeni kamen i kvarcni pijesak. Za materijal koji se priprema na osnovi uree-formaldehidnih smola, dodatno se koristi aditiv-gips za vezanje vode (GOST 125-70).

Primjer kompozicije

Kao uzorak analiziramo sastav teškog polimernog betona na bazi furan-epoksi veziva FAED. Izvor informacija ćemo služiti istim dokumentom CH 525 -80.

sastojci Postotak težine
Granitna lomljena kamena frakcija od 20-40 mm 49 - 50
Granitna lomljena kamena frakcija 10-20 mm 1 - 2
Kvarcni pijesak 18 - 19
punjenje (кварцевая мука) 15,5 - 16,5
Benzensulfonska kiselina BSK 11,5 - 12
Смола Fayed, 20 2,2 - 2,4

Zanimljivo: BSK obavlja dvije funkcije odjednom. Djeluje kao polimerizacijski katalizator (sredstvo za stvrdnjavanje) i osigurava dehidraciju (dehidrataciju) sirovina.

BSK je učinkovit i sigurno utvrdivač s dodatnom funkcionalnošću.

tehnologija

Koja je tehnologija polimernog betona (točnije, njena proizvodnja) u industrijskim uvjetima?

  1. Punila su temeljito oprati od svih vrsta onečišćenja. Kao što se sjećamo, oni mogu negativno utjecati na konačnu čvrstoću proizvoda.
  2. Sljedeća faza je sušenje. Sadržaj vlage u agregatu ne smije prelaziti 1 posto; Preporuča se pridržavati masenog udjela vode do 0,5%.
  3. Frakcionirane komponente se stavljaju u miješalicu. Redoslijed operacija utovara i posrednika strogo je reguliran:
  1. Učitavanje krša.
  2. Pijesak je dodan.
  3. Dodaje se punilo.
  4. Smjesa se miješa 1-2 minute.
  5. Dodano je vezivo.
  6. Smjesa se miješa 3 minute.
  7. Dodavanje se dodaje.
  8. Miješajte 3 minute - a materijal je spreman za izlijevanje.
  • Na unutrašnjoj površini kalupa se nanosi sloj za odjeljivanje, koji sprečava prianjanje polimernog betona. U toj se ulozi često upotrebljavaju parafini, lubrikanti ili tehnička vazela.
  • Oblik se napuni ravnomjerno i bez šupljina.
  • Posljednja faza je zbijanje smjese na vibrirajućem stolu ili pomoću montiranog vibratora. Optimalna amplituda je 2-3 milimetra, frekvencija je 3000 oscilacija u minuti (50 Hz). Ako se smjesa masi i položi u nekoliko faza, njezino zbijanje se ponavlja nakon svakog izračuna. Signal za završetak zbijanja betona - odabir na površini tekuće frakcije materijala (obično 2-3 minute je dovoljno za to).
  • Bez zbijanja, rezultat će biti, blago rečeno, osrednji.

    Oblik se može ukloniti iz gotovog proizvoda u jednom danu. Snaga na sobnoj temperaturi traje od 20 do 60 dana. Međutim, može se ubrzati zagrijavanjem na 60-80 stupnjeva; Temperatura raste i pada brzinom od 0,5 ° C u minuti kako bi se izbjegao rast unutarnjih naprezanja.

    Kao što vidite, proizvodna tehnologija ne podrazumijeva nikakve posebne poteškoće; u prisustvu veziva, stvrdnjivača, betonske miješalice i vibrirajućeg stola, sasvim je realno proizvesti polimerni beton kod kuće.

    Nuance: za čišćenje betonske mješavine od ostataka mješavine bit će izuzetno brzo. Nakon dodavanja stvrdnjavanja, postavka traje ne više od sat vremena.

    obrada

    Kako i kako se tretiraju polimerni konkretni proizvodi? Mogu li ih samljeti i ljepiti?

    Kako izrezati i izbušiti ovaj materijal?

    • Za lijepljenje upotrijebljenih mastika i ljepila na osnovi svih istih sintetičkih smola. Mastici, osim samog veziva, sadrže kameni brašno.
    Na fotografiji - Bjeloruski poliuretanski ljepilo s kreativnim imenom.
    • Uobičajeni brusni papir pogodan je za brušenje. Osjetilni kotač se koristi za poliranje; Sjaj se može nanijeti pomoću GOI paste (pasta za poliranje koju je razvio Državni optički institut).
    Tjestenina GOI.
    • U principu, materijal se može izbušiti konvencionalnim betonskim bušilicama; Međutim, rupice za bušenje dijamanta u betonu s polimernim vezivima daju mnogo bolji rezultat. Rubovi rupa ostaju savršeno glatki, bez čipova. Za rupe velikog promjera (na primjer, ispod mješača u radnoj površini polimernog betona za kuhinju) koristi se dijamantna kruna.
    • Idealan alat za rezanje je ponovno dijamantna pila. Poželjno je za konstrukcije čije izgled nije toliko važno (rezanje armiranog betona s dijamantnim krugovima omogućava savršeno glatko rezanje rubova i ne mijenja krug kada se pojačava);
    Diamond pila je idealan alat za rezanje materijala.

    Prilikom prerade materijala, općenito vrijedi izbjegavati snažno zagrijavanje. Temperature iznad 120-150 stupnjeva su kontraindicirane u termoplastičnim vezivima.

    zaključak

    Razmotrit ćemo našu poznanicu s održanim materijalom. Za više informacija o tome što se događa s polimernim betonom, gdje i kako se koristi, čitatelj može pronaći u videu u ovom članku. Sretno!

    Dodajte komentar