Полимерный бетон: состав, виды, особенности, технология нанесения и отзывы. Полимербетон состав

Производство полимербетона: свойства материала

Готовый материал

Наравне с бетонными смесями общестроительного предназначения, в практике строительства сооружений все шире используются специальные, приготовленные при помощи специальных технологий. К разряду таких относится модифицированный полимерами бетон. Полимербетон — это высоконаполненные композиции, изготовленные на базе синтетических смол и химически устойчивых заполнителей, без воды, а иногда и без минеральных вяжущих.

Производство его основано практически на любых синтетических вяжущих, наполнителях и заполнителях. Однако цена и дефицит некоторых синтетических смол определила сравнительно узкий круг полимерных компонентов.

Содержание статьи

Полимербетон: состав, характеристики

Основные эксплуатационные свойства зависят от химической природы синтетической смолы, содержания и вида мелкодисперсной фракции наполнителей.

Промышленная технология изготовления основана на применении смол следующих модификаций:

• фурановых;
• полиэфирных;
• карбамидных.

Виды синтетических смол для производства материала: краткая характеристика

Фурановые смолы — это результат конденсации фурфурола с кетонами и фенолами. Этот вид, благодаря небольшой стоимости, значительно превосходит своих конкурентов.

Фурановый вид

• В качестве связующего, в этой группе компонентов обычно выступает фурфуролацетоновый мономер. Жидкость с высокой температурой кипения не растворимая в воде, но растворимая в сложных эфирах и кетонах. Отвердение мономера ФА происходит при помощи сульфокислот, сульфохлоридов и др.
• Основное требование Применение заполнителей, взаимодействующих с кислотами (известняк, доломит и др.), недопустимо.
• Полиэфирные смолы  Процесс отвердения их происходит за счет перекиси метилэтилкетона или гидроперекиси изопропилбензола и ускорителей реакции — активаторов. Более дешевой и распространенной является полиэфирмалеинатная разновидность.

Полиэфирная вид

• Карбамиды — это продукты синтеза мочевины и формальдегида в водном растворе.

Карбамидный вид

• Ферментами отверждения выступают органические и неорганические кислоты, а также: хлориды цинка и аммония, солянокислый анилин. Последний используют наиболее часто.
• Значительное воздействие на качество материала оказывают дисперсные минеральные наполнители. Благодаря их разнообразным характеристикам открывается возможность регулирования свойств.
• Так, добавление углеродсодержащих наполнителей значительно увеличивает их влаго- и морозостойкость.

Наполнители: кварцевая мука, андезит, взаимодействуя с полиэфирами, способствуют повышению прочности.

В этом видео Вы можете ознакомиться с технологией легкого полимербетона.

Заполнители и наполнители

Производство изделий должно отвечать одному главному условию — необходимо строго соблюдать технологические пропорции, т.к. для любого вида синтетических смол существуют строго определенные степени наполнения, обеспечивающие максимальную прочность изделию. Минеральные наполнители выполняют роль отощающих добавок, значительно снижающих себестоимость материала.

минеральные добавки

Повышенное содержание заполнителей и наполнителей позволяет:

• снизить расход полимерного связующего, цена которого значительно влияет на конечную стоимость;
• ограничить температурные и усадочные деформации;
• контролировать прочность, плотность, твердость и другие физико-механические свойства изделий.

Неизменным условием применения наполнителей и заполнителей, есть их химическая совместимость с катализаторами и отвердителями. Наполнителями выступают дисперсные порошки (полимерные или минеральные) с величиной частиц не более 0,15 мм.

Наиболее распространенные наполнители это:

• порошок андезита;
• порошок диабаза;
• порошок маршаллита;
• цемент;
• графит.

Степень воздействия их на свойства напрямую зависит от их химической составляющей, формы частиц и дисперсности, состояния основания, процентного содержания и др.

Крупный щебень

Крупным заполнителем ввыступает щебень, величина фракции которого выбирается исходя из условий эксплуатации, размеров и формы изделия. Щебень и песок выполняют функции скелета структуры изделия, и не оказывают влияния на качественные показатели эксплуатационных характеристик. Не допускается употребление щебня из осадочных пород.

Наиболее распространенные составы материала на основе фурфуролацетонового мономера приведены ниже в таблице:

Производство, состав

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.

Подсказки: – избыточный объем смолы приводит к нежелательным последствиям: увеличение усадки, температурной деформации и ослаблению прочности.

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.

Применение полимербетонов

Высокая прочность, повышенная сопротивляемость истиранию, положительные физико–химические свойства дают возможность их применения на самых ответственных участках гражданского и промышленного строительства.

Наиболее востребован этот материал при строительстве следующих сооружений:

• ирригационных плотин и износостойких конструкций припортовых сооружений;
• изготовление химически стойких покрытий промышленных зданий, сточных лотков и других ответственных сооружений с повышенными эксплуатационными свойствами;
• химически стойких дренажных труб, шахтных стволов и коллекторов подземных коммуникаций;
• сливных колодцев и различных резервуаров для агрессивных жидкостей;
• контактных опор ЛЭП и других аналогичных конструкций с повышенным электрическим сопротивлением;
• в гражданском строительстве: для изготовления внутренних и наружных элементов декора зданий и сооружений.

Приготовление полимербетонной смеси в домашних условиях

Полимербетон: «литьевой камень»

Полимербетон в обиходе еще называют «литьевым камнем» за его способность, при помощи специальных добавок, имитировать структуру природного камня (мрамор, гранит). Изготовление его в домашних условиях несколько отличается от серийного производства, но не настолько сложно, чтобы не попытаться.

