Производство полимербетона: свойства материала

Производство полимербетона: технологии, свойства материала

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.

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.

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.

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

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.

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.

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:

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.

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.

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 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:

Крупный заполнитель (щебень) очищаем от органических включений и промываем водой.
Песок просеиваем через мелкое сито.
Просушиваем щебень до минимальной влажности (0,8–1,0%).
Загружаем в бетоносмеситель щебень, просеянный песок и наполнитель.
Непрерывно перемешиваем сухую смесь (2 мин), затем добавляем воду и мешаем еще 2 минуты.
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).
Готовую смолу добавляем к смеси заполнителей (бетоносмеситель непрерывно вращается) и перемешиваем в течении 2 мин.
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.

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

Полимерный бетон

Достоинства материала
Слабые стороны
Компоненты полимерного бетона
Классификация
Сфера использования
Этапы изготовления
Как подготовить ингредиенты?
Приготовление смеси
Заливка
Итоги

В процессе развития строительных технологий появляются новые материалы и бетонные смеси, для приготовления которых используются специальные наполнители. Это позволяет создать прочные композитные материалы, обладающее высокими эксплуатационными характеристиками, декоративными свойствами. Полимербетон — один из таких составов, завоевывает популярность на рынке строительного сырья.

Материал, наряду с традиционными составляющими — песком и щебнем, включает в качестве вяжущего вещества полимерные смолы на эпоксидной, фурановой, полиэфирной основе. Полимерный бетон востребован в строительной отрасли, используется для создания скульптур, изготовления оригинальной мебели, а также в ритуальной сфере.

Полимербетон (литьевой камень, полимерцемент, бетонополимер, пластобетон, пластбетон) был изобретен в Америке как более прочная и долговечная альтернатива обыкновенному бетону

Достоинства материала

Композитный бетон, благодаря особенностям рецептуры, обладает рядом положительных характеристик. Он применяются в различных ситуациях, где использование традиционного бетона не обеспечит желаемого результата.

Главное преимущество композита:

Повышенная устойчивость к проникновению влаги внутрь композитного массива. Водные капли быстро испаряются с поверхности материала, не успеваю насытить его разрушающей влагой.
Стойкость к значительным температурным перепадам, позволяющая полимерному бетону сохранять целостность, независимо от продолжительности и количества циклов замораживания.

Этот материал являет собой один из новых видов бетонных смесей, где вместо силиката либо цемента (используемых во время приготовления обычного бетона) применяется полимер

Плюсы:прочность, небольшой вес, ударная стойкость, упругость в разы выше, чем у обычного бетона

Слабые стороны

Наряду с положительными моментами у полимерного бетона имеются недостатки:

восприимчивость к воздействию открытого огня и повышенной температуры, вызывающая разрушение материала;
повышенная, если сравнивать с бетоном, цена, что обусловлено затратами на приобретение специальных смол.

Компоненты полимерного бетона

Желая приготовить полимербетон в бытовых условиях, изучите состав композита. Для приготовления полимерного бетона используйте следующие ингредиенты:

Связующее вещество, в качестве которого используются карбамидоформальдегидные, полиэфирные, эпоксидные и фурфуролацетоновые смолы.
Крупнофракционный щебеночный наполнитель. Размер щебеночной фракции, необходимой для формирования композита, может составлять до 4 сантиметров, однако щебень размером 1-2 см должен составлять основную часть состава.
Просеянный и очищенный кварцевый песок. Крупность кварцевых частиц не должна превышать 5 мм, наличие глинистых включений, пыли не допускаются.

Для полистиролбетона (где в качестве заполнителя берут полистирол) имеются свои стандарты

Классификация

Полимербетон в зависимости от концентрации наполнителя, доля которого в общем объеме составляет до 80%, делятся на классы:

особо тяжелый, кубический метр, которого весит от 2500 до 4000 кг;
тяжёлый, плотностью составляющей 1800-2500 кг/м3;
легкий с удельным весом 500-1800 кг/м3;
облегчённый, масса кубометра не превышает 500 килограмм.

Сфера использования

Полимерный бетон применяется в различных областях, является основой для изготовления различных видов изделий:

Столешниц, получивших широкое распространение, применяемых на кухне в качестве модного аксессуара. Изделия отличаются практичностью, гигиеничностью, высоким ресурсом эксплуатации, гармонируют с помещением. При визуальном восприятии изделие из композита сложно отличить от естественного минерала. Стойкость к механическому воздействию у композита выше, чем у природного камня.

