Благодаря удивительным прочностным характеристикам монолитного полимербетона, которые в 2-2,5 раза превышают прочность традиционного бетона, этот материал находит широкое применение в производстве стоек и перемычек для шахт. Использование полимербетонов привело к значительному снижению уровня аварийности и обеспечению безопасности людей, работающих в этих условиях.
Полимерные бетонные смеси: состав, виды и характеристики
Полимербетон представляет собой современную высокотехнологичную альтернативу традиционному бетону. Вместо цемента в состав полимербетона входят полимеры — синтетические смолы, имеющие вязкую консистенцию. Полимербетоны отличаются отличной водонепроницаемостью, высокой морозостойкостью (например, устойчивы к более чем 400 циклам замораживания и оттаивания) и простотой в ремонте.
Одной из ключевых особенностей полимербетона является его высокое процентное содержание заполнителей и наполнителей — более 90%. Крупные заполнители могут представлять собой базальтовый или гранитный щебень размером до 50 мм, тогда как мелкие — кварцевый песок или дробленый песчаник с размером частиц до 5 мм. Наполнители представляют собой дисперсные порошки, размер которых меньше 0,15 мм, например, порошки диабаза, андезита, графита и маршаллита. В состав полимербетона включаются и другие компоненты, такие как пластификаторы, отвердители и красящие пигменты.
Смеси, не содержащие крупных заполнителей, обозначаются как полимеррастворы. Если в составе присутствуют только мелкозернистые наполнители, такие смеси именуются полимерными мастиками.
Чтобы повысить тиксотропные свойства (способность разжижаться при механическом воздействии и затвердевать в состоянии покоя) полимерных растворов и мастик, в состав добавляют сажу, аэросил и дисперсный ПВХ.
В качестве вяжущего для производства полимербетона используются термопластичные или термореактивные смолы: эпоксидные, фурановые, ненасыщенные полиэфирные (самый экономичный вариант), фенолформальдегидные и карбамидоформальдегидные. Термопластичные полимеры становятся мягкими при повышении температуры и затвердевают при охлаждении, сохраняя свои рабочие характеристики. Напротив, термореактивные полимеры не могут снова стать пластичными после затвердевания.
Процесс их отверждения происходит с использованием отвердителей. Материалы на основе термореактивных полимеров часто применяются для создания несущих конструкций в строительстве, в то время как полимербетоны на основе термопластичных смол обычно используются для создания защитно-декоративных отделочных слоев.
Характеристики полимербетонов
Ч даже небольшие добавки полимерного вяжущего резко повышают эксплуатационные характеристики материала, включая:
- высокую прочность;
- сопротивляемость химически активным веществам;
- высокую морозостойкость, соответствующую марке F400 и выше.
Правильное сочетание связующих веществ и заполнителей позволяет создавать материалы с нужным уровнем электропроводности или способностью защищать от излучений.
Для усиления полимербетонов применяются стальная и полимеркомпозитная арматура, а также стеклянная и полимерная фибра, что обеспечивает объемное армирование.
Разновидности полимербетона
Несмотря на то, что девять из десяти частей полимербетона составляют заполнители, классификация этого материала все-таки базируется на составе полимерных добавок. Связующие вещества могут быть как термореактивными, так и термопластичными. Из термопластичных веществ производят такие виды бетонополимеров, как:
- индекумароновый;
- метилметакрилатовый.
В случае добавления термореактивных полимеров получают карбамидный, фенольный, полиэфирный и фурановый литьевой камень. При производстве нагруженных конструкций используются изделия на основе термореактивных смол. В то время как полимербетоны на основе термопластичных связующих идеально подходят для создания отделочных материалов, включая облицовку лестниц. Теперь рассмотрим каждый тип смол более подробно, выделив их достоинства и недостатки.
Фурановые смолы
Фурановые смолы представляют собой самую доступную разновидность вяжущих веществ, что делает изделия на их основе более экономичными. Яркими примерами таких смол являются ФА, ФАМ и 4ФА. Основным ингредиентом этих изделий являются природные кислоты и хлориды различных металлов.
Полиэфирные смолы
Этот тип смол также активно используется в производстве литьевого камня. Они делятся на полиэфирмалеинаты и полиэфирные смолы, используемые для затвердевания, с добавлением, в основном, гидроперекиси изопропилбензола, метилэтилкетона и других инициаторов. В процессе производства используются также растворы нафтената кобальта и другие ускорители. Для затвердевания полиэфиракрилатов применяют перекись метилэтилкетона и бензоила.
Фенолформальдегидные смолы
Фенолформальдегидные смолы являются результатом химической реакции между фенолами и формальдегидом. Изделия, использующие эту смолу в качестве связующего компонента, характеризуются высокой стойкостью к химическим реагентам и обладают большой прочностью, что делает их превосходящими конкурентов по многим параметрам.
Карбамидные смолы
Карбамидные смолы являются наиболее распространёнными вяжущими компонентами. Для повышения твердости изделий на основе карбамидной смолы применяются некоторые органические и неорганические кислоты, а также их соли.
