Классификация, характеристики, виды и свойства бетона

Полимеры — это высокомолекулярные вещества с молекулярной массой от нескольких тысяч до нескольких миллионов. Свойства полимеров во многом обусловлены не только молекулярной массой, но и химическим составом звеньев, пространственной конфигурацией молекул, степенью разветвленности молекул, типом связей между молекулами, способом производства полимера. В зависимости от всех этих параметров свойства полимеров могут различаться очень сильно.

Образование полимеров

Искусственные полимеры получают в результате трех типов реакций: полимеризации, поликонденсации, химических реакций. Полимеризацией называется процесс присоединения повторяющихся цепочек молекул (звеньев) к активному центру роста макромолекулы. Механизм полимеризации состоит из таких этапов, как:— образование центров полимеризации;— рост молекул путем последовательного присоединения новых звеньев;— перенос центров полимеризации на другие молекулы, которые начинают активно расти;— разветвление молекул;— прекращение процесса роста молекул.

Для того чтобы вызвать полимеризацию в исходном низкомолекулярном сырье, используют различные способы воздействия: высокое давление, высокие температуры, воздействие светом или облучением, катализатором. В результате полимеризации химический состав сырья и готового продукта остается одним и тем же, но меняется структура вещества.

Поликонденсацией называется процесс изготовления полимеров из многофункциональных соединений методом перегруппировки атомов и отделения побочных продуктов (воды, низкомолекулярных соединений). Способом поликонденсации, например, производят поликарбонаты, полиуретаны, фенолальдегидные смолы.

Компоненты полимерного бетона

Раствор изготавливается на основе цемента или портландцемента. В качестве вяжущего элемента используются полиэфирные смолы, а именно:

  • метилметакрил;
  • поливинил;
  • полиуретан;
  • эпоксидная смола и т. д.

Наиболее востребованными считаются полиуретановые и эпоксидные смолы. Данные компоненты отличаются прочностью и износостойкостью.

Помимо полиэфирных смол, в состав полимерного бетона входит зольная пыль, шлак, различные пластификаторы и заполнители. Важным элементом рецептуры считается, так называемое, зольное стекло, обеспечивающее защиту готовых изделий от влаги и сырости.

Подбор состава бетона

Подбор (расчёт) состава БС производится с целью получения камня с заданной прочностью и другими качественными характеристиками, регламентируемыми проектной документацией Госстандарта при минимальном расходе вяжущего.

Расчёт номинального состава предпринимается при организации производства новых изделий, а также при изменении технологии изготовления ранее выпускавшейся продукции. Расчётные работы должны проводиться в лабораторных условиях предприятия-производителя.

  1. Подбор характеристик материалов для изготовления бетона.
  2. Расчёт основного состава.
  3. Расчёт состава для дополнительных проб.
  4. Производство пробных (в небольшом объёме) замесов.
  5. Изготовление опытных образцов бетонного камня и их испытание на соответствие заявленным требованиям.
  6. Внесение корректив в состав: изменение процентного соотношения добавок и основных компонентов.
  7. Изготовление новых образцов.

Основываясь на результатах нескольких испытаний, утверждается состав с оптимальными характеристиками при минимальных затратах на производство смеси.

Тактильные элементы

В Российской Федерации осуществляется Государственная программа «Доступная среда» на 2011 — 2020 годы» [5]. В её рамках действует подпрограмма №1: для обеспечения условий доступности приоритетных объектов и услуг в приоритетных сферах жизнедеятельности инвалидов и других маломобильных групп населения.

Читайте также:  Что такое ЛДСП

В соответствии с нормативными документами [6, 7] тактильные указатели на пешеходной поверхности должны быть изготовлены из долговечных, нескользких материалов, не препятствующих их очистке от снега, грязи и мусора, иметь повышенную износостойкость к интенсивным механическим воздействиям. Срок службы указателей должен быть равен сроку службы прилегающего покрытия.

Для этих целей применяются тактильные плитки, изготавливаемые из разнообразных материалов и разных стран-производителей: керамические, фарфоровые, стальные, резиновые, бетонные, керазмитогранитные и пр. [8]. Здесь применение полимербетонов может оказаться более эффективным.