Используют литьевой камень достаточно широко

Покрытий полов, отличающихся простотой мытья и ускоренной установкой. Покрытия характеризуются пластичностью, устойчивостью к воздействию ударных нагрузок и низкими затратами, связанными с монтажом. Длительный ресурс эксплуатации позволяет при толщине слоя до 2 мм эксплуатировать материал в течение 10 лет.
Элементов декорирования, используемых в фасадных конструкциях. Полимербетон проблематично отличить от натурального гранита или мрамора, который он успешно имитирует. Благодаря незначительному весу полимерных изделий, отсутствует необходимость возводить усиленное основание, дополнительно укреплять конструкцию. Материал невосприимчив к воздействию температуры и влажности, легко устанавливается, долговечен, имеет оригинальную фактуру.
Памятников и ограждающих конструкций, применяемых для ритуальных целей. Устойчивостью полимерного массива к воздействию погодных факторов с сохранением целостности, обеспечило популярность композитного бетона, применяемого для ритуальных целей. Идеальная гладкость и блестящая поверхность продукции позволяют изделиям сохранять внешний вид, находясь в природных условиях.

Из полимербетона делают полы и лестницы, тротуарную и облицовочную плитку, строительные конструкции, водоотводные лотки, скульптуры и памятники, фонтаны

Кроме того, технология позволяет использовать бетон полимерный для изготовления:

подоконников;
перильных ограждений;
поручней;
балясин;
лепных изделий декоративного назначения;
лестничных маршей;
опорных колонн;
элементов каминов;
моек.

Этапы изготовления

Технология приготовления полимерного бетона и изготовления продукции предусматривает следующие этапы:

Подготовку ингредиентов.
Смешивание.
Формовку.

Остановимся на особенностях каждой стадии.

В процессе изготовления материала самой главное – оптимальный подбор компонентов, соответствующий назначенной цели

Как подготовить ингредиенты?

Ознакомившись с составом композита, подготовьте составляющие для осуществления замеса:

очистите от инородных включений, промойте гравий, являющийся заполнителем;
просейте кварцевый песок;
высушите фракцию, обеспечив концентрацию влаги до 1%.

Приготовление смеси

Готовьте полимерный состав по следующему алгоритму:

Поместите в миксер щебень, кварцевый песок и заполнитель, соблюдая предложенную последовательность.
Смешайте компоненты на протяжении 2 минут, добавьте воду, произведите повторное смешивание.
Размягчите связующее, используя растворитель.
Введите в смолу пластификатор, перемешайте.
Размещайте с заполнителем связующее вещество, введите отвердитель.
Тщательно перемешайте на протяжении 3 минут.

Состав готов, следует сразу начинать заливку, так как материал быстро твердеет.

Заливка

Производите работы, соблюдая последовательность:

нанесите на поверхность формы смазочное масло или технический вазелин, исключающие прилипание;
заполните композитом емкость, выровняйте поверхность;
уплотните раствор на вибрационной площадке;
извлеките готовое изделие через 24 часа.

Итоги

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

Полимербетон

Инновационные технологии с каждым днем радуют нас все больше. Новые разработки коснулись также строительной отрасли. В частности, создание новых строительных материалов, среди которых широким спросом пользуется полимерный бетон. Он представляет собой смесь, состав которой состоит из различных полимерных веществ, а не из давно привычных для нас цемента или силиката. Данный материал имеет массу положительных свойств, благодаря которым он превосходит обычные строительные смеси.

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.

Плюсы и минусы

Огромное количество положительных свойств превозносит цементно-полимерную строительную смесь над обычными бетонами. За счет быстрого застывания с полимерным бетоном уже через несколько дней можно производить первые работы, чего не скажешь про обычный материал. Бетон нового образца намного выносливее, прочнее. Для полного затвердения ему достаточно одной недели, а не месяца, как для обыкновенного цемента.

Среди положительных свойств полимерной смеси – безотходное производство. Раньше все сельскохозяйственные, а также строительные отходы попросту выбрасывались, или зарывались в землю, тем самым загрязняя нашу природу. Сейчас переработанный материал используют для изготовления полимербетона. Применение такой технологии не только решает проблему утилизации отходов, но и защищает от загрязнения окружающий мир.

