Классификация, характеристики, виды и свойства бетона

Цементно-полимерный бетон получается на основе добавления к стандартному составу бетона различных высокомолекулярных органических соединений, так называемых водно-дисперсных полимеров. В их разряд входят такие полимеры как винилацетат, винилхлорид, стирол. Это могут быть и растворимые водой коллоиды и латексы: спирты поливиниловые, смолы эпоксидные полиамидные и мочевиноформальдегидные. Полимеры вводятся в состав цементно-полимерного бетона в процессе приготовления бетона.

Полимербетон

Подробности Создано: 15:37

Полимербетон сейчас очень широко используют в строительстве. В каких именно отраслях его лучше всего задействовать, на что обращать внимание при выборе, вы узнаете из статьи компании Симплекс

Полимербетон – это композиционный материал, полученный в результате смешивания и дальнейшего «застывания» смеси из различных полимерных связующих и минеральных заполнителей. Представляет собой искусственный камень. 

Такому широкому использованию полимербетона способствуют его универсальные качества и характеристики:

  1. Прежде всего, его очень высокая прочность. 
  2. Полимер совершенно водонепроницаем. Это значит, что он не впитывает влагу, и перепады температур ему не страшны. 
  3. Он не подвержен разрушению при сильных морозах. 
  4. При высокой прочности — довольно легкий материал. 
  5. Изготовленные из него строительные конструкции несложные в использовании, значительно облегчают сам процесс работы, что существенно уменьшает их стоимость. 
  6. Прочность и износостойкость поверхности полимербетона позволяет использовать его в качестве напольного материала. При гладкой поверхности он совершенно не скользкий. Такая поверхность вдобавок ко всему ещё и легка в уходе. 

При современном загрязнении атмосферы важным качеством любого материала для строительства является его стойкость к химическому воздействию агрессивных сред. Это качество позволяет использовать его и в промышленном строительстве без какой-либо дополнительной защиты или обработки поверхности. 

Из него изготавливают трубы, желоба, емкости. Их используют для производства и хранения химических агрессивных жидкостей самого широкого спектра применения. 

Еще одним безусловным преимуществом полимербетона является его вторичная переработка. Производители гарантируют пятидесятилетний срок службы материала. После окончания срока эксплуатации его можно вторично пустить в производство. 

В состав полимербетона входит связующий элемент и наполнитель. В зависимости от этих двух составляющих пенобетон имеет свою классификацию. Можно поделить на группы, их всего четыре:

  • В первую группу входят полимербетоны, произведенные без применения воды, их основа – полимерные связующие. 
  • Вторую группу представляют полимерцементные бетоны, в своем составе они содержат цемент и модифицированный полимер. 
  • К третьей группе относят полимерсерный бетон, производят на основе серного бетона и модифицированного полимера. 
  • И, наконец, четвертая группа – это бетонополимер. Благородя тому, что кроме цементного бетона в его состав входят модифицированные мономеры, он обладает определенной эластичностью. 

Рассмотрим подробнее состав различных полимербетонов:

  • МПБ – минералополимерный бетон, он обработан полимерами и в своем составе имеет минеральный наполнитель. 
  • ПНБ – полимернаполненный бетон, в нем присутствует полимерный наполнитель. 
  • МБ – модифицированный бетон, в нем есть небольшая добавка полимеров. 
  • ФБ – фибробетон отличается повышенной прочностью из-за армирования стальными, стеклопластиковыми или полимерными волокнами.
  • ПЦБ – полимерцементный бетон, в его состав добавляют полимеры, водные эмульсии, эпоксидные смолы и прочее. 
  • ПСИБ – полимерсиликатный бетон, отличается отличной кислотной стойкостью, для его изготовления применяют жидкое стекло и полимерные добавки. 
  • БП – бетонополимер. Для него характерна повышенная прочность и плотность, но технологический процесс изготовления такого бетона требует дополнительных затрат. 
  • ПСБ – серный и полимеросерный бетон содержит расплавленную серу с самые разные модифицирующие добавки и минеральные наполнители. Не допускаются в составе минеральные вяжущие и вода. 

В принципе, полимербетон может быть изготовлен из любого синтетического связующего и на любом виде минеральных наполнителей. Комбинаций великое множество, несколько десятков. Состав определяет плотность.

К самым распространенным видам связующего можно отнести: эпоксидные, акриловые, фурановые, ацетонформальдегидные, карбамидные, фенолформальдегидные, фураново-эпоксидные смолы.

Читайте также:  Жидкие гвозди для крепления материалов

К популярным наполнителями относят щебень, песок, андезит, аглопорит, маршалит. 

В зависимости от области применения и требуемых качеств можно подобрать полимербетон, который наиболее подойдет по своим характеристикам.