Виды полимербетонного покрытия

Классифицировать полимербетоны можно по нескольким характеристикам. Одна из основных — смолы, используемые в составе. В зависимости от условий эксплуатации они могут быть:

  • фурановые;
  • акриловые;
  • полиэфирные;
  • эпоксидные;
  • полиуретановые.

Самой высокой прочностью обладают составы, изготовленные на основе последних.

Увеличивают эту качественную характеристику материала специальные наполнители: гранитовая или доломитовая крошка, кварцевый песок.

Также используются материалы с более мелкой фракцией: кварцевая мука, молотый андезит.

Определенные вещества количество которых определено технологией, придают составу после застывания различные характеристики, что позволяет классифицировать смеси и по этому признаку.

Еще один вариант деления на виды — декоративность. Напольные покрытия из полимербетона могут быть однотонными и многоцветными.

Понятие однотонности мало подходит для этого вида полов. Благодаря наличию компонентов в виде крошки (мрамор, гранит) и после шлифовки поверхность приобретает вид мозаики или мрамора.

Многоцветная композиция создается за счет включения в состав красителей, блесток, стекла.

Такие полы могут после шлифовки и полировки превращаются в произведения искусства, что позволяет использовать их в различных торговых и развлекательных помещениях, на вокзалах или станциях метро.

Радует, что внешний вид покрытия не изменяется в процессе эксплуатации.

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:

  • облицовка фундамента;
  • ремонт бетонной поверхности;
  • в качестве смеси для наливного пола;
  • для сооружения водоотводных лотков и др.

Полимербетон — современный инновационный заменитель обычного бетона

Полимербетон (литьевой камень, полимерцемент, бетонополимер, пластобетон, пластбетон) был изобретен в Америке как более прочная и долговечная альтернатива обыкновенному бетону. Введение в состав нового материала синтетических вяжущих компонентов и отвердителей придало ему повышенную стойкость к влаге, морозам и раздражающим химическим факторам. А использование дешевых минеральных заполнителей позволяет снизить цену.

Итак, сегодня мы расскажем вам о полимербетонах, из составе, особенностях, составе, свойствах, назначении, ГОСТе, наполнителях и других важных факторах.

Читайте также:  Виды красок по бетону для наружных и внутренних работ

Что такое полимербетон?

Понятие

Этот материал являет собой один из новых видов бетонных смесей, где вместо силиката либо цемента (используемых во время приготовления обычного бетона) применяется полимер. Он вводится в состав в виде вязкой текучей жидкости (синтетической смолы) и придает готовым полимербетонным изделиям немало полезных свойств.

Полимербетон — современный инновационный заменитель обычного бетона

В частности, они очень плотные и способны прослужить гораздо дольше, чем элементы и конструкции из обыкновенного бетона. При этом не разрушаясь, не трескаясь и не осыпаясь, выдерживая до 400 циклов замораживания и разморозки, не боясь погодных катаклизмов и легко ремонтируясь. Для ремонта достаточно залить поврежденное место небольшим количеством смеси – адгезия у нее отличная, изделие станет как новенькое.

Преимущества и недостатки

  • Прочность, небольшой вес, ударная стойкость, упругость в разы выше, чем у обычного бетона.
  • Высокая пластичность, хорошая пригодность к ремонту.
  • Способность легко переносить, ливни, жару и холода.
  • Спокойное отношение к химическим реактивам.
  • Красивый внешний вид, разнообразие оттенков и фактур.
  • Быстрое время застывания смеси.
  • Плотная и ровная поверхность.
  • Достаточно высокая цена полимербетона за м3 (которая зависит от типа комплектующих, особенно смол).
  • В свободном доступе не всегда можно отыскать этот материал.

О том, какие изделия можно получить из полимербетона, на примере фонтана рассказывает следующее видео:

Виды материала

Зависят они от того, какой тип заполнителя входит в состав. В особенности важна его фракция, определяющая конечные цели применения литьевого камня: для декоративных изделий, строительства, теплоизоляции, сооружения полов, подоконников, облицовочной плитки.

