Полимерный бетон технология. Новая разновидность бетона

Главное отличие полимерного бетона от прочих бетонных смесей заключается в использовании при производстве органических соединений. Полимерный бетон представляет собой смесь различных вяжущих компонентов и полиэфирных смол, которые соединяют с различными веществами (катализаторами, отвердителями и растворителями). Полимерный бетон по своим физическим и механическим характеристикам сильно превосходит прочие виды бетона. У него повышенная пластичность, увеличенная прочность, он не боится воды и мороза, стойкий к истиранию. При желании и наличии некоторых знаний по технологии производства изготовить полимерный бетон своими руками не составит труда.

Полимерный бетон по механическим и физическим характеристикам превосходит все остальные виды бетона.

Где применяется подобный материал

В силу всех своих положительных характеристик применимость этого материала в строительстве намного выше, чем у других. Этот материал используется:

в качестве изоляционного покрытия бетона;
при кладке высокопрочного кирпича;
в качестве атмосферостойкого покрасочного материала;
при декоративной отделке фасадов помещений;
для шпаклевки и штукатурки;
как клеевой раствор для облицовочной плитки;
покрытие для теплых полов.

Благодаря своим характеристикам, таким как высокая пластичность и низкая пористость, устойчивая прочность, которая достигается за небольшой период времени, полимерный бетон можно изготавливать методом виброформования. В том числе его можно применять для работы с изделиями малых форм архитектуры, декоративных предметов для мебели и несущих конструкций.

Вернуться к оглавлению

Прозрачный бетон: некоторые особенности

Каждый день происходят усовершенствования, в том числе и в строительной сфере. Бетон в большей степени известен своей прочностью, нежели светопропускной способностью. Так было до того времени, пока на рынке не появилась новинка - прозрачный бетон. Этот материал представляет собой смесь из бетона и стеклянных нитей, которые позволяют обычному цементному раствору принимать повышенную твердость бетонного раствора, плюс к тому еще и довольно значимую прозрачность.

Благодаря присутствию стеклянных волокон в составе бетона сквозь него можно увидеть силуэты.

Техническое название прозрачного бетона - литракон. Выполняется он в виде блоков, ненамного больше кирпича, а из-за прозрачности кажется совсем невесомым. Этот материал по праву может занять место в ряду декоративно-строительных материалов. По заверениям производителей такие блоки, помимо применения в строительстве перегородок, можно использовать даже для мощения тротуаров, так как стеклянные волокна составляют всего 4% от общей части бетонного раствора, и материал сохраняет многие преимущества бетонной смеси.

Благодаря присутствию в составе стеклянных волокон сквозь новый материал возможно увидеть силуэт человека или, к примеру, дерева. Блоки, выполненные из этого материала, позволяют наполнить жилое помещение светом, сделать его легким и воздушным. Создается впечатление, будто стен практически не существует. Применять такие блоки предпочтительно в помещениях, которые изначально построены «глухими», касается это коридоров и кладовок. Если при возведении перегородки из прозрачного бетона воспользоваться светодиодной подсветкой, то можно добиться потрясающих эффектов.

Размеры производимых блоков могут быть разными, что совсем не препятствует пропусканию света сквозь них. Эти блоки пропускают солнечные и электрические лучи на расстояние до 20 метров. А технология производства может меняться в зависимости от требований заказчика. Стеклянные волокна могут быть распределены как по всему периметру блока, так и концентрироваться в определенной его части, а в некоторых случаях существует возможность образования определенных контуров.

Вернуться к оглавлению

Печатный бетон: основные свойства

Печатный бетон широко используется при мощении тротуаров, мостовых, бассейнов, на фасадах и в интерьере.

В последние годы все большую популярность приобретают декоративные формы бетона. Данная технология широко применяется при мощении тротуаров, бассейнов, мостовых, в интерьере и на фасадах. Все чаще используется отделка поверхностей цветным бетоном, который также является нововведением в строительной отрасли. Такой бетон производится путем отпечатывания текстуры на поверхности бетона, благодаря чему имитируется любая поверхность - от камня до плитки.

Для производства печатного бетона применяется бетон марки М-300 с использованием фиброволокна в качестве армирующего материала. После заливки бетона в формы его поверхность отпечатывается формами и в качестве завершающего этапа обрабатывается лаком, который препятствует проникновению влаги в поры бетона, возникает эффект отталкивания влаги.