Особенности производства бетона

Изготовление БС состоит из двух этапов:

  1. Дозировка компонентов. Для получения бетонных смесей с заданными характеристиками, а также стабильности этих показателей в каждом замесе очень важна точность дозировки. Отмеривание производится специальными мерниками, работающими по непрерывному или периодическому принципу.
  2. Перемешивание составляющих материалов также производится постоянным или периодическим методом. Перемешивание осуществляется принудительными или гравитационными установками, для некоторых видов бетона применяются вибрационные смесители.

В процессе доставки бетонных смесей на строительный объект важно сохранить их однородность и подвижность. Для этих целей используют автобетоносмесители, периодически перемешивающие состав в процессе доставки, таким образом, не давая ему загустеть в результате естественной гидратации.

После заполнения форм, производится уплотнение бетона. Наиболее применяемый метод – вибрационный, для которого используются электромеханические и пневматические вибрационные установки. Кроме вибрационного, существуют и другие методы уплотнения БС: прокат, центрифугирование, виброштампование, вакуумирование.

Твердение бетона

Бетонная смесь в результате затвердевания превращается в бетонный камень. На время формирования камня (скорость отвердевания) влияют следующие факторы:

  • вид вяжущего;
  • вид дополнительных добавок и их процент от общего объёма;
  • влажность и температура окружающей среды.

Для ускорения/замедления скорости затвердевания применяются различные пластификаторы.

Особенности применения различных марок полимербетонов

Большинство людей удивится, узнав, какое количество бытовых предметов по своему составу являются полимербетоном. Например, из полиэфирной смолы и наполнителя из тонкоизмельченного природного камня — габро, базальта, мрамора, кальцита изготавливаются искусственные камни, скульптуры, элементы декора и облицовочной плитки для отделки под камень. Из недорогого по составу полимерного бетона отливают столешницы и подоконники под камень, стоимость аналогичного изделия из природного мрамора или гранита будет стоить в 2-3 раза дороже.

Из эпоксидных полимерных бетонов изготавливают элементы коммуникаций — трубы, баки, колодцы, водосборные лотки и даже целые коллекторы. С помощью литья из полимерцемента можно достаточно просто отремонтировать бетонные несущие конструкции, заделать стяжку и восстановить герметичность емкости. Полимербетоны, в составе которых включена эпоксидная смола, обладают исключительно высокой адгезией, поэтому их часто используют для восстановления дыр и стыков бетонных панелей в высотках.

Из метакрилата с наполнителем из молотого стеклянного порошка и мраморной пыли удается получить настолько высококачественную имитацию природного камня, что подобный материал позаимствовали и используют для работ профессиональные реставраторы. В состав можно ввести крупные гранулы мрамора или кальцита. На основе полимербетонов изготавливаются все полимерные штукатурки, шпаклевки, плиточные клеи, затирки, то есть практически все материалы для декоративной отделки домов.

Особенности применения различных марок полимербетонов

Отдельно необходимо вспомнить о наливных полах. В этом случае вместо стеклянного наполнителя применяется измельченный в пыль кварцевый песок. Наиболее дорогие марки, в состав которых входит модифицированный метакрилат принудительного отверждения, после застывания дают идеально гладкую поверхность, по прочности превосходящую цементную стяжку.

Читайте также:  Как выбрать и смонтировать софиты для крыши?

Как сделать простейший полимербетон в домашних условиях

Особенности применения различных марок полимербетонов

Для того чтобы приготовить полимербетон своими руками, потребуются два компонента, смола и наполнитель. Для простейшего варианта полимербетона можно использовать эпоксидный клей или смолу, отвердитель и наполнитель. Лучше всего в составе материала использовать цемент, промытый и высушенный речной песок или гранитную пыль, которой можно разжиться в любой мастерской по изготовлению памятников.

Смолу разбавляют ацетоном или спирт-ацетоновой смесью. Различные марки эпоксидной смолы требуют свою марку растворителя, поэтому для приготовления полимербетона необходимо подобрать разбавитель. В смолу добавляют отвердитель, размешивают и в состав добавляют разбавитель. Через 10 мин в клеевую массу можно добавлять небольшими порциями наполнитель. Еще через 3-10 мин перемешивания полимербетон будет готов к использованию.

Полимерный бетон — новейший материал с улучшенными характеристиками

Полимерный бетон – одно из самых недавних изобретений, подаренных нам инженерами-технологами.

Особенность этого строительного материала состоит в том, что в его состав входят различные полимерные добавки.

Типичными компонентами такого бетона являются стирол, полиамидные смолы, винилхлорид, различные латексы и другие вещества.

Использование примесей позволяет менять структуру и свойства бетонной смеси, улучшать ее технические показатели. Благодаря своей универсальности и простоте получения полимерный бетон применяется в наше время практически повсеместно.

