Polimer beton: karakteristike ključnih materijala,

05-07-2018

Izgradnja

Šta je ovo? Kako se razlikuje od uobičajenih betonskih mešavina u smislu sastava i potrošačkih svojstava? Mogu li da napravim polimer beton svojim rukama? Gde i kako se koristi? Pokušajmo pronaći odgovore.

Šta je to

Definicija

Da saznamo šta je polimer beton? Ključna razlika između materijala koji nas zanima i običnog betona jeste da se umesto portland cementa koriste vezivna smola kao veziva. Po pravilu, termosetiranje; manje često - termoplastični.

Reference: termosetiranje se zove polimer u kome se tokom zagrevanja javljaju nepovratne hemijske promene, što dovodi do promjena u svojoj snazi ili drugim svojstvima. Jednostavno rečeno, nakon jednokratnog zagrevanja, plastika se više ne topi kada dostigne istu temperaturu. Termoplastični polimeri, s druge strane, prolaze kroz faznu tranziciju sa svakim zagrevanjem.

Nemojte mešati našeg heroja sa drugim materijalom - polimernim cementnim betonom. U našem slučaju, polimeri se koriste kao jedinstveno vezivo. Polimer-cementni beton je običan beton zasnovan na Portland cementu, modifikovanim sintetičkim aditivima, kako bi mu dala specifična svojstva (povećana elastičnost, otpornost na habanje, otpornost na vodu itd.).

Ključna svojstva

Šta zamenjuje cement sa polimerima u smislu potrošačkih kvaliteta?

Povećana zatezna čvrstoća. Beton na bazi cementa ima odličnu čvrstoću na pritisak, ali opterećenja ili zatezna opterećenja se vide ojačavajući kavez.
Smanjena krhkost. Materijal je mnogo otporniji na udarce.
Elastičnost. Gde se betonski monolit lomi, polimer beton se blago deformiše.
Otporan na vodu. Portland cement tokom sušenja daje značajno skupljanje, što obezbeđuje poroznu strukturu betona. Nasuprot tome, polimeri nakon završnog lečenja vrlo malo padaju u zapremini; Štaviše, skupljanje ne dovodi do porisanja, već do blagog smanjenja linearnih dimenzija gotovog proizvoda.

Da bi se razjasnio: u cilju poboljšanja izolacionih osobina i smanjenja težine u nekim slučajevima u proizvodnji proizvoda od polimernog betona, primjenjuje se upotreba poroznih agregata. U tom kapacitetu se koriste ekspandirani glineni i perlitni pesak. Međutim, pore agregata ne dolazi na površinu, i ako je tako - vodootpornost ne trpi.

Otpornost na mraz. Zapravo, ova svojina direktno sledi iz prethodnog paragrafa: ne postoji pore - ne, i ne postoji kristalizacija vode u njima koja ruši materijal tokom smrzavanja.

Površina polimernog betona nema otvorene pore.

Povećana otpornost na habanje. Polimerni vezivni trak čvrsti cementni kamen da se razbije; srušenje čestice punila je mnogo teže.
Hemijska otpornost. I zbog svojstava polimera: većina smola je inertna za delovanje agresivnih gasova i tečnosti.

Aplikacija

Hajde da istražimo glavne oblasti primene polimer betona.

Obim	Opis
Podne obloge	Tanka polimerna betonska prevlaka sa fino zrnastim agregatom omogućava modifikovanje svojstava osnove, čime se povećava otpornost na habanje i otpornost na vodu. Pored toga, polimerski betonski podovi, kako se sećamo, otporni su na agresivne medije. Materijal se koristi u zatvorenom prostoru i na otvorenom (posebno, kao poklopac aerodroma).
Nameštaj	Za potrebe proizvodnje namještaja, prekrasnih i izdržljivih pulta, radne površine su izrađene od našeg materijala; Često se polimerne betonske ploče koriste kao prozorske police.
Vodovod	Sudoperi i umivaonici izrađeni od polimernog betona upoređuju se sa metalnim kolegama zbog odsustva buke kada na njih pada tok vode. Faience i porcelan, superiorni su pre svega njihovom izgledu, imitirajući prirodni kamen.
Sistemi za odvodnjavanje	Polimerski betonski ležišta su lakši, jači od betona i, što je najvažnije, mnogo izdržljiviji. Razlog je u već pomenutom vodootpornom materijalu: voda neće uništiti polimerni betonski tanjir, zamrzavajući se u svojim poreovima.
Putty	Mineralno ispunjena smola nakon dodavanja učvršćivača pretvara u brzu postavku i izuzetno izdržljivu mastiku - efikasan materijal za zaptivanje pukotina i drugih defekata na betonskim površinama.
Ritualne usluge	Polimerski betonski nadgrobni oblici izgledaju barem jednako dobri kao granit; Međutim, njihova cijena je značajno niža od prirodnog kamena.

