По всяко време учените провеждаха експерименти и експерименти, които изследваха смеси, които комбинират естествени и изкуствени компоненти. Такъв тандем направи възможно получаването на материали с по-висока производителност, тъй като елементите от изкуствен произход подобриха всички показатели на тези компоненти, които природата даде. Получените по този начин материали се наричат композитни или полимерни. Един от тях е геополимерният бетон, който е най-новият екологичен и безопасен строителен материал. Префиксът "geo" (на гръцки - "земя") е потвърждение, че новият материал съдържа само естествени съставки.
Иновативната бетонна смес не е нещо ново - тя е била известна на хората още в древността: при изграждането на пирамидите в Египет е използван подобен строителен материал. За съжаление, точната му рецепта остана загадка за съвременния човек, но благодарение на въвеждането на най-новите технологии учените успяха да възстановят приблизителния състав, технологията и да получат почти същия аналог като геополимерния бетон в древността. Но това е просто фактисторически и се отнася само частично за модерното строителство.
Описание на иновативното решение
Едно от най-важните свойства на иновативната бетонна смес е, че тя достига максимална якост за кратко време: отнема само една седмица, за да се втвърди напълно, докато традиционният хоросан ще отнеме точно 4 пъти повече време.
Геополимерният бетон, подобно на портланд цимент, се състои от няколко компонента, но техният състав варира значително. Новото решение се състои основно от пепел и шлака - отпадъци от различни индустрии. Преди това такива отпадъци изобщо не се рециклираха и само замърсяваха околната среда. Разбира се, производството на иновативни строителни материали няма да реши този проблем веднага, но пепелта и шлаката ще се превърнат в значителна суровина за тяхното производство.
Ползи от приложението
Според експертите, геополимерният бетон е продукт с голямо бъдеще: за разлика от портланд цимент, той се използва при производството на леки конструкции. Но това не е всичко: по отношение на характеристиките си за запазване на топлината, новата бетонна смес е много по-добра от другите строителни материали, които се използват при строителството на сгради. Например стена от този геополимер с дебелина само 30 см запазва топлината по същия начин като тухлена стена, но с дебелина 1,25 m.
Съответно, използвайки иновативен разтвор за строителство, можете значително да спестите пари:
- Можете да строите сгради с по-малко строителни материали.
- Благодарение на нискотоплопроводимостта на геополимерните строителни материали ще намали разходите за отопление на помещенията в тях.
Основни характеристики
Според експертите геополимерният бетон е строителният материал на бъдещето, тъй като има отлични експлоатационни характеристики, като:
- Малко свиване.
- Висока якост на натиск.
- Устойчив на киселини.
- Ниска пропускливост. Този индикатор е почти равен на този на гранита.
- Отлична устойчивост на висока температура до +1300°. Учените проведоха експеримент: за 120 минути изложиха панели от геополимерен бетон и портланд цимент на много високи температури. След това продуктите от иновативната смес останаха напълно непокътнати, докато портландциментовите панели показаха много пукнатини и стружки.
Но най-ценното свойство на решението, което разглеждаме, е, че отделя минимум парникови газове.
Ако сравним структурата на новия строителен материал, той наподобява тази на естествения камък, поради което има по-високи свойства от обикновения хоросан. Но най-важното е, че можете да подготвите геополимерен бетон със собствените си ръце, тъй като това изобщо не е трудно. Необходимо е само да подготвите компонентите, необходими за работа.
Функция за композиция
Рецептата е доста проста, а компонентите са достъпни: летлива пепел, вода, калиев хидроксид,течно стъкло и шлака. Последната съставка е необходима за придаване на здравина и издръжливост. Но той сам не може да защити готовите продукти от напукване, които са неизбежни по време на свиване. Този недостатък елиминира наличието на летлива пепел. Освен това и двата компонента укрепват бетонната смес и тя ще може да устои на всякакви негативни фактори.
Защо летяща пепел? Тъй като дори сам по себе си този компонент има високи технологични и физични свойства, така че добавянето му към състава помага за повишаване на якостните характеристики на крайните продукти (до нивото на гранит).
Също така, алуминиевите силикати, включени в състава, са призвани да укрепят здравината на строителния материал. Те, реагирайки с алкали, полимеризират. В резултат на това се образува солиден монолит. Именно тази реакция на компонентите доведе до друго име на материала - нарича се шлаково-алкална бетонна смес.
Подготовка за работа
Преди да започнете работа, трябва да се подготвите:
- Капацитети.
- Инструменти.
- гащеризони.
- Респиратор.
- Точки.
- Ръкавици.
- Везни за контрол на пропорциите.
- Кофраж или форма, където ще се излива готовият разтвор.
Важна подробност: за смесване трябва да вземете шпатула, изработена от материал, който няма да реагира с алкали. Дървен инструмент е най-добрият.
Какво е важно: когато се смесват, компонентите генерират топлина, така че за смесване трябва да вземете контейнер, който е устойчив на повишени температури. Аконеобходимо е готовият разтвор да се втвърди по-бързо, електролити могат да бъдат положени в кофража. В този случай те също трябва да бъдат подготвени предварително.