Другое название печатного бетона - пресс-бетон, что полностью отражает его сущность: матрицу с узором отпечатывают на поверхности покрытия, благодаря чему можно создать полную имитацию каменного покрытия при минимальных трудозатратах. Печатный бетон сочетает в себе основные потребительские характеристики - износостойкость и декоративный внешний вид. Помимо большого выбора фактур для производства бетона, существует возможность его окрашивания в различные цвета.

Печатный бетон по многим своим техническим характеристикам превосходит асфальтовое покрытие и бетонную плитку. У него повышенная стойкость к воздействию агрессивных компонентов внешней среды, а также увеличен предел температурного режима от + 50 до -50°С. Такое покрытие легко чистить, оно не скользкое, что делает его незаменимым при укладке покрытия в бассейнах. Такой бетон не теряет свой первоначальный цвет под действием ультрафиолетовых лучей. При использовании печатного бетона можно добиться потрясающих декоративных эффектов.

Покрытие, выполненное из этого материала, выдерживает около 300 циклов заморозки и оттаивания, что делает его абсолютным лидером среди других материалов. Кроме того, такой бетон не подвергается разрушению под воздействием кислот и щелочей, что делает его прекрасным материалом для организации напольного покрытия в гаражах или автомастерских.

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.

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.

Вернуться к оглавлению

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.

Вернуться к оглавлению

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.

Вернуться к оглавлению

Виды

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.

Вернуться к оглавлению

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.

Вернуться к оглавлению

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 бетонкладутся в последнюю очередь. Затем тщательно перемешивается. Приготовление закончилось.

Вернуться к оглавлению

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.

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

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

Для получения продукта требуются:

Наполнитель достаточно крупной фракции (песок, щебень, крупно измельченное стекло).Заполнитель более тонкого помола, уменьшающий стоимость материала.

Это порошок из графита, кварца или андезита.Связующее вещество - его понадобится порядка 5 процентов. В этом качестве используют одну из полимерных смол. Например, полиэфирную (ненасыщенную), карбамидоформальдегидную, фурановую, эпоксидную.Отвердители, пластификаторы, специальные модифицирующие добавки, красители.Смазка для разделения форм и гелькоут для наружного покрытия.

Способы производства

Процесс производства может происходить по периодической или непрерывной технологии.

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

Следующее видео рассказывает об изготовлении и напылении облегченного полимербетона:

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

На разделительную пасту наносится слой гелькоута нужного цвета.Внутрь формы закладывается композиционная смесь, состоящая из вышеперечисленных ингредиентов, предварительно хорошо перемешанных в бетоносмесителе. На крупных производствах, где объемы весьма солидные, смесь закладывают в форму с помощью бетоноукладчика.

Если изделия небольшие, а технологический процесс является периодическим, то это делается вручную.Теперь необходимо, чтобы уложенная смесь подверглась воздействию вибрации (виброуплотнению). Время данной процедуры составляет примерно две минуты. На заводе для этого служит резонансная виброплощадка, на небольшом производстве – вибростол.

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

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

Необходимое оборудование

Особенности выбора и затраты

Тем, кто мечтает замахнуться на непрерывную технологию и солидные объемы, организовав крупное промышленное производство, потребуется специальное конвейерное оборудование. Которое будет включать в себя автоматы для дозировки, смешивания, литья, доводки, а также механизированный склад.

Обойдется всё это в кругленькую сумму, составляющую несколько миллионов долларов. Если ограничиться лишь фирменным оборудованием «под ключ», то расходы будут значительно меньше – от 30 до 50 тысяч долларов.

Но всё равно не всегда имеется возможность найти деньги на покупку, особенно в наше сложное время. Впрочем, можно обойтись еще меньшими затратами.

Если приобретать все необходимые машины и прочие вещи по отдельности. А кое-что и самостоятельно смастерить. Далее – подробнее об этом варианте.

Перечень техники и приспособлений

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

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

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

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

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

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

Про выбросы в атмосферу от производства полимербетона расскажем далее.

О еще одном способе изготовления полимербетона расскажет и этот видеосюжет:

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

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

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

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

Создание своими руками

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

Выбор помещения и его обустройство

Для начала нужно подумать о помещении – понадобится метров 80 квадратных общей площади.