Все необходимые компоненты можно легко приобрести в торговой сети вашего города. Все работы по изготовлению необходимо выполнять в просторном хорошо проветриваемом помещении.

Инструкция для отливки своими руками:

1. Крупный заполнитель (щебень) очищаем от органических включений и промываем водой.
2. Песок просеиваем через мелкое сито.
3. Просушиваем щебень до минимальной влажности (0,8–1,0%).
4. Загружаем в бетоносмеситель щебень, просеянный песок и наполнитель.
5. Непрерывно перемешиваем сухую смесь (2 мин), затем добавляем воду и мешаем еще 2 минуты.
6. Синтетическую смолу при помощи нагрева или растворителя доводим до нужной консистенции и добавляем пластификатор, стабилизатор и др. (набор компонентов зависит от вида изделия, которое нужно получить на выходе).
7. Готовую смолу добавляем к смеси заполнителей (бетоносмеситель непрерывно вращается) и перемешиваем в течении 2 мин.
8. Добавляем отвердитель. Ждем 3–5 мин и разливаем готовую полимербетонную смесь в формы.

Не забываем очистить мешалку от остатков раствора. Изделие, которое залито в форму будет готово через сутки.

Искусственный мрамор

Как видим: технология изготовления доступна для широкого использования и при определенных навыках может приносить значительную пользу и моральное удовлетворение.

beton-house.com

литой камень. Виды, применение — Стройфора

Полимерный бетон, или бетонополимер, или арт-бетон применяют для строительства и дизайна. В Европе уже несколько десятилетий, в нашей стране сравнительно недавно. Материал пластичный, устойчивый к атмосферному воздействию, удобный в работе и недорогой.

В руках художников арт-бетон превращается в дизайнерские предметы интерьера, статуи, сказочные пещеры с водопадами и пряничные домики. Полимербетон и изделия из него относят к экологически чистым, из него отливают фонтаны и конструкции для детских площадок – с использованием специальных форм-опалубки и армирующих сеток. Вольеры московского зоопарка оформлены скалами и прудами из полимербетона.

В состав полимербетонов входят:

• до 10% смол (эпоксидная, фурановая, карбамидоформальдегидная, фенолформальдегидная)
• до 85% наполнителей – древесных опилок, кварцевой стружки, мелкофракционного гравия и щебня, отсевов дробления щебня, минеральной муки и крошки, вспученного перлита, графитового порошка, каменной крошки и пр.
• до 5% красящих пигментов, пластификаторов, модификаторов и отвердителей

Основные технические характеристики полимербетона

1. Плотность около 2960 кг/м3
2. Морозостойкость до F500 (от 300 до 500 циклов попеременного заморживания и оттаивания в водонасыщенном состоянии без потери свойств)
3. Водопоглощение 0,05-0,45% (в зависимости от вида наполнителя)
4. Коэффициент теплопроводности 0,10-0,85 Вт/м*град С
5. Высокая износоустойчивость

Применение полимербетона очень широко:

• Смеси для наливных полов
• Ремонт и реставрация поверхностей из бетона
• Облицовочный материал для цоколя и стен
• В системах водоотведения в качестве лотков

Штампованный полимерный бетон заводского изготовления – это облицовка для наружных стен, предметы интерьера, плитка для садовых дорожек, бордюры и многое другое. Уникальные свойства полимербетона - пластичность и способность имитации практически любых материалов, природного камня, дерева, кирпича и даже кожи. Все зависит от того, какую форму и текстуру штампов использовали для отливки. Красители на акриловой основе, устойчивые к УФ-лучам, позволяют окрашивать изделия из арт-бетона в любые оттенки.

Из арт-бетона отливают скульптуры и вазы для интерьеров, предметы мебели. На кухонных столешницах можно готовить, все отлитые из полимербетона предметы мебели экологичны.

Облицовочные плитки из полимербетона приклеивают к любым поверхностям, даже к гипсокартону и стеклу, применяя высокоадгезионные грунтовки. Фасадная лепнина, подоконники и элементы декора из полимербетона выглядят органично и естественно. Лестницы и напольные покрытия отличаются высокой стойкостью к истиранию и износоустойчивостью.

Плюсы и минусы полимербетонов

• Высокопрочный и надежный материал, полимербетон за короткое время стал очень популярен. Его называют альтернативным видом строительных смесей. Уникальные адгезионные свойства позволяют отремонтировать покрытие, просто зачистив и залив поврежденный участок свежей смесью, плоскости соединяются надежно. Впрочем, трещины на полимербетонных поверхностях – редкость, для этого нужно значительное механическое или ударное воздействие, материал исключительно прочен, даже по сравнению с бетоном.
• Может использоваться в температурных пределах от -60⁰С до +140⁰С. Вынослив к перепадам температур
• Химически инертный
• Быстрое схватывание с образованием гладкой ровной поверхности
• Возможность получить смесь практически любого цвета и оттенка, отличный вид изделий
• Высокая цена и ограниченная доступность изделий – недостатки

Вид и свойства полимербетона зависят от вида наполнителя, а также количества и свойств модификаторов и пластификаторов:

• Для несущих конструкций стоек, колонн и лестничных элементов, а также для прочных черновых полов применяют тяжелые виды полимербетона, с наполнителями из крупнофракционных минералов 20-50 мм.
• Более других видов востребованы для строительства конструкционные виды полимербетонов с плотностью от 1600 до 2960 кг/м3. Применяют наполнители фракций не более 20 мм. Внешний вид материала похож на природные мраморы и граниты. Другое название – литой бетон или литой камень.
• Для бетонирования несущих стен и фундамента применяют конструкционно- теплоизоляционные смеси с плотностью от 500 до 1600 кг/м3 на заполнителях фракций от 20 мм.
• Мелкофракционный наполнитель до 10 мм применяют для получения бетонополимеров, используемых для устройства внутренних ненесущих стен и перегородок, как стяжку под системы теплых полов, а также для элементов лестниц – перил, балясин. Плотность от 300 до 500 кг/м3 при достаточной прочности и хороших теплоизоляционных свойствах.
• Для изготовления элементов декора, столешниц, подоконников, а также для наливного пола применяют литьевой полимербетон. Как наполнитель используют мелкий кварцевый песок, при этом поверхности отлитых деталей получаются ровными и гладкими.