У данного строительного материала, к сожалению, имеются и недостатки. Среди отрицательных свойств можно выделить вхождение в состав искусственных материалов. Второй негативный момент заключается в дорогой стоимости некоторых добавок, необходимых для приготовления полимерного бетона. За счет этого вырастает цена уже готового продукта.

Применение

Полимерный бетон благодаря наличию многих положительных свойств имеет довольно обширный круг применения. Его используют в ландшафтном дизайне, выкладывая дорожки и террасы. Подобной смесью отделывают стены, как с наружной, так и с внешней стороны, оформляют бордюры, лестницы, заборы, бассейны, цоколи. Такой материал запросто поддается ручной работе. Из него получаются разные формы, фигуры, элементы декора. Прелесть его еще в том, что он легко окрашивается после высыхания.

Применение подобной строительной смеси подходит для заливки полов. Полимербетонные полы послужат прекрасной защитой от влаги. Полимербетонные полы сохранят тепло в вашем доме.

Учитывая технические характеристики и состав, бетон нового поколения делят на:

Полимерцементный. Данный вид бетона обладает прекрасной прочностью. Подобный материал используется при постройке аэродромов, отделке плит и кирпича.
Пластобетон. Он проявляет свойство превосходной устойчивости к кислотно-щелочным реакциям и температурному дисбалансу.
Бетонополимер. Эта строительная смесь отличается от других тем, что уже готовый, застывший блок пропитывается мономерами.

Данные вещества, заполняя собой отверстия и дефекты материала, обеспечивают ему долговечность и устойчивость к минусовой температуре.

Также в зависимости от типа строительных работ специалисты разделяют полимербетон на наполненный и каркасный молекулярный. Первый вид допускает в себе присутствие таких органических материалов, как кварцевый песок, щебень, гравий. Данные материалы осуществляют функцию заполнения пустот в бетоне. Во втором варианте бетон остается с незаполненными пустотами. А соединение между собою частичек бетона осуществляется полимерными веществам.

Состав полимербетона

В основе полимерных бетонов лежат полиэфирные смолы, выполняющие функцию вязки. К таким смолам относят:

Поливиниловые;
Метилметакрилатные;
Эпоксидные;
Полиуретановые и др.

Эпоксидные смолы практически не имеют запаха. Они обеспечивают в работе максимальную прочность материалу. Но при этом придают бетону хрупкость.

Метилметакрилатные, наоборот, резко пахнут. Но запах улетучивается после полимеризирования. Такого рода бетоны схватываются быстро. Но они уязвимы перед химическим воздействием.

Зольная пыль предает материалу прочность.

Самыми оптимальными в работе считаются полиуретановые смолы. Кроме того, в смесь полиуретановых бетонов добавляют минеральные заполнители из песка или щебня, а также специальные пластификаторы и затвердители.

Немалою роль в полимерном бетоне играют зольная пыль, которая предает материалу прочность, а также шлак. Другим не менее важным ингредиентом является жидкое стекло. Применение его в составе полимербетона обеспечивает постройке защиту от сырости и влаги.

Особенности изготовления

Приготовление цементно-полимерного бетона – дело простое. Для этого нужно взять бетономешалку, залить специально предназначенную для полимеров воду, потом всыпать немножко цемента. Затем взять равные пропорции шлака и золы, смешать с содержимым бетоносмесителя. Полимерные добавки в бетон кладутся в последнюю очередь. Затем тщательно перемешивается. Приготовление закончилось.

Цементно-полимерный бетон своими руками

Технология изготовления настолько легкая, что это можно осуществить в домашних условиях своими руками. Такая идея отлично подойдет для тех, кто надумал сделать, например, полимербетонные полы. Изучив вполне несложную методику и имея все необходимые компоненты, с этим может справится даже начинающий строитель.

Но стоит отметить, что приготовление полимерного бетона не имеет конкретного рецепта с точными пропорциями. Достичь желаемого вы сможете только методом проб и ошибок. Смешивайте, экспериментируйте. У вас все получится.

Что такое полимербетон, его состав, изделия из полимербетона, памятники, декор

Полимербетон (или «искусственный камень») – это современный вид бетонной смеси, в которой вместо традиционного для обычного бетона вяжущего вещества (цемента либо силиката) используется полимер. Полимер представляет собой вязкую жидкость, иначе именуемую синтетической смолой. В производстве полимербетонов в основном применяют эпоксидные, фурановые и ненасыщенные полиэфирные смолы. Наполнителями для смеси могут служить гранитный или базальтовый щебень, кварцевый песок или измельченный песчаник.