Рецепта за готвене
Домашните майстори, които решават да направят геополимерен бетон със собствените си ръце, се интересуват преди всичко от точния състав на сместа. В мрежата няма готова рецепта, тъй като производителите я пазят в тайна, а учените продължават да работят върху подобряването на иновативните строителни материали. Можете да намерите много вариации на рецептата, но в същото време първоначално предложената основна композиция остава почти непроменена.
След това, за производството на 1,0 л геополимерен разтвор, трябва да подготвите:
- 550 g летлива пепел и същото количество шлака;
- 110g вода;
- 240 g водна чаша;
- 180g 45% CON.
Всички компоненти са търговски достъпни и лесни за намиране. Разбира се, цената на получените продукти ще бъде по-висока от аналозите на обикновения портланд цимент, но силата им далеч надвишава бетонните елементи.
Технология за готвене
Ако разполагате с всички необходими компоненти и инструменти, можете сами да приготвите геополимерен бетон. Технологията е доста проста, но трябва само стриктно да спазвате всички препоръки:
- Влажността трябва да е ниска в помещението, където се извършва работата, така че калиевият хидроксид да не „плува”. Поради тази характеристика, хидроксидът обикновено се разопакова само преди да бъде поставен в разтвор.
- KOH едоста агресивен материал, така че трябва да работите с него, като използвате защитно оборудване - ръкавици и очила.
- Течното стъкло също се счита за хигроскопично и агресивно - трябва да сте не по-малко внимателни с него.
- Всичката работа по месене трябва да се извършва бързо.
Ако се използва бетонобъркачка, работете в следната последователност:
- Налейте вода. Не използвайте студена течност - тя трябва да е топла.
- Изсипете шлака и пепел.
- След като всичко е добре смесено, добавете полимери.
- Разбъркайте отново, докато се получи хомогенен разтвор.
- Изсипете сместа във форми.
Важна подробност: летливата пепел е вещество с доста съмнителна екологична репутация, но благодарение на използването й бетонната смес придобива по-висока якост, която запазва за много дълго време. Следователно, ако е важно да се получи издръжлив материал, може да се използва и пепел, но ако екологичността е по-важна, може да се вземе по-малко пепел и част от нея може да се замени с цимент.
Оформяне на продукта
За да произвеждате части с желания размер и форма, можете да използвате същия кофраж като за конвенционалния портланд цимент. Те трябва да бъдат предварително почистени и смазани с използвано или друго (дори растително) масло. След това се монтира армировка (ако е необходимо) и едва след това формата се запълва с бетонен разтвор. При изливане трябва да се внимава да не се оставят празнини вътре, поради което геополимерните бетонни плочи могатбъдещо кракване.
Вече след един ден заготовките ще се втвърдят: върху повърхността им се образува филм. Неговото присъствие ще увеличи здравината на материалите и те ще могат да издържат на по-високи натоварвания.
Опции за решение
За любителите на експериментите този материал е широко поле за изпълнение на всякакви идеи: когато правите бетонна смес, можете да използвате всякакви органични вещества. Така че, водоразтворимите смоли могат да служат като стягащи компоненти. Друг вариант е вместо това да използвате PVA смоли, тогава емулгаторът ще бъде поливинил алкохол, който е в неговия състав.
Някои използват натрошено дърво при производството си. Накисва се във вода и се обработва с озонатор, след което се поставя в бетонобъркачка, за да се комбинира с други компоненти, за да се получи геополимерен бетон. Как да накараме полученият разтвор, след като е придобил желаната форма, да се втвърди по-бързо? За да направите това, той се излива в кофраж с електроди, през който след това се излагат на електрически ток за 60 минути. Освен това електричеството не се взема директно от мрежата, а се предава през преобразувателя. След като обработеният фрагмент се втвърди, кофражът се отстранява от него и се изработва следващия елемент.
Закупуване на готови миксове
Не всеки потребител или майстор обича да експериментира - мнозина предпочитат да не правят строителен бетон, а да купуват готов бетон, особено след като няма трудности при намирането на състава: повече от 4 години в Русиягеополимерните бетони се произвеждат на базата на глинести суровини от Република Татарстан. Производителите предлагат различни марки, чиято цена зависи от броя на компонентите и техните пропорции. Можете да закупите строителни материали под формата на сухи смеси, в които няма втвърдител.
В продажба има готови композиции както на руско, така и на чуждестранно производство. Техните разлики са цената и скоростта на втвърдяване.
Продукти на следните руски марки представляват интерес:
- "Каменно цвете".
- Себряковцемент.
- "Eurocement group".
От чуждестранните компании материалите на такива компании са популярни:
- немски Heidelberger цимент.
- испански GRUPOSUBDI.
- френски LAFARGE.
Достойнство на готовите материали
Днес можете да закупите готови бетонни заготовки от различни марки. Те са направени, като се вземат предвид следните показатели:
- Водоустойчив - степени W 2-W 12.
- Устойчивост на замръзване - степени от F 50 до F 300.
- Сила - степени от M 50 до M 500.
Освен това в готовите смеси - за по-лесно използване - обемът на частите от всеки тип пълнител може да варира в зависимост от желания краен резултат. Циментът също е включен в геополимерния бетон, но част от него се заменя с летяща пепел. Неговото количество трябва да е равно на сбора от частите натрошен камък, пясък и цимент.