Полимербетон можно приготовить своими руками, технология не отличается особой сложностью, хотя имеет нюансы:

1. Песок обязательно нужно просеивать, крупный заполнитель из щебня или гравия промывать и очищать от всех посторонних примесей
2. После промывки заполнители нужно хорошо просушить, влажность должна быть не больше 0,5 -1 %
3. Первыми в бетономешалку или емкость для замеса добавляют заполнители в сухом виде – песок, щебень, гравий по рецепту и перемешивают не менее двух минут
4. Затем добавляют всю воду по рецепту и перемешивают до однородного состояния
5. Смола размягчается нагреванием или добавкой растворителя, затем в смолу вводят пигменты, стабилизаторы и пластификаторы по рецепту – получают вяжущее
6. Добавляют в замес вяжущее и смешивают до однородности, последним вводят отвердитель и перемешивают три – четыре минуты

После добавки отвердителя смесь начинает схватываться, процесс идет быстро, поэтому формы или опалубка должны быть готовы.

stroyfora.ru

состав, виды, особенности, технология нанесения и отзывы

Полимерные бетоны - это особый строительный материал, который используется в качестве связующего элемента, а также для замены известковых цементов. В некоторых случаях полимер применяют как дополнение к портландцементу. Он представляет собой универсальное долговечное композитное вещество, полученное путем смешивания различных минеральных наполнителей с синтетическими или природными вяжущими агентами. Этот передовой технический материал используется во многих отраслях промышленности, но наиболее распространен в строительной сфере.

Виды

В строительстве применяют три типа полимербетонов. Далее подробнее рассмотрим их технологию изготовления, область применения и составы, чтобы иметь общее представление о полимербетонах и их модификациях.

Полимерные составы для бетона (модифицированный полимерами бетон)

Такая разновидность бетона выполнена из портландцементного материала с модифицированным полимером, таким как акрил, поливинилацетат и этиленвинилацетат. Имеет хорошую адгезию, высокую прочность на изгиб и низкую проницаемость.

Акриловый полимерный модифицированный бетон характеризуется стойким цветом, именно поэтому он пользуется огромным спросом среди строителей и архитекторов. Его химическая модификация схожа с традиционной цементной вариацией. Количество полимера обычно составляет от 10 до 20%. Бетон, модифицированный таким способом, имеет более низкую степень проницаемости и более высокую плотность, чем чистый цементный. Однако его структурная целостность существенно зависит от связующего вещества портландцемента.

Деградация бетона может занять больше времени, если он имеет высокую плотность и меньшую площадь поверхности. Относительное улучшение химической стойкости полимер-модифицированного материала к портландцементному возможно в кислотной среде.

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 лаки для бетона, кирпича, камня, полов и т.п.

Полимербетон

Не имеет ничего общего с обычным для нас портландцементом. Образуется посредством комбинации камней с полимерным связующим материалом, который не содержит воды. Полистирол, акрил и эпоксидные смолы представляют собой мономеры, которые широко используются при изготовлении этого типа бетона. Сера также рассматривается как полимер. Серобетон используют для строений, требующих высокой стойкости к кислотной среде. Термопластичные полимеры, но чаще всего термореактивные смолы, применяются в качестве основного полимерного компонента из-за их высокой термической стабильности и устойчивости к широкому спектру химических веществ.

Полимерный бетон состоит из агрегатов, которые включают диоксид кремния, кварц, гранит, известняк и другие высококачественные материалы. Агрегат должен быть хорошего качества, без пыли, мусора и излишней влаги. Несоблюдение этих критериев может снизить прочность связи между полимерным связующим и заполнителем.

Особенности полимерных бетонов

Современный строительный материал отличается от своих предшественников. Он обладает следующими характеристиками:

• Высокая устойчивость к химическим и биологическим средам.
• По сравнению с цементно-бетонными изделиями, обладает меньшей массой.
• Отлично поглощает шум и вибрации.
• Хорошая выветриваемость и устойчивость к ультрафиолету.
• Абсорбция воды.
• Может быть разрезан с помощью сверл и шлифовальных станков.
• Может быть переработан в качестве щебня или измельчен для использования в качестве основания дороги.
• Примерно в 4 раза прочнее, чем цементный бетон.
• Хорошие теплоизоляционные свойства и стабильность.
• Ультрагладкая отделка, которая способствует эффективному гидравлическому потоку.

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 полимерное покрытие 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.

Отзывы

Полимерный бетон не был широко принят из-за высоких издержек и трудностей, связанных с традиционными технологиями производства. Однако недавний прогресс привел к значительному сокращению затрат, а это означает, что его использование постепенно становится все более распространенным. Несмотря на все его преимущества перед обычным бетоном, есть мнения о скрытых негативных экологических факторах, которые зачастую имеют место вследствие неправильного производства, использования некачественных компонентов и нарушения пропорций.