Полимербетон был создан в США и широко используется за рубежом. Сегодня этот материал приобретает все большую популярность и в России. Он применяется в строительстве, скульптуре, изготовлении мебели, ритуальном производстве.

Преимущества и недостатки полимербетона

Благодаря своему составу полимербетон обладает рядом существенных достоинств и часто выручает там, где велика вероятность разрушения или деформации обычного бетона.

Высокая водонепроницаемость и устойчивость материала к перепадам температур. Эти качества обеспечивают быстрое испарение капель воды с поверхности изделий из полимербетона и препятствуют возникновению трещин и других дефектов в холодное время года.
Способность к реабилитации участков, подвергнувшихся механическим повреждениям.
Хорошая сопротивляемость материала влияниям агрессивных химических компонентов. Это дает возможность использовать полимербетон без нанесения на него специальных покрытий в самых разнообразных условиях.
Сочетание высокой прочности и сравнительно небольшого веса материала. Такая комбинация свойств полимербетона позволяет создавать из него простые в эксплуатации изделия с небольшой себестоимостью.
Гладкая и нескользкая поверхность материала. Благодаря этому качеству продукция из «искусственного камня» долго не пачкается, а любые загрязнения удаляются легко.
Многообразие расцветок . В своих внешних проявлениях полимербетон способен имитировать натуральный камень, например, мрамор, гранит, малахит, что создает широкий спектр вариантов его применения.
Возможность переработки материала с последующим возвратом в производство.

Недостатками полимербетона по сравнению с традиционным бетоном можно считать:

горючесть материала;
более высокую цену, связанную со стоимостью вяжущих компонентов.

Состав полимербетона

Для самостоятельного приготовления полимербетона, прежде всего, нужно подробно изучить его состав. Данная смесь включает в себя три основных компонента:

связующее (одна из следующих смол: ненасыщенная полиэфирная, фурфуролацетоновая, фурано-эпоксидная, карбамидоформальдегидная, эфир метиловый метакриловой кислоты);
грубодисперсный наполнитель (щебень и песок);
молотый наполнитель (кварцевая, андезитовая мука, графитовый порошок).

Для создания смеси берут щебень скальных пород размером до 40 мм. При этом если размер гранул не превышает 20 мм, следует использовать фракцию 10-20 мм. Если же размер этого заполнителя – 40 мм, для повышения прочности готового материала воспользуйтесь двумя фракциями: 10-20 и 20-40 мм.

Кварцевый песок для смеси нужен с зернами до 5 мм. Проследите за тем, чтобы в его составе не было пыли, ила и глины.

Молотый наполнитель позволяет сократить затраты дорогостоящих смол, поэтому в связующее вещество вводят минеральную муку с размером частиц до 0,15 мм.

Также при изготовлении полимербетона вы можете использовать ПАВ, красители, антипирены, антисептики и другие добавки, повышающие итоговое качество материала. Чаще всего ПАВом в случае с нашей смесью выступает омыленная древесная смола, применение которой улучшает теплоизоляционные характеристики готового полимербетона.

От того, сколько тяжелого наполнителя будет использовано для создания нашей смеси, будет зависеть класс материала:

сверхтяжелый (2,5-4 т/м 3 );
тяжелый (1,8-2,5 т/м 3 );
легкий (0,5-1,8 т/м 3 );
сверхлегкий (менее 0,5 т/м 3 ).

Технология приготовления полимербетона своими руками

Изучив состав полимербетона, можем приступать к приготовлению смеси в домашних условиях. Действовать будем по алгоритму, приведенному ниже. Этот алгоритм подразумевает раздельное смешение смол и заполнителей и считается очень эффективным с точки зрения прочности полученного материала, его однородности, а также скорости самого процесса.

Заполнитель (щебень или гравий) промываем и очищаем от загрязнений.
Песок просеиваем и отделяем от примесей.
Сушим промытый заполнитель, пока его влажность не окажется в пределах 0,5-1%.