Желательно где-то на отшибе подходящий домик присмотреть. И 12 квадратных метров сразу же надо будет отгородить для литьевого помещения, причем придется постараться максимально загерметизировать все щели. Чтобы стирол не утекал.

В центре этой комнаты мастерим стол на раме из железных уголков, покрыв его столешницей из ДСП. Выставляем его поверхность по уровню – это важно!Над столом устанавливаем вытяжку – металлический короб с электродвигателем.

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

Необходимое сырье

Необходимое сырье:

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

Понадобится чистое пластиковое ведро для размешивания, перфоратор на 450 ватт и строительный миксер (к нему приделаем перфоратор, приварив сверло для перфорирования - получим смеситель).Форму мастерим из ламинированных древесных плит, делая ее разборной. Разделительную пасту удобно наносить кистью, растирая капроновым чулком.Гелькоут разбавляем смолой (добавив ее 10 процентов) и наносим флейцевой кистью. Делаем это дважды.

Следим, чтобы волоски с кисти не прилипли.Смешав в чистом ведерке смолу с отвердителем, добавляем 15 процентов мела, а затем – порциями песок. Масса должна стать вязкой. Чтобы удалить пузырьки воздуха, время от времени постукиваем ведерком по полу.После готовности заливаем раствор в форму.

Теперь разгладим поверхность: два человека берутся руками за форму (непременно снабженную ручками) и, приподняв, постукивают ее о стол. Смесь оставляют (минут на 40) и выходят из литьевой комнаты.После застывания до «резинового» состояния - можно это определить по очень горячей поверхности и особому звуку при постукивании - вынимаем изделие из формы (разобрав ее) и переворачиваем заливочной стороной вниз. Даем полностью затвердеть, затем шлифуют и полируют.

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

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

Вконтакте

Одноклассники

И подписывайтесь на обновления сайта в Контакте, Одноклассниках, Facebook,Google Plusили Twitter.

От автора: здравствуйте, дорогие читатели. Мы стараемся следить за всеми передовыми строительными технологиями и освещать их на страницах нашего сайта. В этот раз мы поговорим о полимербетоне, или «искусственном камне».

Материал был создан в США и сейчас активно используется застройщиками в Европе и России для возведения жилых и подсобных помещений, предметов быта, скульптур, а также при изготовлении мебели. Его востребованность ставит перед потребителем сложную задачу: можно ли сделать полимерный бетон своими руками?

Ведь технология изготовлениятребует узкоспециализированных знаний и навыков. Изучим технические характеристики покрытия и определим, как самостоятельно сделать полимербетон без привлечения строителей.

Особенности материала

Полимербетон сочетает в себе достижения современных технологий и традиционных, вместо привычного вяжущего вещества - цемента или силиката - в данной смеси используется полимер (другое название вещества - синтетическая смола). Благодаря применению в производстве эпоксидных, фурановых и ненасыщенных полиэфирных смол, полимерный бетон приобретает свои отличительные технические характеристики.

Новые технологии постоянно вносят коррективы в строительную отрасль, предлагая инновационные материалы. Не так давно группу бетонов пополнил современный полимербетон. Он стремительно обретает популярность в нашей стране, поскольку прочнее и долговечней традиционного бетона и отличается красивым внешним видом. Называют его еще искусственным или литьевым камнем. Помимо строительства применяют полимерный бетон для изготовления мебели, сантехнических приборов, отливают из него интересные ландшафтные скульптуры, устраивают фонтаны и искусственные водопады.

Особенности и виды

Полимербетон - это одна из новых разновидностей бетонной смеси, в которой вместо цемента связующим компонентом являются полимеры. Композитный материал получают смешивая вязкую текучую синтетическую смолу с минеральными заполнителями. Добавляют в смесь также пластификаторы, красители, отвердители. В зависимости от используемого типа заполнителя и его фракции, применяемого вида вяжущего и назначения материала, различают несколько типов специального полимерного бетона.