Proizvodnja

Regulatorni dokumenti

Materijal o kojem raspravljamo smatra se relativno novim i stranim poreklom; Međutim, studija regulatornih dokumenata na kojima je proizvedena dovestiće do neočekivanog otkrića. Uputstva za proizvodnju polimernog betona i proizvoda od njih pod brojem CH 525-80 usvojena su 1981. i ostaje relevantna za danas.

Uprkos svojoj starosti, dokument ostaje relevantan.

Hajde da proučimo glavne teze dokumenta. Za sve proizvode iz polimernog betona, normalni temperaturni režim se smatra od -40 do +80 stepeni Celzijusa.

Da razjasnimo: ako je gornja granica usled mogućnosti korištenja termoplastičnih smola koje omekšavaju kada se zagreje, donja granica je zbog povećane krutosti polimera tokom smrzavanja. U nedostatku šoka i mehaničkih opterećenja uopšte, donja granica radne temperature može se bezbolno povećati do stvarnih u najtežim klimatskim zonama.

Binder

Sastav polimer betona, prema tekstu dokumenta, može sadržati sledeće polimere:

Ime	Dešifrovanje	Regulatorni dokument
FAM, FA	Furfurol acetonska smola	TU 6-05-1618-73
PN-1, PN-63	Nenasićeni poliester	MRTU 6-05-1082-76, OST 6-05-431-78
KF-Zh	Urea-formaldehid	GOST 14231 -78
FIFO-20	Furan Epoxy	TU-59-02-039.13-78
Mma	Metil metakrilna kiselina	GOST 16505-70

Placeholder

Glavni agregat je srušen kamen. Upotreba sedimentnih stijena (krečnjak, školjkasta stena, itd.) Nije dozvoljena: njegova niskotlačna čvrstoća znatno će narušiti performanse proizvoda.

Određena je veličina frakcije, bez obzira koliko je to smešno, po maksimalnom prečniku:

Ako najveća veličina ne prelazi 20 mm, koristi se jedna frakcija - 10-20 milimetara.
U slučajevima kada najveća veličina dostiže 40 mm, preporučuje se upotreba dve frakcije: 10-20 i 20-40 milimetara. Mali šljunak će doprineti gustoj punjenju i, u skladu s tim, povećati konačnu čvrstoću materijala.

Napomena: za porozne agregate (već pomenuti klajdit i perlit) maksimalna veličina je 20 mm; koriste se dve frakcije: 5-10 i 10-20 milimetara. Istovremeno, procentualni sastav agregata je podeljen između velikih i malih frakcija u omjeru od 60:40 procenata po težini.

Pored grubog, koristi se mali (tzv. Zrn) agregat. Kvarcni pesak obično igra ovu ulogu - prirodno ili zdrobljeno. Zahtjevi za njega se uglavnom smanjuju na odsustvo nečistoća - prašine, mulja i gline, koje mogu da pogoršaju adheziju između agregata i veziva.

Filler

Pored mineralnog agregata, proizvod uključuje zemno punilo - mineralno brašno. Standard pruža nekoliko opcija.

Tip punila	Usklađenost sa normativnim dokumentom
Andezitno brašno	TU-6-12-101-77
Kvarcno brašno	GOST 9077-59
Maršal	GOST 8736-77
Grafitni prah	GOST 8295 -73

Dozvoljeno je upotrebiti drobljeni kamen i kvarcni pesak. Za materijal koji je pripremljen na bazi urea-formaldehidnih smola, dodatni aditiv za vezivanje vode - gips (GOST 125-70).

Primer kompozicije

Kao uzorak analiziramo kompoziciju teškog polimernog betona na bazi furan-epoksi veziva FAED. Izvor informacija ćemo služiti istom dokumentu CH 525 -80.

Komponente	Procenat po težini
Granitna frakcija od 20-40 mm	49 - 50
Drobljena granitna frakcija 10-20 mm	1 - 2
Kvarcni pesak	18 - 19
Filler (кварцевая мука)	15,5 - 16,5
Benzen sulfonska kiselina BSK	11,5 - 12
Смола FIFO-20	2,2 - 2,4

Zanimljivo: BSK obavlja dve funkcije odjednom. Koristi se kao katalizator za polimerizaciju (sredstvo za očvršćavanje) i obezbeđuje dehidrataciju (dehidrataciju) sirovina.