Загружаем в смеситель составляющие заполнителя обязательно в следующем порядке: щебень, песок, наполнитель.
Перемешиваем смесь 2 минуты без добавления воды, добавляем воду и снова перемешиваем.
Отдельно работаем со связующим веществом. Размягчаем его до нужной консистенции путем нагрева или воспользовавшись растворителем.
Добавляем к смоле пластификатор, стабилизатор и другие вещества. Перемешиваем все это отдельно от заполнителей.
Перемешиваем связующее с заполнителем в течение 1,5-2 минут.
Добавляем отвердитель.
Перемешиваем в течение 3 минут, после чего полимербетон считаем готовым к заливке.

Рассмотрим особенности заливки готовой смеси в форму:

Предварительно покрываем поверхность формы парафином, техническим вазелином или машинным маслом, чтобы исключить прилипание полимербетона.
Заливаем смесь по всей площади формы, стараясь не оставлять полостей, ровняем.
Уплотняем смесь на вибростоле или с помощью навесного вибратора в течение 2-3 минут. О готовности можно судить по образованию на поверхности жидкой фракции.
Обязательно быстро очищайте бетономешалку от остатков материала, иначе смесь застынет.
Снять форму с завершенного продукта вы сможете по истечении суток.

Сфера применения полимербетона

Вариантов изделий из полимербетона очень много, наиболее популярными из них являются:

столешницы для кухни;
мойки для ванной и кухни;
ванные;
раковины;
подоконники;
камины;
перила;
балясины;
колонны;
ступени;
фонтаны;
полы;
вазы;
лепнина;
памятники, оградки и многое другое.

Рассмотрим некоторые изделия из этого материала подробнее.

Кухонные столешницы

Столешницы из полимербетона сегодня в моде, благодаря целому ряду плюсов. Прежде всего, они практичны, и будут долго и надежно служить вам не один год. Выглядят столешницы из этого материала стильно и легко впишутся в любой кухонный интерьер, тем более широкий выбор цветовых решений будет прекрасно способствовать этому. Поверхность такой столешницы приятна на ощупь и удобна в уходе. Визуально столешница из полимербетона практически ничем не отличается от своего аналога из натурального камня, а по износостойкости, прочности и устойчивости к влаге существенно превосходит натуральный материал.

Напольное покрытие из полимербетона порадует вас простотой монтажа и легкостью уборки. На полах из такого материала практически не скапливается пыль. Стоимость полов сравнительно невысока, они пластичны и не боятся нагрузок. Чем толще покрытие из полимербетона, тем более продолжительным будет срок его эксплуатации. Минимальный гарантийный период составляет 10 лет для покрытия толщиной в 2 мм.

Фасадный декор

По сравнению с натуральным камнем достоинства полимербетона при создании фасадных конструкций неоспоримы. Этот материал внешне без труда имитирует, к примеру, мрамор или гранит, являясь при этом более легким. Благодаря этому качеству при облицовке нет необходимости в формировании фундамента и создании вспомогательных укреплений. Полимербетон не боится осадков и морозов, монтируется просто, обладает оригинальной фактурой, широкой цветовой палитрой и долговечностью при доступной цене.

Памятники

На сегодняшний день наряду с такими материалами, как гранит и мрамор, все больше распространение получают памятники и оградки из полимербетона. Этот материал особенно хорош тем, что достойно переносит любые погодные условия, будь то холода или ливни, не разрушаясь, не давая трещин и повреждений. Кроме того, высокая гладкость и блеск поверхности изделия обеспечивают ему эстетичный внешний вид и четкость рисунка.

Это видео демонстрирует процесс самостоятельного изготовления смеси легкого полимербетона и столешницы из него:

Полимербетон: состав, виды, характеристики и цена материала

Полимербетон – это целый класс материалов очень разных по своей структуре, а следовательно, и свойствам.

Они изготавливаются по отличным друг от друга технологиям.

Состав, соответственно, также отличается.

Введение пластика в систему значительно расширило возможности использования бетона: с ним легче работать, он становится более прочным, открываются возможности для получения новых изделий.

В качестве пластиковой основы с успехом применяют вторичное сырье.

Рассмотрим наиболее популярные полимерцементные растворы, которые могут быть изготовлены с использованием вторичных материалов, и поговорим об их видах и характеристиках.

Состав и характеристики

Основу материала составляет олигомерная смола либо мономер, которые быстро затвердевают. В составе данного компаунда может использоваться стирольная смола, получить которую можно из пластиковых отходов.

Она быстро затвердевает при нагреве или при введении инициирующей добавки.

Полистирол в бетоне более предпочтителен, чем традиционные эпоксидка, полиакрилаты и полиэфиры за счет более высоких прочностных характеристик.

