Полимербетон

Рецептура и состав

Содержание армирующего наполнителя никак не отражается на основной рецептуре бетона.

Вот примерноесоотношение компонентов, рекомендуемое для приготовления смеси:

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

Требования к армирующим пластикам

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

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

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

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

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

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

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

Выбор материалов для облицовки фасада

Отдавая предпочтение тому или иному варианту, нужно ориентироваться не только на стоимость: характеристики и внешний вид тоже имеют значение. Все варианты хороши по-своему, но у каждого есть особенности, о которых полезно знать застройщику.

Литьевой гипс

Гипсовую лепнину применяют для украшения наружных стен сравнительно редко. Такой декор сравнительно непрочен, портится под воздействием сырости и перепадов температур. Гипсовые детали много весят, дорого стоят и сложны в монтаже. До наших дней дошли гипсовые украшения на фасадах дворцов, театров и других шедевров архитектуры, возраст которых насчитывает десятилетия и даже века. Но дело в том, что раньше смеси, из которых делали элементы декора, изготавливались по особым рецептам, и секрет их создания безвозвратно утрачен.

Полимербетон

Изменяя свойства гипса путём добавления к нему всевозможных компонентов, учёные создали полимербетон. По красоте он не уступает гипсу, но более долговечен и стоек к изменчивым погодным условиям. Лепнина из этого материала не боится морозов, сырости, жары и ультрафиолетовых лучей. Декоративные фасады из полимербетона позволяют в точности воссоздать облик старинного здания и замысловато украсить современный дом.

Компоненты, из которых делают смесь:

смола;
кварцевый песок;
щебень;
красящее вещество.

По внешнему виду полимербетон очень похож на натуральный камень, при этом он может имитировать различные породы. При монтаже изделий не возникает сложностей, они имеют небольшой вес, а форма и размер могут быть любыми, в зависимости от того, что захочет заказчик. Кроме фасадного декора, полимербетон применяется для изготовления лестничных перил, колонн.

Стеклофибробетон

По свойствам и структуре этот материал близок к природному камню, но его не добывают, а изготавливают из искусственных волокон. Декоративные элементы из стеклофибробетона крепят на поверхность фасада. Обычно они имеют толщину не более 25 мм.

Преимущества архитектурных изделий из фибробетона:

возможность небольших деформаций без появления трещин;
простота монтажа;
лёгкость;
стойкость к переменам влажности и температуры;
повышенная прочность.

Стеклофибробетон не увеличивает нагрузку на фундамент, что особенно важно, если речь идет о реставрации старинного здания, представляющего собой архитектурную ценность. СФБ подходит и для создания вентилируемых фасадов, что доказывают реализованные проекты

Пенопласт

Главное достоинство пенопласта в том, что он дешёвый. При желании пенопластовый декор можно изготовить своими руками, поэтому материал очень востребован и применяется в оформлении загородных и городских домов, таунхаусов, коттеджей.

Плюсы пенопластовых изделий:

удобство монтажа;
стойкость к изменениям температуры;
невосприимчивость к влаге;
лёгкость.

Важно и то, что между соседними элементами не видно швов. Но пенопласт непрочен, для него нужна надёжная основа

Элементы, которые делают из этого материала:

архивольты;
сандрики;
карнизы;
пилястры;
капители;
балюстрады;
колонны.

Пенополиуретан

Это современный материал, из которого можно создавать рельефные фигуры любой сложности. Пенополиуретан сравнительно лёгкий, долговечный, хорошо крепится и не боится температурных перепадов. Здания, декорированные пенополиуретановыми изделиями, выглядят респектабельно и благородно.

Виды полимерного бетона

В зависимости от состава, задач и технических характеристик новое поколение бетона подразделяется на несколько видов:

полимерцементный. Показывает высокую прочность бетона и позволяет использовать его при отделке кирпича, плит и даже при строительстве аэродромов,
пластобетон. Имеет отличную устойчивость к реакциям на кислотно-щелочную среду и температурный дисбаланс,
бетонополимер. Готовый полимерный блок, пропитанный мономерами, характеризуется долговечностью, прочностью и отлично зарекомендовал себя при резких перепадах температуры.