Тяжелый полимербетон, в его составе содержится заполнитель крупной фракции (2 - 4 см). Он используется для изготовления конструкций, подвергающихся высоким нагрузкам.
Теплоизоляционный. В качестве заполнителя применяют мелкие частицы (до 1 см) высокопористых материалов. Употребляется для теплоизоляции, подходит для возведения внутренних перегородок.
Конструкционный высокой плотности. Размер частиц заполнителя в смеси не превышает 2 см. Используется в строительстве. В эту группу входит также литьевой камень, имитирующий натуральные виды гранита, мрамора, оникса.
Конструкционно-теплоизоляционный. Показатель плотности данного типа полимербетона варьируется в диапазоне 0,5 - 1,5 т/м3. Фракция крошки заполнителя не более 2 см. Материал обладает хорошими показателями теплосбережения. Сфера применения: устройство фундаментных и стеновых конструкций.

Технология приготовления полимербетона

Для получения полимербетона в качестве скрепляющего вещества применяются полимеры, находящиеся до фазы затвердения в жидком состоянии (термопластичный или термореактивный тип материала). Наиболее распространенным продуктом считаются фурановые, эпоксидные, полиэфирные, фенолформальдегидные и карбамидоформальдегидные синтетические смолы.

ГОСТом в составе полимербетона в отличие от обычного бетона допускается использование заполнителя не только в виде крупных и мелких фракций, но и тонкодисперсных компонентов. Конкретный размер частиц заполнителя выбирают исходя из назначения полимерного бетона и выдвигаемых к нему требований. Для тяжелого бетона заполнителем служат крупные фракции щебня: 10-20 мм и 20 - 40 мм, для более легкого вида бетонной смеси - пористый керамзитовый гравий и аглопоритовый щебень.

В рецепте полимербетона в качестве мелкозернистого заполнителя присутствует кварцевый песок. В роли порошковых наполнителей применяют андезитовую или кварцевую муку, графитовый порошок и маршалит. В составе полимерного бетона обязательно присутствуют модифицированные добавки: пластификаторы, стабилизаторы, отвердители и красители. По отношению к каждому из видов материала действуют определенные стандарты.

Как приготовить полимерный бетон самостоятельно

Первым делом следует заготовить исходные материалы: щебень нужных фракций, кварцевый песок величиной зерен не более 5 мм, молотый наполнитель, например, минеральную муку, связующую смолу.

Примерный состав по массе в процентном отношении имеет такие значения: щебень - 51%, кварцевый песок - 26%, минеральная мука - 11%, синтетическая полимерная смола - 10%, остальное - модифицированные добавки.

Приготовление полимербетона своими руками включает ряд последовательных операций. Для этого нужно:

Очистить от грязи и промыть крупные заполнители.
Просеять песок и отделить находящиеся в нем примеси.
Просушить промытые заполнители, обеспечив нужный показатель влажности. Рекомендуется использовать только сухой компонент влажностью не выше 0,5% - 1%. Несоблюдение этого параметра существенно снизит прочность конечного продукта.
Загрузить заполнители в смеситель, четко соблюдая такой порядок: сначала засыпать щебень, затем песок, в последнюю очередь наполнитель.
Перемешать загруженные компоненты.
Подготовить связующее вещество. В зависимости от используемого синтетического материала его размягчают с помощью нагрева или разводят растворителем, доведя до нужной консистенции.
К размягченному полимеру добавить модифицирующие вещества и перемешать.
Ввести связующее в подготовленную смесь заполнителей.
Перемешать связующую смолу с заполнителем (1 - 2 минуты).
Добавить отвердитель и вновь перемешать в течение 3-х минут.

Надо иметь в виду, что приготовленная смесь быстро схватывается, поэтому ее необходимо тут же использовать, заливая в опалубку или приготовленные формы.

Среди разновидностей полимербетонов, производство которых ведется в заводских условиях, выпускаются варианты в виде сухих смесей. В качестве заполнителя для них требуется фракция, не превышающая 1 см, разводят смесь водой. Данный вид материала подходит для заделки трещин, ремонта бетонных конструкций, заливки фундаментов и обустройства наливных полов.

Сфера применения полимербетона в строительстве

В первую очередь полимербетон является строительным материалом. Изделия из полимербетона отличаются высокой прочностью, водонепроницаемостью, морозостойкостью, устойчивостью к агрессивным средам, многообразием расцветок. Материал может тонко воспроизводить рисунок натурального гранита, мрамора, или малахита. Этот фактор играет важную роль в использовании полимербетона для изготовления колонн, подоконников, элементов каминов, балясин, ступеней и перил для лестниц, декоративной лепнины, облицовочных плит.