Литьевые изделия на его основе достаточно дорогостоящие, а сырье относительно дешевое. Мойки, раковины и ванны из искусственного камня выполнены на полистироле.

Состав полимерцементного раствора:

Основу полимербетона составляет полимерная смола, которая выступает в роли связующего. Она обволакивает все частички наполнителя, склеивает их и удерживает форму при затвердевании. На практике используются эпоксидные, полиэфирные, полиуретановые и другие виды связующих. Если рассматривать использование смолы, полученной из вторичного пластика, то наиболее доступной оказывается стирольная смола. Она получается методом пиролизаполистирола. Сырье для получения стирола в буквальном смысле лежит под ногами (упаковка, одноразовая посуда, пенопласт – это все полистирол), а пиролиз не требует существенных затрат.
Мелкодисперсионный наполнитель. Сюда относят кварцевую и графитовые муку тонкого помола, перлитовые и диатомитовые земли, мел. Поверхность порошков может быть аппретирована, или в рецептуру может вводится силановый аппрет (жидкость с поверхностно-активными свойствами). Эта процедура позволяет многократно увеличить взаимодействие со смолой.
Наполнитель крупной фракции. Это молотый щебень. Он позволяет имитировать структуру натурального камня. Размер фракции в идеале должен составлять от 20 до 40 мм. Более крупные частицы тяжело удержать.
Кварцевый песок. Его следует отмыть и очистить от примеси тины, земли, остатков растений и т.д.
Декоративные компоненты. Пигменты любой природы и декоративные частицы (блестки, глиттеры и т.д.) вводят для усиления декоративного эффекта. Они совместимы с полимерной смолой и растворяются в ней.
Армирующие и закладные элементы. Их применяют для укрепления конструкции сложного профиля.

Формование изделий из раствора

Литье из полимербетона производится в форму с нужным рисунком. Она изготавливается из пластика, силикона, металла и даже фанеры.

Перед заполнением бетонной смесью внутренняя поверхность обрабатывается гелькоутом, что обеспечивает идеальный блеск поверхности.

Без него не обойтись, если к внешнему виду есть серьезные требования.

В общем технология изготовления и заливки смеси выглядит так:

Перемешивание ингредиентов. Для этой операции достаточно бетономешалки. Все компоненты помещаются в ёмкость, заливают смолой и перемешивают.
Подготовка формы. При необходимости очистка поверхности от остатков предыдущей заливки.
Нанесение гелькоута. Самое качественное нанесение возможно только с помощью пистолета или краскопульта.
Заливка смеси в форму.
Уплотнение на вибростоле.
Отверждение и застывание изделия. Для стирольной смолы нужно не менее суток.

Области применения

Полимербетон, или искусственный камень, позволяет изготовить изделия сложного профиля с минимальными временными и трудовыми затратами. Он более технологичен по сравнению с натуральным камнем.

При правильно подобранной рецептуре изделия получаются прочными и долговечными. Сколы и трещины на полимерном бетоне легко и незаметно можно замазать этим же составом.

Искусственный камень все же имеет один большой недостаток – это плохая атмосферостойкость, полистирол разрушается на солнечном свету.

Виды изделий из литьевого полимербетона:

столешницы, подоконники, доски и т.д.;
сантехнические изделия (мойки, раковины, ванны);
украшения для внешней и внутренней отделки помещения (барельефы, лепнина);
элементы садового декора (вазоны, клумбы, скамейки).

Полимербетон, армированный пластиком

Фибробетон был впервые разработан и опробован еще в 1907 году, но массово он начал использоваться только в последние десятилетия.

Причина проста – увеличение темпов строительства при неизменном росте требований к качеству материалов.

Фибробетон позволяет решить многие задачи: добиться высокой прочности, облегчить технологию заливки изделий, сделать их более надежными.

В качестве полимерных добавок в бетон чаще всего используют пластики полиолефиновой группы (полипропилен и полиэтилен). Волокна из них достаточно гибкие, жесткие и устойчивы к отрицательным температурам, что позволяет проводить работы даже в мороз.

Армирующие полиолефиновые волокна могут быть изготовлены из пластиковых отходов (пакеты, пленка, тара и т.д.) методом грануляции и резки на волокна подходящего размера. Качество полимербетона от использования вторсырья не пострадает.