Кроме этого, в зависимости от строительных работ полимербетон может быть наполненным и каркасным молекулярным. В первом случае в составе присутствуют такие органические материалы, как кварцевый песок, щебень, гравий. Во втором заполнение бетона осуществляется за счет полимерных веществ.

Полимербетон используется во многих строительных сферах:

в качестве изоляционного покрытия бетона и для защиты теплых полов,
при кладке высокопрочного кирпича и декоративной отделки фасада,
в качестве атмосферостойкого покрасочного материала,
для шпаклевочных работ и штукатурки,
в качестве клеевого раствора для облицовочной плитки.

Характеристики полимербетона позволяют использовать его для создания архитектурных и декораторских изделий, несущих конструкций и даже предметов мебели.

Использование

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

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

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

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

Что потребуется?

Для получения продукта требуются:

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

Способы производства

Процесс производства может происходить по периодической или непрерывной технологии.

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

Следующее видео рассказывает об изготовлении и напылении облегченного полимербетона:

Процесс

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

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

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

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

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
Измельченный порошок графита крупностью не более 0,15 мм, кварцевая мучка, применяемые в качестве молотого наполнителя, сокращающего потребность в дорогостоящих смолах.
Строительный гипс, применяемый при наличии в рецептуре композита карбамидоформальдегидной смолы.
Поверхностно-активные вещества, добавки с антисептическими свойствами и ингредиенты, увеличивающие объем массива, повышающие теплоизоляционные свойства готового композита.

Преимущества и недостатки литьевого камня

Полимерцемент часто применяется при возведении конструкций, которые нельзя изготовить из обычного бетона, ввиду его хрупкости. Благодаря полимерному составу, сооружения будут менее подвержены деформациям или разрушениям.

Помимо этого полимербетон обладает следующими преимуществами:

Благодаря высокой водонепроницаемости и устойчивости бетонополимера к перепадам температурных режимов, на поверхности готового изделия капли воды практически сразу испаряются, вследствие чего не происходит образования трещин и прочих дефектов.
Поверхность полимерцемента остается гладкой на протяжении всего срока эксплуатации, благодаря чему изделия из полимербетона не пачкаются.
Многообразие расцветок позволяет создавать из этого материала изделия, стилизованные под дорогостоящие натуральные породы (гранит, мрамор и прочие).
Материал поддается переработке с возможностью повторного использования бетонополимера.
Конструкции из этого легкого бетона не нуждаются в дополнительной обработке.

Если говорить о недостатках современного материала, то стоит выделить следующие минусы:

Горючесть полимербетона.
Высокую стоимость некоторых связующих компонентов (однако если вы используете в качестве заполнителя молотую муку, то затраты значительно сократятся).
В продаже не всегда можно найти все необходимое для производства такого состава.

Говоря о производстве полимербетона, стоит рассмотреть возможные варианты изготовления такого бетона.

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

Создание своими руками

А сейчас мы поговорим о том, как делать небольшие изделия из модного литьевого камня самостоятельно, затратив минимум средств. К примеру, это могут быть горшки для цветов, столешницы, подоконники (особенно популярные, так как они теплее мраморных или гранитных).

Выбор помещения и его обустройство

Для начала нужно подумать о помещении – понадобится метров 80 квадратных общей площади. Желательно где-то на отшибе подходящий домик присмотреть. И 12 квадратных метров сразу же надо будет отгородить для литьевого помещения, причем придется постараться максимально загерметизировать все щели. Чтобы стирол не утекал.

В центре этой комнаты мастерим стол на раме из железных уголков, покрыв его столешницей из ДСП

Выставляем его поверхность по уровню – это важно! Над столом устанавливаем вытяжку – металлический короб с электродвигателем

Чтобы было светло, крепим сверху лампы дневного света. В соседнем помещении ставим такой же стол – для отделочных и прочих работ. Здесь же разместим инструмент и емкости для сушки мела и песка (металлические низкие короба).

Необходимое сырье

Необходимое сырье:

Речной кварцевый песок (расфасован по 20 килограммов). Его надо высушить хорошо.
Просеянный мел – его также сушим.
Смола полиэфирная – в ведерках по 20 литров покупается.
Отвердитель, гелькоут, разделительная паста.