Также технология производства полимерных бетонов имеет множество нюансов и секретов, которые никто не стремится раскрывать. Ну и конечно, как отмечают отзывы, рыночная цена полимербетона достаточно высокая. Это связано с трудностями его производства и дорогих компонентов, которые применяются для его создания.

fb.ru

Общие сведения о полимербетонах

Министерство образования РФ Камский государственный политехнический институт

Кафедра технологии строительного производства

ПОЛИМЕРБЕТОНЫ

Методические указания к лабораторной работе по курсу

«Технология производства строительных материалов»

для студентов дневной и заочной форм обучения

по специальности 2903 ПГС, 2915 ЭУН

Набережные Челны

2002

Печатается по решению редакционно-издательского Совета Камского государственного политехнического института от

Полимербетоны: Методические указания к лаборатор­ной работе по курсу «Технология производства строительных материалов» по спец. 2903 ПГС, 2915 ЭУН. Набережные Челны: КамПИ, 2002, 10 с.

Составитель Антонов В.Г.

Целью лабораторной работы является ознакомление студентов с качественно новыми строительными материалами на основе синтетических смол – полимербетонами. В ходе выполнения лабораторной работы студенты исследуют ряд прочностных и адгезионных свойств полимербетонов.

Рецензент: к.т.н. А.В. Столбов

Камский государственный политехнический институт, 2002 г.

Полимербетоны – высоконаполненные композиции, полученные на основе синтетических смол или мономеров и химически стойких наполнителей и заполнителей без участия минеральных вяжущих и воды.

Полимербетоны представляют собой материалы, у которых степень наполнения минеральными наполнителями и заполнителями доходит до 90-95% массы. Эти новые материалы, созданные советскими учеными, стоят вне конкуренции с другими наполненными полимерными композициями по расходу полимерного связующего, которое составляет всего 5-10%общей массы полимербетона; естественно стоимость такого материала сведена к минимуму.

Полимербетоны содержат в своем составе не менее трех фракций наполнителей и заполнителей. Наполнители представляют собой дисперсные порошки с размером частиц менее 0,15мм и удельной поверхностью, оптимальной для практических целей, в пределах 2500-5000см2/г. К заполнителям относится песок с крупностью зерен до 5мм и щебень /гравий/ с крупность зерен до 50мм. Если полимерная композиция не содержит в своем составе щебня, то она называется полимерраствором, композиция же содержащая только один мелкодисперсный наполнитель, называется полимерной мастикой. Поскольку полимеррастворы и полимер мастики представляют собой мелкозернистые полимербетоны, то в дальнейшем в тексте будет употребляться только лишь термин «полимербетон», но при этом нужно иметь в виду, что излагаемое по тексту относится в одинаковой мере и к полимеррастворам и полимермастикам.

При сравнительно небольшом расходе полимерного связующего на единицу массы полимербетоны обладают высокой прочностью, плотностью, химической стойкостью и многими другими положительными свойствами. Соответствующий выбор связующего, наполнителей и заполнителей позволяет получать полимербетоны с высокими диэлектрическими характеристиками или, наоборот, обладающие хорошей электропроводностью. Разработаны составы специальных полимербетонов с высокими защитными свойствами от различных излучений. При этом высокая степень наполнения позволяет резко снизить усадку, которая становится равной усадке цементных бетонов, и существенно повысить модуль упругости, что позволяет принимать такие бетоны в несущих и весьма ответственных конструкциях.

В отечественной и зарубежной практике полимербетоны применяются для изготовления труб, коллекторов, тюбингов, емкостей для хранения агрессивных жидкостей, травильных и электролизных ванн, при строительстве подводных сооружений, ремонте и восстановлении строительных конструкций. Новым и весьма эффективным является употребление полимербетонов /вместо металла/ для изготовления корпусов редукторов, центробежных насосов и тому подобных изделий.

Опыт эксплуатации полимербетонных конструкций подтверждает высокую экономическую эффективность использования их в различных отраслях промышленности и строительства.

2. Составляющие полимербетонов

   1. Связующие полимербетонов.

Основные свойства полимербетонов определяются химической природой синтетической смолы, видом и содержанием мелкодисперсной фракции наполнителей. Крупные фракции заполнителей /песок и щебень/, выполняя в основном роль скелета, влияют на основные физико - механические свойства в меньшей степени.

Полимербетоны могут быть получены как на основе термореактивных, так и термопластичных полимеров. Термопластичные полимеры способны обратимо размягчаться при нагреве и отвердевать при охлаждении, сохраняя основные свойства, термореактивные же, будучи отвержденными, не переходят при нагреве в пластичное состояние. Отверждение большинства термореактивных полимеров происходит в присутствии отвердителей. Полимербетоны, предназначенные для изготовления несущих строительных конструкций, изготовляют в основном на основе термореактивных смол, термопластичные же полимеры в большинстве случаев используются для полимербетонов, которые применяют в защитных облицовках и в виде декоративных отделочных материалов.

Исходя из ряда требований по плотности, прочности, деформативности, химической стойкости и ряду других характеристик, которые предъявляются к полимербетонам, определился сравнительно небольшой круг /12-15 видов/ полимерных связующих, наиболее распространенных при производстве полимербетонов, как в СССР, так и за рубежом. В таблице приведены основные виды полимерных связующих и отвердителей для полимербетонов.

Ряд связующих, например эпоксидные, в отвержденном состоянии обладают значительной хрупкостью. Для снижения хрупкости связующего, а также для целенаправленного изменения /улучшения/ ряда других его свойств, в состав связующего могут вводиться пластификаторы и модификаторы /фталаты, масла, каучуки, битумы, полиэфиры, отходы ряда производств и пр./. Кроме того, пластифицирующие и модифицирующие добавки могут значительно снижать стоимость связующего.