Волокна полимера при попадании в бетонную смесь разворачиваются и формируют трехмерную структуру, упрочняющую состав. Для усиления скрепления нитей с основой их можно обработать силиконовым замасливателем.

Преимущества использования:

усиление конструкции;
снижение усадки;
облегчение изделия;
безопасность в работе по сравнению со сталью и стеклом;
экономичность — более доступная цена по сравнению с аналогами;
универсальность — варьируя дозировку можно создавать материал для любой стадии строительства.

Чаще всего из данного материала изготавливают:

наливные полы для складов и производств с высокой интенсивностью воздействия;
бордюры и тротуарную плитку;
плиты бетонные;
неснимаемую опалубку;
элементы уличного и садового декора.

Техническое регулирование в области технологии и контроля качества полимербетона производится на основании следующих документов:

Это нормативно-техническая база, которая содержит основные термины и понятия, методики проверки качества и приемки и т.д.

Ценник на м³ полимербетона в России — от 2000 руб и выше.

Производить литьевые бетоны на вторичном сырье экономически выгодно. Попробуем подтвердить цифрами.

Стирольная смола продается от 290 руб/кг. Отходы полистирола (это сырье для получения пиролизной смолы) стоят от 40 руб/кг. Выход смолы при правильной организации процесса доходит до 80%. Остальные минеральные компоненты, кроме пигментов и отвердителя, стоят до 20 руб/кг.

Единственный нюанс — на вторичной смоле невозможно получить белые изделия.

Сам процесс пиролиза можно организовать даже без использования топлива для сжигания, обогрев реактора производится пиролизными газами, выделяющимися в процессе реакции.

Армирующую полимерную фибру для бетона производят экструзионным способом из полипропилена или полиэтилена. Допускается применение вторичного пластика. Цена полипропилена первичного сейчас достигает 100 руб/кг, вторичного — 45 руб/кг.

Если производить переработку полного цикла на пластиковых отходах, то можно снизить цену полимерного бетона до 15-20 руб/кг сырья.

Видео по теме

Предлагаем вашему вниманию видео, в котором показан процесс приготовления раствора полимербетона для самодельной столешницы:

Заключение

Полимербетоны на основе вторичного сырья – грамотная идея для утилизации отходов. Вместо бесполезного и вредного хранения на полигоне, из отслужившего свой срок полимерного изделия может получиться полезная вещь.

Помимо экологической пользы есть и немалая экономическая выгода, которая делает привлекательным этот вид бизнеса.

Полимербетон: свойства материала, применение и отличия от обычного бетона

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

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

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

Что такое полимербетон

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

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

Достоинства и недостатки материала

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

Преимущества полимербетона:

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

Недостатки:

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

Технические характеристики

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

Свойства полимербетона:

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

Такие технические характеристики свидетельствуют о долговечности и высокой прочности материала.

Состав и структура

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

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

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

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

К ним относятся:

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

По применяемым вязким жидкостям действуют отдельные стандарты.

Сферы применения

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

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

Кухонные столешницы

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

Столешницы, по виду похожие на натуральный природный камень, долго служат, не портятся от повышенной влажности и устойчивы к механическим повреждениям.

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

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

Фасадный декор

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

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

Памятники

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

Технология изготовления полимербетона своими руками

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

Технология производства полимерного бетона состоит из следующих этапов:

Подготовка ингредиентов.
Смешивание смеси.
Проведение заливки.

Как подготовить ингредиенты

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

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

Приготовление смеси

Полимербетон готовится по следующему алгоритму:

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

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

Заливка

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

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

Полимербетон: состав и свойства, характеристики, применение, виды

Бетонные конструкции считаются прочными и надёжными, поэтому ни одно капитальное строительство без них не обходится. Но такая поверхность хоть и в меньшей степени, но всё равно подвержена разрушительному воздействию внешних факторов.

Поэтому американские разработчики взялись за изготовление материала на базе бетонной смеси, но с улучшенными эксплуатационными характеристиками. В итоге получился полимербетон, который отличается долговечностью, повышенной устойчивостью к влажной среде, морозам и химическим соединениям.

Посмотрите видео об особенностях полимербетона

Состав и свойства полимербетона

Полимербетон представляет собой новый вид бетонной смеси, изготовленной на основе популярных смол:

Именно они заменяют силикат или цемент, которые применяются в обычных растворах. Из общего количества полимерам отводится всего одна десятая часть, но этого оказывается вполне достаточно для создания прочного соединения всех компонентов. Другие девять частей могут представлять разный материал:

• вспученный перлит и др.