Широко используется в строительстве технология бесшовных наливных полов из полимербетона. По составу различают несколько типов таких покрытий, подходящих для помещений разного назначения. В промышленных цехах часто используют смеси на основе эпоксидных смол. Самым легким и эластичным является полиуретановый пол, его обустраивают в магазинах, торговых центрах, офисных помещениях, на балконах и лоджиях в жилых квартирах.

Полимербетоны - замечательная альтернатива конструкциям из обычного бетона и отделочным материалам из природного камня.

Что это за материал? Чем он отличается от привычных бетонных смесей с точки зрения состава и потребительских свойств? Можно ли приготовить полимербетон своими руками? Где и как его используют? Попробуем найти ответы.

Что это такое

Определение

Давайте выясним, что такое полимербетон? Ключевое отличие интересующего нас материала от обычного бетона — в том, что в качестве связующего вместо портландцемента используются синтетические смолы. Как правило, термореактивные; реже — термопластичные.

Справка: термореактивным называется полимер, в котором при нагреве происходят необратимые химические изменения, приводящие к изменению его прочностных или иных свойств.
Проще говоря, после разового нагрева пластик больше не плавится при достижении той же температуры.
Термопластичные полимеры, напротив, совершают фазовый переход при каждом нагреве.

Не стоит путать нашего героя с другим материалом — полимерцементным бетоном. В нашем случае полимеры используются в качестве единственного связующего. Полимерцементный бетон — это обычный бетон на основе портландцемента, модифицированный синтетическими добавками для придания ему каких-либо специфических свойств (повышенной эластичности, износостойкости, водонепроницаемости и т.д.).

Ключевые свойства

Что замена цемента на полимеры дает с точки зрения потребительских качеств?

Повышенную прочность на растяжение . Бетоны на цементной основе обладают отменной прочностью на сжатие, а вот изгибающие или растягивающие нагрузки воспринимаются арматурным каркасом.
Пониженную хрупкость . Материал куда более стоек к ударным нагрузкам.
Эластичность . Там, где бетонный монолит лопнет, полимербетонный лишь незначительно деформируется.
Водонепроницаемость . Портландцемент при сушке дает значительную усадку, что обеспечивает пористую структуру бетона. В отличие от него, полимеры после окончательного набора прочности уменьшается в объеме крайне незначительно; причем усадка приводит не к поризации, а к небольшому уменьшению линейных размеров готового изделия.

Уточним: для улучшения теплоизоляционных качеств и уменьшения веса в ряде случаев при производстве полимербетонных изделий практикуется использование пористых заполнителей.
В этом качестве используются керамзитовый и перлитовый песок.
Однако поры заполнителя не выходят на поверхность, а раз так — водонепроницаемость не страдает.

Морозостойкость . Собственно, это свойство прямо вытекает из предыдущего пункта: нет пор — нет и кристаллизации воды в них, разрывающей материал при заморозке.

Повышенную износостойкость . Полимерное связующее банально прочнее цементного камня на разрыв; оторвать от него частицу наполнителя куда сложнее.
Химическую стойкость . И она обусловлена свойствами полимеров: большая часть смол инертна к действию агрессивных газов и жидкостей.

Применение

Давайте изучим основные области применения полимербетона.

Область применения	Описание
Напольные покрытия	Тонкое полимербетонное покрытие с мелкофракционным заполнителем позволяет модифицировать свойства основания, придав ему повышенные износостойкость и водонепроницаемость. Кроме того, полимербетонные полы, как мы помним, отличаются устойчивостью к агрессивным средам. Материал применяется в помещениях и на открытом воздухе (в частности, как аэродромное покрытие).
Мебель	Для нужд мебельного производства из нашего материала изготавливаются красивые и прочные столешницы, рабочие поверхности; нередко полимербетонные плиты используются в качестве подоконников.
Сантехника	Раковины для кухонь и умывальники, произведенные из полимербетона, выгодно отличаются от металлических аналогов отсутствием шума при падении на них струи воды. Фаянс и фарфор же они превосходят прежде всего своим внешним видом, имитирующим натуральный камень.
Водосточные системы	Полимербетонные лотки и, главное, куда долговечнее. Причина — в уже упомянутой водонепроницаемости материала: вода не станет разрушать полимербетонный лоток, замерзая в его порах.
Шпаклевки	Смола с минеральным наполнителем после добавки отвердителя превращается в быстро схватывающуюся и исключительно прочную мастику — эффективный материал для заделки трещин и прочих дефектов бетонных поверхностей.
Ритуальные услуги	Полимербетонные надгробные памятники выглядят как минимум не хуже гранитных; при этом их цена заметно ниже, чем у натурального камня.