Введение различных растворителей и разбавителей позволяет по необходимости снизить начальную вязкость связующего.

2. Наполнители и заполнители полимербетонов.

Высокое содержание в составе полимербетонов наполнителей и заполнителей позволяет уменьшить расход полимерного связующего, стоимость которого в основном определяет стоимость полимербетона; ограничивает температурные и усадочные деформации; регулирует плотность, прочность, твердость, физико-механические и другие свойства. Однако введение в состав полимербетонов мелкодисперсного наполнителя в количестве более 200-300%, как правило, приводит к ухудшению свойств наполненной композиции из-за неполного смачивания связующим поверхности наполнителя. Гранулометрический состав крупного заполнителя полимербетонов /щебень, гравий/ должен подбираться, исходя из условий плотной упаковки в процессе формования, размеров, геометрической формы и средней плотности реальных изделий или конструкций.

В качестве наиболее распространенных наполнителей полимербетонов используют порошки андезита, диабаза, маршаллита, цемента, графита и др. Заполнителями служат андезит, базальт, кварц, шунгит и другие породы в виде песка и щебня. В составе легких полимербетонов применяют аглопорит, керамзит, перлит, туфы, пемзы и другие искусственные и естественные пористые заполнители. Повышение тиксотронных свойств полимерных мастик и растворов обеспечивает введение в состав сажи, дисперсного поливинилхлорида или аэросила.

Таблица 2.1.1.

Виды полимербетонов	Синтетическая смола /полимерное связующее/	Отвердитель
Фурановые	Фурфуролацетоновая смола ФА или ФАМ и др. Фураново-эпоксидный компаунд Фураново-меламиновый компаунд	Бензолсульфокислота/БСК/ Полиэтилен полиамин /ПЭПА/, ДЭТА, ГМД и др. БСК
Полиэфирные	Полиэфирные смолы ПН-1, ПН-3, ПН-62, ПНС-609-22М и др. Полиэфирные смолы МГФ-9, ТГМ-3 и др.	Инициаторы –перекиси и гидроперекиси. Ускорители – нафтенат, кобальта и др. То же
Фенолформальдегидные	Фенолформальдегидные смолы СФЖ-3032,СФЖ-3016 и др.	БСК, контакт Петрова
Мочевиноформальдегид ные	Мочевиноформальдегидная смола КФЖ и др.	Солянокислый анилин
Ацетоноформальдегид-ные	Ацетоноформальдегидная смола АЦФ-2, АЦФ-23	ПЭПА и 25% NаОН
Виниловые	Мономер метилметакрилат ММА	Перекиси и гидроперекиси с аминами
Эпоксидные	Эпоксидные смолы ЭД-16, ЭД-20, ЭД-22 и др. Эпоксиднополиамидный компаунд	ПЭПА, ДЭТА, ГМД, УП-0633М и др. полиамидные смолы ПО-200 и др.

Полимербетонные конструкции, как и железобетонные, могут армироваться. Арматура может быть стальной, высокопрочной алюминиевой и стеклопластиковой /пучки продольно ориентированного стекловолокна, объединенного в стержень полимерным связующим и поперечной обмоткой/. Используется также дисперсное армирование полимербетонных конструкций стеклянными и другими волокнами.

studfiles.net

состав, виды, особенности, технология нанесения и отзывы

Производство полимербетона: свойства материала

Готовый материал

Наравне с бетонными смесями общестроительного предназначения, в практике строительства сооружений все шире используются специальные, приготовленные при помощи специальных технологий. К разряду таких относится модифицированный полимерами бетон. Полимербетон — это высоконаполненные композиции, изготовленные на базе синтетических смол и химически устойчивых заполнителей, без воды, а иногда и без минеральных вяжущих.

Производство его основано практически на любых синтетических вяжущих, наполнителях и заполнителях. Однако цена и дефицит некоторых синтетических смол определила сравнительно узкий круг полимерных компонентов.

Содержание статьи

Полимербетон: состав, характеристики

Основные эксплуатационные свойства зависят от химической природы синтетической смолы, содержания и вида мелкодисперсной фракции наполнителей.

Промышленная технология изготовления основана на применении смол следующих модификаций:

• фурановых;
• полиэфирных;
• карбамидных.

Виды синтетических смол для производства материала: краткая характеристика

Фурановые смолы — это результат конденсации фурфурола с кетонами и фенолами. Этот вид, благодаря небольшой стоимости, значительно превосходит своих конкурентов.

Фурановый вид

• В качестве связующего, в этой группе компонентов обычно выступает фурфуролацетоновый мономер. Жидкость с высокой температурой кипения не растворимая в воде, но растворимая в сложных эфирах и кетонах. Отвердение мономера ФА происходит при помощи сульфокислот, сульфохлоридов и др.
• Основное требование Применение заполнителей, взаимодействующих с кислотами (известняк, доломит и др.), недопустимо.
• Полиэфирные смолы  Процесс отвердения их происходит за счет перекиси метилэтилкетона или гидроперекиси изопропилбензола и ускорителей реакции — активаторов. Более дешевой и распространенной является полиэфирмалеинатная разновидность.

Полиэфирная вид

• Карбамиды — это продукты синтеза мочевины и формальдегида в водном растворе.

Карбамидный вид

• Ферментами отверждения выступают органические и неорганические кислоты, а также: хлориды цинка и аммония, солянокислый анилин. Последний используют наиболее часто.
• Значительное воздействие на качество материала оказывают дисперсные минеральные наполнители. Благодаря их разнообразным характеристикам открывается возможность регулирования свойств.
• Так, добавление углеродсодержащих наполнителей значительно увеличивает их влаго- и морозостойкость.