  • Тяжелый полимербетон – содержит заполнитель с фракцией самого крупного размера (от 2 до 4 сантиметров). Используется для строительных работ, где нагрузки очень высоки.
  • Полимербетон конструкционного типа отличается высокой плотностью – от 1,5 до 3 тонн на кубический метр. Также применяются для строительства. Размер фракции заполнителя – не более 2 сантиметров. К этой категории относится и декоративный литьевой камень, который имитирует натуральные дорогие камни (мрамор, например).
  • Полимербетон конструкционно-теплоизоляционного типа имеет такой же размер крошек заполнителя, а плотность его колеблется от 0,5 до 1,5 тонны на кубический метр. Имеет улучшенные свойства сбережения тепла, годится для фундамента и несущих стен.
  • Полимербетон теплоизоляционного типа отличается самой маленькой фракцией пористого заполнителя (стружки, перлита, пробки, полистирола) – не более 1 сантиметра. Плотность его – от 0,3 до 0,5 тонны на кубический метр. Изделия из полимербетона получаются легкими, они хороши для возведения внутренних перегородок и для теплоизоляции.
  • Литьевой камень, где в качестве заполнителя используют мелкий песок (с фракцией до 0,15 миллиметра), применим для производства элементов декора и полов.

Технические характеристики

Полимербетон — современный инновационный заменитель обычного бетона

Свойства

По многим характеристикам полимербетон далеко обходит обычный бетон. Превышая показатели по прочности – от четырех до шести раз, по преодолению растяжения – от пяти до десяти. А по стойкости к износу – в пятнадцать-тридцать раз. Способность пережить мороз также высока: от 300 до 500 циклов.

Для наглядности сведем основные параметры в таблицу.

Эти характеристики указывают на высокую долговечность и прочность нового вида материала. Что касается его знаменитой химической пассивности, то ее определяет ГОСТ 25246-82.

Читайте также:  Химический (жидкий) анкер: инструкция по применению, расход, видео

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.

Плюсы и минусы

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.

По составу

Наполнитель бетона во многом определяет его разновидность. На сегодня известно множество типов материалов, которые приготавливаются с применением самых разных добавок. Чаще всего в строительстве используют:

  • Пенобетон – тип ячеистого бетона, изготавливаемый с применением пенообразователя. Имеет высокую плотность, морозостойкость, способность сохранять тепло внутри здания.
  • Газобетон – готовится с добавлением газообразователя, обычно – мелкодисперсного алюминия. После замешивания образует массу со сливающимися порами диаметром до 4 мм.
  • Керамзитобетон – включает в себя керамзит и воздухововлекающие добавки. Имеет небольшой удельный вес, почти не поддается усадке, может выдерживать до 30 циклов заморозки/разморозки.
  • Силикатный бетон – вместо цемента в нем применяют известняк, который перемешивается с кремнеземистыми компонентами. Ингредиенты вступают в химическую реакцию и образуют гидросиликат кальция, который обеспечивает надежную связь заполнителей и раствора.
  • Опилкобетон – готовится с древесной стружкой и может использоваться как теплоизоляционный или конструкционно-теплоизоляционный материал.
  • Полистиролбетон – содержит в составе полистирольную крошку, которая наделяет готовую смесь отличными теплоизоляционными характеристиками. Область применения легких бетонов этого типа – утепление чердаков, стен, устройство стяжки.

Легкие бетоны – универсальный материал при сооружении зданий. Его широкая классификация позволяет строителям с легкостью подобрать именно тот тип бетонной смеси, который оптимально подходит для конкретного вида работ.

Вывод

Полимербетон – более современный материал, в отличие от традиционных цементных составов. Помимо своих полезных характеристик, он уникален тем, что может послужить отличным способом использования вторичного пластика.

Количество отходов на нашей планете колоссальное, а использование их в бетоне – отличная идея утилизации.

Возрастающие темпы строительства и, соответственно, нарастающие объемы потребления полимербетона могут наладить использование пластиковых отходов в строительных технологиях не только в кустарных, но и промышленных масштабах.

Зная, как смешивать компоненты и обладая соответствующим оборудованием, вполне возможно изготовить полимерцементный раствор в домашних условиях.