Полимерный цемент – 14. Полимерные цементы, основные отличия и свойства. Сравнительная оценка неорганических и полимерных цементов.

Содержание

состав, виды и технология изготовления

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.

Полимерный бетон: характеристики

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 бетон кладутся 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.

kladembeton.ru

Полимерный бетон своими руками: свойства и состав, технология

Полимерный бетон — прочный материал, отличающийся эстетичным внешним видом. Прочность бетонной смеси сочетается с красотой натурального камня. Доступная цена позволяет часто применять материал при строительно-отделочных работах.

Полимерный бетон

Характеристики

Полимербетон устойчив к воздействию влаги и механических факторов. Он нормально реагирует на изменения температур.Состав быстро застывает, хорошо сцепляясь с любым основанием. Материал эластичен и воздухопроницаем. Он не вступает в реакцию с химическими агентами.

Главной характеристикой полимерцементной смеси является экологическая безопасность.

Полимербетон не выделяет веществ, негативно влияющих на здоровье человека и окружающую среду. Смесь можно использовать при строительстве объектов общественного питания.

Состав полимербетона

В состав строительной смеси входят такие компоненты:

  1. Крупнофракционный наполнитель. В качестве этого элемента используют битое стекло, щебень, песок.
  2. Мелкофракционный наполнитель. Введение такого компонента снижает стоимость продукта. Наполнителем становится графит или кварц.
  3. Связующее звено. В смесь вводят полимерную смолу, например полиэфирную, фурановую, карбамидоформальдегидную или эпоксидную. Полимербетон содержит 5% связующего вещества.
  4. Вспомогательные добавки. К ним относят вещества, повышающие эластичность и морозостойкость, придающие составу нужный цвет.

Полимербетон

Технология производства

При производстве строительного материала используют 2 технологии:

  1. Периодическая. В таком случае емкость после каждого цикла изготовления материала очищают. Полимербетон можно производить с помощью бетономешалки или простого таза.
  2. Непрерывная. Технология используется крупными предприятиями. Конвейер включает литьевые установки, дозаторы и автоматические миксеры.

При изготовлении изделий из полимербетона используют формы, обрабатываемые разделительной смазкой. Состав позволяет легко извлечь готовый продукт. Форма делается из силикона, деревянных досок, стеклопластика или металла.

Процесс изготовления включает такие этапы:

  1. Подготовка. Форма обрабатывается разделительной смазкой и покрывается гелькоутом необходимой цветовой гаммы.
  2. Создание состава. Наполнители и полимерные добавки для бетона тщательно перемешиваются с помощью мешалки.
  3. Укладка смеси в формы. На крупных предприятиях на этом этапе используют бетоноукладчики. При изготовлении изделий в небольшом цехе действие выполняется вручную.
  4. Виброуплотнение. Путем вибрации смеси придают нужные свойства. Длительность этого этапа составляет 2 минуты. На заводах используется резонансная виброплощадка. Небольшие предприятия снабжаются вибростолами.

В промышленных условиях изделия из полимербетона подвергают термической обработке. Это уменьшает время застывания продукции. В остальных случаях затвердевание протекает в естественных условиях.

Достоинства материала

Полибетон обладает рядом положительных качеств, позволяющих использовать материал тогда, когда классический бетон не обеспечивает нужного результата.

Забетонированный пол

Благодаря гладкой поверхности, легко удалять загрязнения.

К преимуществам композитного состава относятся такие характеристики:

  1. Устойчивость к повышенной влажности. Капли воды быстро испаряются с поверхности, не успевая впитаться.
  2. Нечувствительность к перепадам температур. Изделия не деформируются при быстром нагревании или охлаждении. Качество материала не зависит от числа циклов заморозки. При производстве бетонных смесей вместо традиционного цемента или силиката используют полимер.
  3. Устойчивость к агрессивным веществам. Покрытие не повреждается под воздействием дезинфицирующих средств и растворителей. Это позволяет отказаться от использования дополнительных способов обработки поверхности.
  4. Возможность восстановления поврежденных участков. Композитный массив реставрируется путем применения специальных смесей.
  5. Увеличенная прочность. При небольшом весе эта характеристика не уступает таковой у классического бетона.
  6. Гладкость поверхности. При изготовлении изделий не образуются неровности. Материал не скользит, не стирается. Это позволяет избежать загрязнения покрытия. При необходимости поверхность моется привычными способами.
  7. Возможность повторной переработки. Материал используется в создании технологических отходов. Это снижает себестоимость продукта, производимого по безотходной технологии.