Наполнители: кварцевая мука, андезит, взаимодействуя с полиэфирами, способствуют повышению прочности.

В этом видео Вы можете ознакомиться с технологией легкого полимербетона.

Заполнители и наполнители

Производство изделий должно отвечать одному главному условию — необходимо строго соблюдать технологические пропорции, т.к. для любого вида синтетических смол существуют строго определенные степени наполнения, обеспечивающие максимальную прочность изделию. Минеральные наполнители выполняют роль отощающих добавок, значительно снижающих себестоимость материала.

минеральные добавки

Повышенное содержание заполнителей и наполнителей позволяет:

• снизить расход полимерного связующего, цена которого значительно влияет на конечную стоимость;
• ограничить температурные и усадочные деформации;
• контролировать прочность, плотность, твердость и другие физико-механические свойства изделий.

Неизменным условием применения наполнителей и заполнителей, есть их химическая совместимость с катализаторами и отвердителями. Наполнителями выступают дисперсные порошки (полимерные или минеральные) с величиной частиц не более 0,15 мм.

Наиболее распространенные наполнители это:

• порошок андезита;
• порошок диабаза;
• порошок маршаллита;
• цемент;
• графит.

Степень воздействия их на свойства напрямую зависит от их химической составляющей, формы частиц и дисперсности, состояния основания, процентного содержания и др.

Крупный щебень

Крупным заполнителем ввыступает щебень, величина фракции которого выбирается исходя из условий эксплуатации, размеров и формы изделия. Щебень и песок выполняют функции скелета структуры изделия, и не оказывают влияния на качественные показатели эксплуатационных характеристик. Не допускается употребление щебня из осадочных пород.

Наиболее распространенные составы материала на основе фурфуролацетонового мономера приведены ниже в таблице:

Производство, состав

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.

Подсказки: – избыточный объем смолы приводит к нежелательным последствиям: увеличение усадки, температурной деформации и ослаблению прочности.

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

sevparitet.ru

Полимербетон – виды и применение. Полимербетон состав

Полимербетон – виды и применение

on 07 Апрель 2015.

На строительном рынке полимеры завоёвывают всё большую популярность, составляя серьёзную конкуренцию натуральным и традиционным материалам. Слово «бетон» в данной терминологии применяется не из-за состава как такового, а по той причине, что данные материалы получаются исключительно надёжными и прочными.

На сегодняшний день полимерные строительные материалы не только представлены в продаже, их также можно изготавливать и самостоятельно, буквально в домашних условиях. Это позволяет создавать конструкции в соответствии с индивидуальными размерами и формами.

1.    Достоинства и преимущества полимербетона.

При создании композитных материалов инженеры стремятся к тому, чтобы получить комбинацию лучших свойств и характеристик тех составляющих, которые входят в смесь. В случае полимербетона результат получился более чем примечательный. От входящего в состав пластика он унаследовал следующие свойства:

•    Простоту технологического процесса при изготовлении;•    Гладкость и прочность;•    Возможность производить лёгкие по весу, простые в монтаже изделия;•    Простоту обработки, точность при разрезании;•    Гигиеничность, лёгкий влажный уход.

Не менее впечатляющие полезные свойства взяты от бетона. Прежде всего, это очень высокая прочность. Даже в случае неармированного материала прочность его сопоставима с прочностью хорошего дерева, а армированные модификации материала – с добавлением гранитной крошки – успешно составляет конкуренцию  бетону и даже самому граниту.

Полимербетонные изделия, помимо прочих достоинств, примечательны тем, что они имеют высокую степень сопротивляемости к резким ударом. На нём почти нереально оставить выбоину или трещину. Это делает данный материал незаменимым при производстве пола в местах, где он испытывает максимальную нагрузку – при входе в дом, в холлах, в общественных местах. Различные модификации материала позволяют получать как гладкие, так и шероховатые поверхности – в зависимости от того, где и как планируется использовать данный материал. Так, для пола хорошо подойдёт слегка шершавая поверхность, а для изготовления раковины или столешницы можно подобрать состав, который даст в результате максимально гладкую и приятную на ощупь поверхность.

2.    Что может входить в состав полимербетона?

Основной (базовый) состав полимербетонной смеси может включать в себя несколько видов сырья.

Основой для материала является литьевая смола, которая представляет из себя нефтепродукты в смеси с полиэфирами. Сама по себе эта смола неактивна и затвердевает очень медленно. В смеси её применяют со специальным катализатором на основе кислоты. Помимо стандартной, литьевая смола может быть огнестойкой или прозрачной.

В качестве заполнителя также применяют материалы, различные как по своему составу, весу, так и по размеру.

Заполнитель мелкий лёгкий. Как правило, это – измельчённый керамзит или поравер. С добавлением этого заполнителя изготавливают раковины и столешницы.

Заполнитель мелкий тяжёлый. В смесь добавляется кварцевый песок. Из этого материала можно изготовить наливной пол, а также различные виды перил, балюстрад, мелкие садовые скульптурные формы.

Заполнитель крупный тяжёлый. Это – гранитная или мраморная крошка. Крайне устойчивый к внешним механическим и химическим воздействиям материал обладает солидным весом, но его красота и долговечность успешно компенсируют этот недостаток. Очень популярна сантехника и столешницы из данной разновидности полимербетона. Также им отделывают бассейны и сауны, из него изготавливают памятники и скульптуры. Производители утверждают, что срок службы изделий из этого вида полимербетона практически неограничен.

Весь раствор «цементируется» раствором гидроксида алюминия. С его помощью наполнитель обволакивается смоляной составляющей смеси.