Сравнение полимербетона и бетона
Сравнение свойств бетона и полимербетона показало, что по многим показателям полимербетон значительно превосходит традиционный бетон. В частности, анализ прочностных характеристик двух материалов показал, что литьевой камень примерно в пять раз прочнее, что не может не оказывать влияния на долговечность таких изделий. К тому же, полимербетон:
- обладает лучшими показателями сопротивления сжатию и изгибу;
- меньше подвержен износу, что делает его идеальным для облицовки ступеней лестниц и аналогичных поверхностей, которые подвержены частым механическим нагрузкам (стойкость к износу в 10-15 раз превышает таковую у бетона);
- обладает высокой морозостойкостью, способный выдерживать до 500 циклов замораживания и оттаивания, приближаясь по этому показателю к фибробетону, созданному по инновационной технологии C3;
- является химически стойким, что позволяет ему сохранять высокую устойчивость к азотной и серной кислотам, аммиаку и другим химическим веществам;
- обладает отличными декоративными свойствами, что привлекает внимание дизайнеров.
Полимербетоны представляют собой широкую группу материалов, состав и характеристики которых варьируются. Эти характеристики разрабатываются в зависимости от области применения полимербетонных изделий, и стоит отметить, что сфера их использования очень обширна.
Классификация
При выборе полимербетона важно учитывать, что на современном строительном рынке представлены несколько видов этого материала (он также может обозначаться как полимерцемент или пластобетон). Существует несколько марок полимербетона, характеристики и свойства которых должны соответствовать общепринятым стандартам ГОСТ. Классификация материала осуществляется в зависимости от концентрации заполнителей в его составе. Рассмотрим основные категории.
- Самый тяжелый. Плотность этого материала колеблется от 2500 до 4000 кг/м³. Такой полимербетон широко используется для строительства несущих конструкций, поскольку имеет возможность выдерживать большие механические нагрузки. В такой материал входят фракции, размер которых не превышает 4 см.
- Среднетяжелый. Плотность данного полимербетона может достигать 2500 кг/м³. Он часто применяется для изготовления литьевых камней, имитирующих дорогие материалы, например, мрамор. Максимальный размер частиц в этом бетоне не должен превышать 2 см.
- Легкий. Минимальная плотность легкого полимербетона составляет около 500 кг/м³, что определяет его как конструкционно-теплоизоляционный материал. Он обладает способностью сохранять тепло.
Технология приготовления
Приготовление полимербетона включает несколько этапов.
- Подготовка необходимых компонентов. Перед началом производства полимерцементного раствора необходимо подготовить все исходные компоненты. Это подразумевает очистку, просеивание и сушку всех составляющих (например, смолы и песка).
- Приготовление смеси. После завершения подготовительных работ можно перейти к непосредственно приготовлению смеси. В миксере следует поместить щебень, кварцевый песок и заполнитель, тщательно перемешивая их дважды (при втором перемешивании добавляя немного воды). Затем смолу необходимо размягчить, используя предназначенный для этого растворитель, после чего добавить пластификатор и снова все тщательно перемешать. В итоге к заполнителю добавляется связующее вещество с отвердителем, и финальное смешивание выполняется до получения однородной массы.
- Заливка. Чтобы правильно произвести заливку, необходимо на поверхность выбранной формы нанести специальное смазочное масло или технический вазелин. Это предотвращает прилипание раствора к форме. Затем емкость заполняется композитом, поверхность выравнивается, а раствор уплотняется на вибрационной платформе. В таком положении смесь выдерживается в течение суток, после чего готовое изделие можно демонтировать.
Полимербетон БА и его преимущества
Полимербетон БА — это продукт компании АйПолимер, являющийся полимербетоном, основанным на метилметакрилатных полимерах, что обеспечивает его высокую скорость отверждения. Полимеризация, как правило, достигается в среднем за 30 минут после применения, причем точное время зависит от температуры окружающей среды и толщины слоя.
К числу других преимуществ и характеристик полимербетона от завода iPolymer относятся:
- бесшовность и монолитность, а также высокая устойчивость к образованию трещин;
- отличное качество сцепления как с обрабатываемой поверхностью, так и между слоями;
- стойкость к ультрафиолетовому излучению;
- резистентность к ударным нагрузкам;
- возможность ремонта;
- стабильность при изменении температуры.
Покрытие из полимербетона безопасно для людей и домашних животных.
Применение полимербетона
Полимербетон в строительстве позволяет выполнять разнообразные ремонтные работы. С его помощью можно восстановить целостность вертикальных и горизонтальных конструкций — бетонных полов, стен, оснований и других элементов. Этот материал подходит для ремонта поверхностей, как в помещениях, так и на открытом воздухе, включая автомобильные стоянки, склады, производственные помещения и так далее.
Тем не менее, область применения полимербетона не ограничивается только ремонтными работами. С его помощью создаются памятники, декоративные конструкции. Внешне он может имитировать мрамор или гранит, при этом его стоимость значительно ниже, чем у натурального камня. Полимербетон также популярно используется для организации стяжек.
Перечень основных областей применения
Из полимербетона изготавливаются самые разнообразные изделия, но к самым востребованным относятся:
- Столешницы;
- Ванны;
- Мойки;
- Раковины;
- Камины;
- Фонтаны;
- Колонны;
- Ступени;
- Вазы;
- Сувениры;
- Статуэтки;
- Полы;
- Памятники и множество других изделий.
В заключение
Полимербетон является уникальным материалом, который отличается особыми качествами, придающими ему многочисленные преимущества. Его легче производить, просто обрабатывать, а конечный результат может быть поистине впечатляющим.
В данной статье были подробно рассмотрены особенности полимербетона, объяснено, за счет каких характеристик он имеет такую гибкость, а также проанализировано его применение. Освещены необходимые оборудования для его производства и роль в ландшафтном дизайне. Особую благодарность выражаем сайту beton-house.com (ссылка: https://beton-house.com/vidy/polimerbeton/polimerbeton-549) за предоставленную информацию.