Производство

Нормативные документы

Обсуждаемый нами материал считается относительно новым и имеющим заграничное происхождение; однако изучение нормативных документов, по которым он производится, приведет к неожиданному открытию. Инструкция по производству полимербетонов и изделий из них за номером СН 525-80 была принята в 1981 году и остается актуальной по сей день.

Давайте изучим основные тезисы документа. Для всех изделий из полимербетона нормальным температурным режимом считается диапазон от -40 до +80 градусов по шкале Цельсия.

Уточним: если верхняя граница обусловлена возможностью применения термопластичных смол, размягчающихся при нагреве, то нижняя — повышенной хрупкостью полимеров при замораживании.
В отсутствие ударных и вообще механических нагрузок нижний предел эксплуатационной температуры может быть безболезненно увеличен до актуального в самых суровых климатических зонах.

Связующее

В состав полимербетона, согласно тексту документа, могут входить следующие полимеры:

Заполнитель

В качестве основного заполнителя используется щебень скальных пород. Применение осадочных пород (известняка, ракушечника и т.д.) не допускается: его невысокая прочность на сжатие существенно ухудшит эксплуатационные качества продукта.

Размер фракции щебня определяется, как ни забавно это звучит, его же максимальным диаметром:

Если наибольший размер не превышает 20 мм, используется одна фракция — 10-20 миллиметров.
В тех случаях, когда наибольший размер достигает 40 мм, рекомендуется применять две фракции: 10-20 и 20-40 миллиметров. Мелкая щебенка будет способствовать более плотному заполнению и, соответственно, повысит итоговую прочность материала.

Обратите внимание: для пористых заполнителей (уже упоминавшихся керамзита и перлита) допустим максимальный размер 20 мм; используются две фракции: 5-10 и 10-20 миллиметров.
При этом, процентный состав заполнителя делится между крупной и мелкой фракциями в отношении 60:40 процентов по массе.

Помимо крупного, используется мелкий (так называемый зерновой) заполнитель. Обычно в этой роли выступает кварцевый песок — природный или дробленый. Требования к нему в основном сводятся к отсутствию примесей — пыли, ила и глины, которые способны ухудшит сцепление между заполнителем и связующим.

Наполнитель

Кроме минерального заполнителя, в состав продукта входит молотый наполнитель — минеральная мука. Стандарт предусматривает несколько вариантов.

Допускается использование перемолотых щебня и кварцевого песка. Для материала, который готовится на основе карбамидоформальдегидных смол, дополнительно используется водно-связующая добавка — строительный гипс (ГОСТ 125-70).

Пример состава

В качестве образца мы проанализируем состав тяжелого полимербетона на базе фурано-эпоксидного связующего ФАЭД. Источником информации нам послужит все тот же документ СН 525 -80.

Любопытно: БСК выполняет сразу две функции.
Она служит катализатором полимеризации (отвердителем) и обеспечивает дегидратацию (обезвоживание) сырья.

БСК — эффективный и безопасный отвердитель с дополнительной функциональностью.

Технология

Как выглядит технология полимербетона (точнее, его изготовления) в промышленных условиях?

Заполнители тщательно промываются от всевозможных загрязнений. Как мы помним, они могут негативно сказаться на итоговой прочности продукта.
Следующий этап — сушка. Влажность заполнителя не должна превышать 1 процента; рекомендуется придерживаться массового содержания воды до 0,5%.
Разделенные на фракции компоненты загружаются в смеситель.
Последовательность загрузки и промежуточных операций строго регламентирована:
1. Загружается щебень.
2. Добавляется песок.
3. Добавляется наполнитель.
4. Смесь перемешивается в течение 1-2 минут.
5. Добавляется связующее.
6. Смесь перемешивается 3 минуты.
7. Добавляется отвердитель.
8. Перемешивание в течение 3 минут — и материал готов к заливке.
На внутреннюю поверхность формы наносится разделительный слой, который помешает полимербетону слипнуться с ней. В этой роли обычно используются парафин, машинное масло или технический вазелин.
Форма заливается максимально равномерно и по возможности без полостей.
Последний этап — уплотнение смеси на вибростоле или с помощью навесного вибратора. Оптимальная амплитуда — 2-3 миллиметра, частота — 3000 колебаний в минуту (50 Гц). Если смесь замешивается и выкладывается в несколько приемов, ее уплотнение повторяется после каждой выкладки.
Сигнал к прекращению на поверхности жидкой фракции материала (обычно для этого достаточно 2-3 минут).