Также для производства полимербетона применяются другие материалы – для декоративности и финишной отделки.

В качестве финишного слоя для отделки полимербетонных изделий применяется гелькоут. Он состоит из перечисленных выше материалов, но без заполнителя. Благодаря этому покрытию изделия приобретают дополнительную защиту от химического воздействия.

Для придания изделию декоративности и необычного вида в состав также добавляют специальные композитные гранулы. Благодаря им изделия приобретают особенно привлекательный вид. Из такого состава изготавливают ванны, раковины, прочие предметы для быта.

3.    Виды полимербетона.

Для того, чтобы ориентироваться в разнообразии предлагаемых на рынке материалов, познакомьтесь с основными марками полимербетона.

БП. Бетонополимеры. Отличаются особо высокой плотностью и прочностью. Подходит для создания наливных полов, а также для изготовления изделий, которые будут при экслуатации подвергаться значительной нагрузке.

ПСИБ. Полимерсиликатные бетоны. В их основу входи жидкое стекло, которое обеспечивает устойчивость к химическим воздействиям, в том числе воздействию кислоты.

ПЦБ. Полимерцементные бетоны. В их состав включаются эпоксидные смолы и кремнийорганические полимеры.

МБ. Модифицированный полимербетон. В этой марке есть небольшая добавка полимеров.

МПБ. Минералополимерные бетоны. В состав входят минеральные и полимерные наполнители.

ФБ. Фибробетоны. Этот материал отличается тем, что при изготовлении он армируется полимерным стеклопластиковым или стальным волокном. Изделия из него характеризуются очень высокой прочностью и устойчивостью к ударам.

4.    Производство изделий из полимербетона «на дому».

Если вы хотите самостоятельно изготовить различные предметы в ваш дом, можно подумать о приобретении оборудования для «домашнего» производства полимербетона. С таким оборудованием вы сможете создавать подоконники, столешницы, раковины, а также столешницы с встроенными раковинами, как для кухни, так и для ванной комнаты,  и прочие предметы в соответствии с собственным дизайном и размерами.

www.ysadba.org

Полимербетон - Энциклопедия wiki.MPlast.by

Полимербетон (resin concrete, Plastbeton, beton de resine) — это бетон на основе органического высокомолекулярного связующего (вяжущего). Как правило, в качестве связующего в полимербетоне используются термореактивные смолы:

 Иногда для изготовления полимербетона применяют термопласты, например, кумароно-инденовые смолы.

 Наполнителями (заполнителями) для полимербетона как правило служат гранитный или андезитовый щебень, кварцевый песок и др.

Размер частиц наполнителя составляет 0,1—40 мм, влажность — не более 5%.

 Соотношение в полимербетоне связующее : грубодисперсный наполнитель может изменяться в пределах от 1 : 3 до 1 : 20 (по массе). Если используют связующие, которые отверждаются кислыми отвердителями (например, мономер ФА), содержание карбонатов в наполнителях ограничивают (в пределах 0,5—1%), так как взаимодействие карбонатов с отвердителями обусловливает значительное газовыделение, приводящее к понижению плотности и прочности полимербетона. Содержание отвердителя полимебетоне составляет 2—30% от массы связующего.

Помимо грубодисперсных наполнителей, в композицию вводят 10—50% (от массы связующего) различных веществ, улучшающих технологические свойства, а также эксплуатационные показатели полимербетона.

Основные компоненты полимербетона:

• полимерное связующее;
• грубодисперсные наполнители;
• отвердители;
• тонкодисперсные наполнители (графит, сажа, фарфоровую муку, барит и др.), повышающие прочность, модуль упругости, а в некоторых случаях и химстойкость полимербетона;
• пластификаторы (дибутилфталат, синтетические каучуки), способствующие повышению эластичности изделий из полимербетона;
• растворители и разбавители (например, фурфурол в фурановые смолы, толуол или ацетон в эпоксидные смолы), повышающие пластичность композиции и облегчающие ее формование;
• порообразователи и другие добавки.

Типичный состав композиции (в % по массе):

sevparitet.ru

Полимербетон своими руками: технология изготовления

Создать полимербетон своими руками гораздо дешевле, чем купить готовую продукцию. В последнее время общественности стала доступна технология создания качественного полимербетона своими руками, при этом сохраняя все положительные свойства материала. Полимербетон, что это такое? Полимербетон — это твердая основа или плита из смеси щебневых пород и смол, для сцепки которой используют специальные химические соединения. Из полимербетона изготовляют плиты для полов, кухонных поверхностей, материал применяют в кладке стен, а также для создания мемориальных стендов или памятников.

Состав для изготовления полимербетона

В состав полимербетона входят щебень или гравий, песок, молотый наполнитель, связывающие вещества, бетон. Выбор гравия или щебня в качестве твердого наполнителя зависит от того, какую фактуру необходимо получить. Щебень имеет однородный цвет, камни примерно одинакового размера. Гравий же имеет совсем другую структуру, камни имеют разнообразную окраску, цветовой оттенок и меньший размер по сравнению с щебнем.

Песок для изготовления полимербетона используют чистый, просеянный, желательно использовать кварцевый песок.

В качестве связывающего состав вещества используют ненасыщенную полиэфирную смолу, карбамидоформальдегидную, фурано-эпоксидную, фурфуролацетоновую смолы или эфир метиловый метакриловой кислоты. Вид связывающего вещества на внешний вид плиты не влияет, но по сцепке материалов лучше всего использовать доступные по цене смолы в пропорции с минеральной мукой из микрочастиц. Для того чтобы улучшить теплоизоляционные свойства плиты, в раствор добавляют древесную омыленную смолу. Для повышения качества изготавливаемых плит, для их высокой прочности, используют поверхностно-активные вещества, такие как антисептик, краситель, омыленная смола и др. Эти вещества образуют поры в полимербетоне, за счет чего обеспечивается хороший теплоизоляционный эффект внутри постройки.