Состав

Одним из самых важных компонентов полимерного бетона является зольная пыль. Это вещество является продуктом сгорания угля. Использование золы в качестве добавки оказывает заполняющее воздействие на свежую бетонную смесь.

Эффект заполнения основан на способности мельчайших угольных частиц заполнять собой все пустоты и пористые образования. Чем меньше размеры зольных частиц, тем полнее наблюдается этот эффект.

Благодаря такой особенности зольной пыли застывший бетон становится значительно прочнее и крепче обычного.

Другой важный компонент бетонной смеси – жидкое стекло. Оно обладает отличной клеящей способностью и невысокой стоимостью.

Его добавление в полимербетон будет весьма кстати, если готовая конструкция будет находиться на открытом воздухе или подвергаться постоянному воздействию воды.

Технические характеристики полимерного разновидового бетона выше, чем у других стандартных и к тому же, он экологичен – его можно использовать при строительстве зданий в пищевой промышленности. Средние показатели следующие:

  • линейная усадка 0,2-1,5%;
  • пористость – 1-2%;
  • прочность на сжатие – 20-100 Мпа;
  • стойкость к нагреву – 100-180С;
  • мера ползучести – 0,3-0,5 кг/см2;
  • стойкость к старению – 4-6 баллов.

Такой вид смесей применяется как конструкционный и декоративно-отделочный материал.

Технология самостоятельного изготовления

При наличии необходимых знаний и соответствующих материалов можно приготовить полимерный бетон своими руками.

Но следует учесть, что определенного рецепта приготовления такого бетона не существует, баланс компонентов определяется исходя из практических экспериментов.

Сама технология приготовления полимерного бетона достаточно проста. В бетономешалку заливается вода и небольшое количество цемента.

Затем в равных количествах добавляется шлак и зольная пыль. Все компоненты тщательно перемешиваются. Далее настает очередь различных полимерных компонентов.

Они добавляются к предыдущим ингредиентам, после чего смесь снова нужно перемешать.

В качестве полимерной добавки подойдет жидкое стекло, клей ПВА, различные водорастворимые смолы. Клей ПВА можно применять в любом количестве, так как это отличный наполнитель, обладающий хорошей вязкостью.

Его добавление в бетонный раствор значительно улучшает параметры стойкости готовой конструкции, и уменьшает процент между полимерами и вяжущими средствами может составлять от 5:1 до 12:1.

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.

Цементно-полимерный бетон своими руками

Процесс изготовления полимербетона своими руками включает такие этапы:

  1. Подготовка компонентов. Щебень очищают от посторонних включений и промывают. Песок пропускают через сито. Влажность фракции должна составлять не более 1%. Поэтому песок тщательно просушивают.
  2. Смешивание. Компоненты помещают в бетономешалку. В первую очередь кладут щебень, затем песок и заполнитель. Ингредиенты перемешивают в течение 2 минут. После введения воды процедуру повторяют.
  3. Подготовка связующего компонента. Смолу размягчают, добавляя растворитель. Готовое вещество смешивают с пластификатором.
  4. Введение связующего компонента с отвердителем и подготовленной бетонной смесью. После введения отвердителя состав перемешивают в течение 3 минут.

Готовый состав нужно сразу заливать в формы.

Свойства полимербетона

Если сравнивать бетонополимер с обычным бетоном, то стоит отметить тот факт, что по многим своим характеристикам состав с добавлением смол, обходит привычные смеси. Полимербетон обладает следующими свойствами:

  • плотностью – 300-3000 кг/м 3 ;
  • противостоянием на сжатие – от 50 до 110 МПа;
  • противостоянием на изгиб – от 3 до 11 МПа;
  • истиранием в пределах 0,02-0,03 г/см 2 ;
  • температурным пределом – от 60 до 140 0 С;
  • упругостью – от 10 000 до 40 000 МПа;
  • коэффициентом теплопроводности – 0,05-0,85 Вт/м·К;
  • объемом поглощения влаги – 0,05-0,5%;

Прочностные характеристики полимербетона в 3-6 раз превышают показатели обычного бетона. Тоже самое касается и прочности на растяжение, которая у бетонополимера почти в 10 раз выше.

Также стоит учесть химическую пассивность современного бетонного состава, которая определяется по ГОСТ 25246-82. Из этого нормативного документа следует, что при 200 0 С по Цельсию химическая стойкость компонентов бетонополимера к азотной кислоте будет не меньше 0,5%, а к соляной кислоте, аммиаку или раствору кальция не менее 0,8%.

Исходя из этого, можно сделать вывод, что полимербетон в состав которого входят смолы обладает всеми необходимыми для строительства различных объектов качествами.