Форма может быть снята с готового изделия через сутки. Набор прочности при комнатной температуре занимает от 20 до 60 суток. Он, впрочем, может быть ускорен нагревом до 60-80 градусов; температура поднимается и опускается со скоростью 0,5С в минуту во избежание роста внутренних напряжений.

Как видите, каких-то особых сложностей технология производства не предполагает; при наличии связующего, отвердителя, бетономешалки и вибростола изготовить полимербетон в домашних условиях вполне реально.

Нюанс: очищать бетономешалку от остатков смеси придется исключительно быстро.
После добавки отвердителя схватывание занимает не более часа.

Обработка

Чем и как обрабатываются полимербетонные изделия? Можно ли их шлифовать и клеить?

Чем резать и сверлить этот материал?

Для склеивания используются мастики и клеи на основе все тех же синтетических смол. Мастики, помимо собственно связующего, содержат каменную муку.

На фото — полиуретановый клей белорусского производства с креативным названием.

Для шлифовки подходит обычная наждачная бумага. Для полировки используется войлочный круг; глянец можно навести с использованием пасты ГОИ (полировальная паста разработки Государственного Оптического Института).

Сверлить материал в принципе можно обычными победитовыми сверлами по бетону; однако алмазное бурение отверстий в бетоне с полимерным связующим дает куда лучший результат. Края отверстия остаются идеально ровными, без сколов. Для отверстий большого диаметра (например, под смеситель в полимербетонной рабочей поверхности для кухни) используется алмазная коронка.
Идеальный инструмент для резки — опять-таки алмазная пила. Она предпочтительна и для конструкций, внешний вид которых не столь важен (резка железобетона алмазными кругами позволяет сделать края реза идеально ровными и не менять круг при прохождении армирования);в случае той же столешницы неаккуратный рез безнадежно испортит ее внешний вид.

Алмазная пила — идеальный инструмент для резки материала.

При обработке материала в общем случае стоит избегать его сильного нагрева. Температура свыше 120 — 150 градусов противопоказана термопластичному связующему.

Заключение

Полимербетон (который также называют литьевым или искусственным камнем, полимерцементом, бетонополимером и пластбетоном) является альтернативным видом бетонной смеси, в которой вместо стандартного связующего вещества используется полимер (синтетическая смола). Благодаря этому компоненту и более дешевым минеральным заполнителям, состав отличается высокой влаго- и морозоустойчивостью, но при этом цена литьевого камня ниже. Рассмотрим подробнее: полимербетон – что это такое и действительно ли этот материал стоит использовать в строительстве, в качестве замены привычного бетона?

Чтобы ответить на этот вопрос, в первую очередь определим, какие компоненты включает в себя пластбетон.

Состав полимербетона

Львиную долю состава полимерцемента занимает заполнитель и добавляется он сразу двух видов:

Молотый – тальк, графитовый порошок, андезитовая мука, молотый базальт, слюда и прочее сырье.
Грубодисперсный – гравий, щебень, кварцевый песок.

Важно! При производстве литьевого камня нельзя использовать металлическую пыль, цементную известь и мел.

В качестве «скрепляющего» составляющего используется смола:

фурано-эпоксидная (должна отвечать требованиям ТУ 59-02-039.13-78);
фурфуролацетоновая (ФАМ), отвечающая стандартам ТУ 6-05-1618-73;
карбамидоформальдегидная (соответствует нормам ГОСТ 14231-78);

Чтобы скрепить заполнитель часто используют полиэфирную смолу, так как она стоит дешевле других. Также допускается использование мономер метилметакрилата (сложного метилового эфира), отвечающего стандартам ГОСТ 16505.

Помимо этого в составе литьевого камня присутствуют отвердители, пластифицирующие добавки и красящие компоненты. Они также должны соответствовать требованиям, предъявляемым к химическим добавкам (ГОСТ 24211).