Форма для полимербетона

Как изготовить полимербетон своими руками?

1. Необходимо подготовить все материалы для этого: твердую основу, песок, смолы, минеральную муку и инструменты. Формы для полимербетона, бетономешалку, мастерок, нож и другие предметы по необходимости.
2. Твердые материалы необходимо заранее хорошо промыть и высушить, не допуская влажности материалов более чем на 1-2%, это снижает качество изготавливаемого полимербетона.
3. Песок нужно очистить от посторонних частиц, просеяв через специальное строительное сито, если он влажный, его необходимо просушить. Твердые используемые материалы должны быть сухими.
4. Начинать процесс смешивания материалов необходимо в порядке возрастания их плотности. Самое тяжелое по своей плотности вещество — это цемент, поэтому он загружается в первую очередь. Затем добавляются песок и гравий или щебень. Все материалы хорошо перемешиваются в сухом виде, а потом добавляется вода и состав перемешивается.
5. Смолу необходимо привести в мягкое состояние, ее можно размягчить растворителем либо нагреть. В мягкую смолу добавляют необходимые поверхностно-активные вещества и после этого весь состав тщательно перемешивается.
6. Вяжущее вещество соединяется со смолой и смешивается с твердыми материалами. Состав тщательно перемешивается до получения однородной массы.

Полимербетон очень быстро застывает, после перемешивания необходимо в срочном порядке разложить массу по формам и очистить сосуд, в котором материалы смешивались.

Полимербетон своими руками готов, его технические характеристики настолько хороши, что блоки и плиты из полимербетона применяют для установки наружных стен, для внутренней отделки помещений, а также в декоре помещений и для создания мебели.

Бетонные блоки в строительстве и их функции

Монтаж стен из современных бетонных блоков достаточно удобный за счет габаритов блоков, к тому же, современные технологии создания плит и блоков существенно улучшают их качество и период эксплуатации. Если полимербетонные блоки используют для внутренних работ чаще, то в наружном строительстве производится кладка стен из керамзитобетонных блоков. Это тоже качественные блоки, которые лучше обычного бетона удерживают тепло, удобны в строительстве и в эксплуатации. Бетонная стена из керамзита может быть утеплена как изнутри, так и снаружи. Если это жилое помещение, его утеплять можно по желанию хозяина, а если помещение хозяйственного назначения, достаточно внутренней отделки или штукатурки без утепления. Установка бетонных стен предполагает использование цементного раствора при кладке. Если производится монтаж декоративных отделок внутри помещения, используют клей, силикон или раствор цемента.

Имея бетонную поверхность стен в доме, необходимо знать о том, как правильно производить монтаж и установку технических элементов в стены: розетки, плинтус, карниз и др.

Правильный монтаж строительных элементов

Как забить гвоздь в бетонную стену? Для этого необходимы дюбеля и монтажный пистолет. На поверхности стены намечается точное местоположение гвоздей и врезается дюбель в стену с помощью монтажного пистолета. Для того чтобы произвести монтаж крупных конструкций к бетонной стене, используют дюбеля не менее 10 мм в диаметре, с углублением в поверхность стены не менее 100 мм. Если происходит монтаж легких конструкций, используют дюбеля диаметром 8 мм с углублением в стене не меньше чем на 30 мм. В процессе монтажа конструкций рекомендовано использовать строительный клей для смазки отверстий для дюбелей, чтобы обеспечить безопасную выдержку нагрузки.

Установка подрозетников в бетонную стену предполагает несение особой ответственности, ведь неправильная установка подрозетника приводит к его выпадению со стены вместе с проводкой. Для бетонных стен используются пластиковые подрозетники. По диаметру подрозетника с помощью перфоратора с победитовым сверлом и зубьями в стене высверливается отверстие, зачищается его поверхность. После этого подрозетник необходимо установить в стену, заранее обесточенные провода следует вытащить наружу через вырезанное внутри подрозетника отверстие. Если отверстия нет, его можно вырезать самостоятельно с помощью строительного ножа. При помощи саморезов, которые выпускаются с подрозетником, прикрепить подрозетник к стене. Монтаж подрозетников в бетонной стене готов.

Установка подрозетников в бетонную стену

Как прикрепить плинтус к бетонной стене? Чтобы прикрепить плинтус к бетонной стене, понадобятся: сверло, дюбеля, саморезы. В предварительно намеченном месте на стене высверливается дырка при помощи сверла, через плинтус. Т. е, просверливается и стена, и плинтус одновременно. Насадку на сверло необходимо выбрать согласно дюбелям. Дюбеля в бетонную стену необходимо вводить на расстоянии примерно 40-60 см. Саморезом или гвоздем плинтус закрепляется к стене в дюбеля.

Заключение по теме

При соблюдении всех требований сделать полимербетон не составит труда. Главное — следовать инструкции и тогда проблем не возникнет

postroystenu.ru

---

• 
  Наполнение для шкафа купе
• 
  Виниловые полы минусы
• 
  Фанера на деревянный пол под ламинат
• 
  Засыпка керамзитовая для пола
• 
  Инфракрасная пленка для пола
• 
  Сшитый полиэтилен кабель маркировка
• 
  Наливной пол на балконе
• 
  Утепление отмостки экструдированным пенополистиролом
• 
  Какое напольное покрытие лучше всего сделать в квартире
• 
  Французские окна в пол
• 
  Регулировка теплого пола