Кроме того, в состав включены отвердители, пигменты для придания смеси цвета и пластификаторы. Их доля в общей массе самая маленькая, но её хватает на то, чтобы придать рабочему раствору плотности, адгезии и красивого оттенка.

Технические характеристики полимербетона

• плотность до 3000 кг/м3;

• рабочий температурный режим от -60° до +140°С;

• морозостойкость 300-500 циклов;

• теплопроводность 0,05 – 0,85 Вт/м•К;

• высокая стойкость к истиранию;

• низкий показатель поглощения воды – 0,05-0,5%.

Область применения полимербетона

Из полимербетона или так называемого литого камня изготавливают напольное покрытие, лестницы, облицовочную и тротуарную плитку. В последнее время материал активно используется в производстве кухонных столешниц, подоконников, фасадной лепнины и декоративных элементов.

Обустраивая интерьер или экстерьер, приходится подолгу бродить вдоль прилавков, заставленных красивыми скульптурами, фонтанами. Восхищаясь эстетичностью, трудно догадаться, что многие изделия отлиты именно из полимербетона.

Среди других сфер применения:

• ремонт бетонной поверхности;

• в качестве смеси для наливного пола;

• для сооружения водоотводных лотков и др.

Преимущества и недостатки

Альтернативный вид строительной смеси за короткий промежуток времени приобрёл большую популярность. Это продиктовано высокой прочностью материала и длительным сроком службы. В процессе эксплуатации на поверхности исключается образование трещин. В случае повреждения участка полимерного покрытия, достаточно её очистить и залить новой порцией состава. Высокая степень адгезии содействует надёжному соединению двух плоскостей.

Помимо прочего полимербетон обладает и другими достоинствами:

• устойчивость к механическим воздействиям (выше, чем у бетона);

• выносливость к температурным перепадам;

• не вступает в реакцию с химическими веществами;

• быстрый процесс застывания;

• образует ровную и гладкую поверхность;

• презентабельный внешний вид, возможность применения смесей разных оттенков и цветовых решений.

Свободно приобрести полимербетон пока не так просто в разных регионах, да и цена за кубический метр существенно отличается от привычного всем бетона. Эти факторы и относятся к недостаткам.

Виды полимербетона

Компоненты, которые используются для изготовления, определяют вид полимербетона. В производственном процессе важны следующие факторы:

Полученный продукт должен соответствовать эксплуатационным характеристикам.

• Тяжёлый полимербетон изготавливается из минералов крупной фракции 2-4 см, отличается высокой устойчивостью к нагрузкам. Поэтому его чаще используют в строительных работах для создания чернового пола, колонн, лестниц и других конструктивных элементов с несущим функционалом.

• Конструкционный полимербетон применяют чаще в строительстве. Фракция наполнителя не превышает 2 см. Смесь отличается высокой плотностью 1,5-3 т/м3. Этот вид ещё называют литой камень из-за схожести с натуральной породой (гранитом, мрамором).

• Конструкционно-теплоизоляционная смесь имеет меньшую плотность 0,5-1,5 т/м3, хотя для производства применяется фракция не менее 2 см. Материал подходит для литья стен и фундаментов.

• Теплоизоляционный вид содержит в составе наполнитель, имеющий фракцию не более 1 см. Плотность материала невысокая – 0,3-0,5 т/м3, но этого вполне достаточно для создания прочных перегородок, перил, подоконников и столешниц. Основным назначением литого камня является теплоизоляционный слой, поэтому чаще его используют для возведения перегородок, настилания пола под систему отопления.

• Для наливных полов, подоконников, декоративных элементов используется литьевой камень. Наполнителем является мелкий песок, поэтому готовая поверхность отличается гладкостью.

Полимербетон собственного изготовления

Технология производства полимербетона доступна для домашнего изготовления. Главное делать все этапы последовательно, придерживаясь пропорциональности при смешивании компонентов.

1. Очистить от грязи и промыть заполнитель (гравий, щебень).

2. Песок просеять через мелкое сито для удаления разных примесей.

3. Заполнитель просушить до тех пор, пока показатели влажности не будут соответствовать 0,5-1%. Влажный материал снижает прочность покрытия, поэтому не стоит спешить с просушкой.

4. Добавить в смеситель щебень, песок, наполнитель.