BSK je efikasan i siguran učvršćivač sa dodatnom funkcionalnošću.

Tehnologija

Koja je tehnologija polimer betona (tačnije, njegova proizvodnja) u industrijskim uslovima?

Ispumpači se temeljno ispiraju iz svih vrsta zagađenja. Kao što se sećamo, oni mogu negativno uticati na konačnu snagu proizvoda.
Sledeća faza se isušuje. Sadržaj vlage agregata ne bi trebalo da prelazi 1%; Preporučuje se pridržavanje masenog sadržaja vode do 0,5%.
Frakcionisane komponente se ubacuju u mikser. Sekvenca utovara i intermedijarnih operacija strogo je regulisana:

Ucitavanje ruševina.
Pesak se dodaje.
Dodaje se punjač.
Smeša se meša 1-2 minuta.
Dodato vezivo.
Smeša se meša 3 minuta.
Dodato je učvršćivač.
Premešajte 3 minuta - a materijal je spreman za lijevanje.

Na unutrašnju površinu kalupa se nanosi sloj razdvajanja, koji će sprečiti polimer beton. U toj ulozi najčešće se koriste parafin, lubrikant ili tehnički vazelin.

Oblik se puni što je ravnomerniji i bez šupljina.

Posljednja faza je kompresija smeše na vibracijskom stolu ili korištenje montiranog vibratora. Optimalna amplituda je 2-3 milimetra, frekvencija je 3000 oscilacija u minuti (50 Hz). Ako je mešavina gnječena i postavljena u nekoliko faza, njegovo sabijanje se ponavlja nakon svakog obračuna. Signal za završetak sabijanja betona - izbor na površini tečne frakcije materijala (obično 2-3 minuta je dovoljno za ovo).

Bez kompaktnosti, rezultat će biti, blago rečeno, prosečan.

Obrazac se može ukloniti sa gotovog proizvoda u toku dana. Snaga na sobnoj temperaturi traje od 20 do 60 dana. Međutim, može se ubrzati zagrevanjem na 60-80 stepeni; Temperatura se povećava i pada brzinom od 0,5 ° C u minuti kako bi se izbeglo rast unutrašnjih naprezanja.

Kao što vidite, tehnologija proizvodnje ne podrazumijeva nikakve posebne poteškoće; u prisustvu veziva, učvršćivača, miksera betona i vibracionog stola, sasvim je realno proizvoditi polimerni beton kod kuće.

Nuance: očistiti mikser betona iz ostataka smeše će imati izuzetno brzo. Nakon dodavanja učvršćivača, podešavanje ne traje više od jednog sata.

Obrada

Kako i kako se tretiraju proizvodi od polimernog betona? Mogu li ih mletim i zaliti?

Kako sječiti i bušiti ovaj materijal?

Za vezivanje koristi se masti i lepkovi zasnovani na svim istim sintetičkim smolama. Masti, pored samog veziva, sadrže kameno brašno.

Na fotografiji - beloruski poliuretanski lepak sa kreativnim imenom.

Normalni brusni papir pogodan za brušenje. Čelični točak se koristi za poliranje; Sjaj se može primeniti pomoću GOI paste (polirna pasta koju je razvio Državni optički institut).

U principu, materijal se može bušiti koristeći konvencionalne bušilice za beton; Međutim, rupe za dijamantsko bušenje u betonu sa polimernim vezivom daju mnogo bolji rezultat. Rubovi rupa ostaju savršeno glatki, bez čipova. Za rupe velikog prečnika (na primer, ispod miksera na radnoj površini polimera za kuhinju) koristi se dijamantska kruna.
Idealni alat za rezanje je ponovo dijamantska testera. Takođe je poželjno za konstrukcije čiji izgled nije toliko važan (rezanje armiranog betona sa dijamantskim krugovima omogućava da se ivice rezanja savršeno glatke i da se ne menja krug prilikom armiranja), au slučaju istog namještaja, neupadljivo sečenje će beznadežno pokvariti njegov izgled.

Dijamantska testera je idealno sredstvo za sečenje materijala.

Prilikom obrade materijala, uopšte je vredno izbjegavati njegovo jako zagrevanje. Temperature iznad 120-150 stepeni su kontraindikovane u termoplastičnom vezivu.

Zaključak

Razmotrićemo naše poznavanje materijala koji se drži. Za više informacija o tome šta se dešava polimer beton, gde i kako se koristi, čitalac može naći u video snimku ovog članka. Successes!