В зависимости от того или иного количества и типа компонентов можно получить полимербетон разного качества.

Разновидности полимербетона

В зависимости от того, какой заполнитель (а точнее его фракция) вы добавили в раствор литьевого камня, можно получить материал как для создания легких декоративных элементов, так и для сооружения более массивных конструкций.

Исходя из этого, различают следующие классы полимербетона:

Сверхтяжелый. Плотность такого бетона составляет от 2,5 до 4 т/м 3 . В качестве заполнителя для сверхтяжелого строительного материала используют компоненты размером не менее 2-4 см. Такой тип бетона используется для строительства конструкций, на которые оказывается большое давление (несущие конструкции, фундамент).
Тяжелый (плотностью от 1,8 до 2,5 т/м 3). Такой пластбетон конструкционного типа подходит для изготовления декоративных литьевых камней, имитирующих мрамор и прочие дорогостоящие камни. Размер заполнителя тяжелого полимербетона не должен превышать 2 см.
Легкий. Так как плотность такого материала составляет 0,5-1,8 т/м 3 , то его обычно относят к бетонам конструкционно-теплоизоляционного класса. Бетонополимер этого типа отличает высокими показателями сбережения тепла. Заполнитель для его приготовления используется такой же фракции, как и для тяжелого полимербетона, меняется только его количество.
Сверхлегкий. Плотность такого состава составляет от 0,3 до 0,5 т/м 3 , поэтому он используется для теплоизоляционных работ и при возведении внутренних перегородок. В качестве наполнителя чаще всего выступают различные стружки, перлиты, пробка и полистирол с фракцией не больше 1 см.

Полезно! Чаще всего полимербетон используют для изготовления: кухонных столешниц, раковин, подоконников, колонн, ступеней, памятников, каминов, фонтанов, полов, ваз и многого другого.

Также существует самый легкий искусственный камень, с заполнителем размером не более 0,15 мм. Такой материал нашел применение при производстве декоративных элементов.

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.

Преимущества и недостатки литьевого камня

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

Помимо этого полимербетон обладает следующими преимуществами:

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

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

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

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

Способы производства литьевого камня

Процесс изготовления бетонополимера может быть непрерывным или периодическим.

Непрерывное производство

В этом случае мы говорим о крупном производстве, для которого потребуется приобрести соответствующее оборудование:

Вибростол.
Мешалку.
Компрессорную систему с пистолетом.
Силиконовые матрицы.
Вытяжку.
Шлифовальные и полировочные машины.

Чтобы приобрести все необходимое придется потратить порядка 250 000 рублей. Даже если учесть, что часть оборудования вы изготовите своими силами, самые дорогостоящие инструменты придется приобретать. Поэтому мы не будем останавливать на этом способе производства и рассмотрим более доступную технологию.

Изготовление полимерцемента в домашних условиях

Зная, что такое полимербетон, становится очевидно почему чаще всего для производства столешниц и декоративных элементов для загородного участка используется именно этот материал. К счастью для его «домашнего» производства вам не потребуется специализированного оборудования.

Чтобы изготовить полимерцемент своими руками:

Промойте и очистите заполнитель. После этого высушите его, пока влажность щебня или гравия не будет составлять 0,5-1%. Если использовать влажный заполнитель, то прочность готового изделия понизится.
Просейте песок и удалите из него примеси.
Засыпьте в бетономешалку сначала щебень, потом песок и заполнитель и перемешивайте компоненты на протяжении 2 минут.
Добавьте воду и снова все перемешайте.
Размягчите связующий компонент (смолу) с помощью растворителя или просто разогрев твердую массу.
Добавьте в смолу пластифицирующую добавку, стабилизаторы и прочие компоненты. Перемешайте их отдельно от заполнителя в течение 2 минут.
Добавьте отвердитель.
Перемешайте все составляющие не менее 3 минут пока не получите сметанообразную смесь.
Залейте полученную смесь в смазанную парафином матрицу или подготовленную опалубку. Старайтесь заливать сразу тот объем состава, который полностью заполнит форму. Полимербетон очень быстро схватывается, поэтому действовать нужно быстро.
Разравняйте поверхность и уплотните смесь на вибростоле.
Выждите сутки и вытащите готовое изделие из матрицы.

На этом производство полимербетона можно считать завешенным.