Процесс изготовления

Понадобится чистое пластиковое ведро для размешивания, перфоратор на 450 ватт и строительный миксер (к нему приделаем перфоратор, приварив сверло для перфорирования — получим смеситель).
Форму мастерим из ламинированных древесных плит, делая ее разборной. Разделительную пасту удобно наносить кистью, растирая капроновым чулком.
Гелькоут разбавляем смолой (добавив ее 10 процентов) и наносим флейцевой кистью. Делаем это дважды. Следим, чтобы волоски с кисти не прилипли.
Смешав в чистом ведерке смолу с отвердителем, добавляем 15 процентов мела, а затем – порциями песок. Масса должна стать вязкой. Чтобы удалить пузырьки воздуха, время от времени постукиваем ведерком по полу.
После готовности заливаем раствор в форму. Теперь разгладим поверхность: два человека берутся руками за форму (непременно снабженную ручками) и, приподняв, постукивают ее о стол. Смесь оставляют (минут на 40) и выходят из литьевой комнаты.
После застывания до «резинового» состояния — можно это определить по очень горячей поверхности и особому звуку при постукивании — вынимаем изделие из формы (разобрав ее) и переворачиваем заливочной стороной вниз. Даем полностью затвердеть, затем шлифуют и полируют.

Меры безопасности: взвешивая смолу, а также работая с ней, с гелькоутом и с залитой в форму смесью, трудимся только в респираторе, под вытяжкой. Отвердитель добавляем шприцом, надев резиновые перчатки.

О том, как изготовить своими руками полимербетон с разводами, расскажет следующее видео:

Разновидности полимербетона, что входит в состав

Полимербетоны – смеси, состоящие из стирола, эпоксидной, полиамидной, полиуретановой, метилметакрилатной смолы, латексов. Образуются при сочетании смолы и растворителей, отвердителей, катализаторов. В составе наполнителя играют роль связующего вещества.

Полимерцементный бетон получается путём добавления полимерного наполнителя в основной цементный раствор. Для заполнения пустот применяют гравий, золу, щебень, песок, шлак.

Происходящая в смеси полимеризация образует монолит – бетонополимерный материал, по характеристикам во многом превосходящий цементный бетон.

Полимербетоны бывают:

Пластобетонные – устойчивы к температурным колебаниям, воздействию кислотной и щелочной среды.
Бетонополимерные – строительные смеси, которые после застывания пропитываются мономерами.
Полимерцементные – бетоны с повышенной плотностью, используются при отделке плит различной толщины, кирпича, в строительстве аэродромов.

От типа работ зависит, какой бетон используется.

Каркасный молекулярный –тип бетона, не имеющий наполнителя, соединение частичек происходит только при помощи связующих полимерных веществ.
Наполненный полимерный – в качестве наполнителя содержит щебень, шлак гравий.

Перечень техники и приспособлений

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

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

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

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

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

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

Про выбросы в атмосферу от производства полимербетона расскажем далее.

О еще одном способе изготовления полимербетона расскажет и этот видеосюжет:

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

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

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

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

Полимерный бетон: характеристики

Благодаря огромному количеству своих положительных свойств цементно-полимерная смесь оправданно заслуживает уважение среди строителей. Используя сей материал, любой специалист оценит его прочность и долговечность. Полимерный бетон не поддается влаге, не деформируется, прекрасно реагирует на перепады температур и непогоду.

Быстро застывает, отлично сцепляется с любой поверхностью. У такого материала наблюдается высокая устойчивость к растяжению, хорошая воздухопроходимость. На него не действуют никакие химические реакции.

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

Итоги

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

5 / 5 ( 1 vote )

Филонцев Виктор Николаевич

На сайте: Автор и редактор статей на сайте pobetony.ru Образование и опыт работы: Высшее техническое образование. Опыт работы на различных производствах и стройках – 12 лет, из них 8 лет – за рубежом. Другие умения и навыки: Имеет 4-ю группу допуска по электробезопасности. Выполнение расчетов с использованием больших массивов данных. Текущая занятость: Последние 4 года выступает в роли независимого консультанта в ряде строительных компаний.