Особенности и сфера использования

Полимербетон применяется для изготовления таких изделий:

  1. Столешницы. Элементы кухонного гарнитура, изготавливаемые из этого материала, отличаются повышенной прочностью, гигиеничностью и длительным сроком службы. Они хорошо вписываются в любой интерьер. Столешницы из полимербетона не отличаются от изделий, изготавливаемых из натурального камня.
  2. Полы. Напольные покрытия отличаются устойчивостью к загрязнениям и простотой монтажа. Поверхность пластична, устойчива к механическим повреждениям, имеет эстетичный внешний вид. Слой толщиной 2 мм может эксплуатироваться в течение 10 лет.
  3. Декоративные части фасадов. Полимербетон не отличается от мрамора или гранита. Полимерные изделия имеют небольшой вес, поэтому могут устанавливаться без создания массивного основания.
  4. Памятники и ограждения. Полимерный массив устойчив к воздействию атмосферных факторов, что позволяет использовать его для оформления ритуальных объектов.

Виды полимерных систем

Под термином полимербетон подразумевается обширная группа строительных смесей, отличающихся составами и способами производства.

Группа пластобетонов

Пластобетон — смесь на основе искусственных смол. Цемент при ее изготовлении не используют.

Полимерный бетон

Пластобетон применяют в производстве отделочных материалов.

Существует 2 типа материала:
  1. Наполненный. Количество связующего компонента — 20-50%. Смола заполняет пространство между наполнителем и заполнителем.
  2. Каркасный. Имеет пористую структуру. Полимер используется для скрепления каркаса заполнителя. Объем связующего компонента в составе смеси не превышает 6%.

Свойства материала определяются типом вводимых наполнителей, полимеров, вспомогательных добавок. Для отделки помещений нельзя использовать фурфуролацетоновые смеси. Эпоксидные и метакрилатные составы безопасны для человека и животных.

По сравнению с классическим бетоном пластобетон имеет более высокие показатели влагостойкости, морозостойкости и эластичности. Недостатком считается быстрый износ.

Полимерцементные системы

В состав таких материалов входит цемент.

Полы из полимербетона

Полимерцементные полы.

Получают смесь 3 способами:

  1. Смешивание основы с водными растворами полимеров — поливинилацетата или искусственного каучука.
  2. Введение дисперсии полимеров или мономеров. Наиболее часто используют фурановый спирт и эпоксидные смолы.
  3. Пропитка бетона. На нужную глубину вводят полимерные компоненты, например карбамид или стирол.

Рекомендованный объем связующего компонента — 15-20%. Это позволяет сохранять структуру цементного состава. При увеличении содержания полимера изделия утрачивают прочность. В качестве заполнителя используют песок или мелкофракционный щебень. Полимерцементные смеси применяют для создания износостойких напольных покрытий.

Бетонополимерные композиции

Бетонополимер — отвержденная цементная смесь, на поверхность которой наносят жидкую пропитку. В состав материала включают металакрилатные смолы и катализаторы, которые застывают в структуре минерального каркаса.

Недостатком является наличие большого количества пор, возникающих на этапе производства изделий.

Такие дефекты уменьшают прочность и устойчивость к агрессивным веществам. Заполнение пор полимером помогает улучшить характеристики состава.

Изделия из полимербетона

Колонна из полимербетона.

Геобетон

В строительстве все чаще начинают использовать материалы, при производстве которых используются природные компоненты. Геополимерный бетон похож на классический, однако эксплуатационные характеристики несколько отличаются. Структура напоминает строение натурального камня.

Низкая себестоимость делает материал востребованным среди индивидуальных застройщиков. Геобетон используется для строительства многоэтажных зданий и создания декоративных элементов.

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.

1beton.info

» 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.

Виды

Выделяют два вида полимерных бетонов, каждый из которых применяется для отдельных видов строительных работ. Первый вариант — наполненный полимерный бетон. В структуре этого материала присутствуют органические соединения, которые заполняют пустоты между наполнителем (щебень, гравий, кварцевый песок).

Второй вариант — каркасный молекулярный бетон. Пустоты между наполнителями остаются незаполненными, а полимерные материалы нужны для скрепления частиц между собой.

Полимербетон – это бетон, в составе которого минеральное вяжущее в виде цемента и силиката заменяется полностью или отчасти полимерными компонентами. Виды бывают следующие:

  • полимерцментный – полимер, добавленный в бетон, составляет здесь 5-15% от массы цемента (фенолформальдегидные смолы, поливинилацетат, синтетический каучук, акриловые составы). Очень прочные в отношении жидкостей, ударов и применяются для строительства аэродромов, отделки кирпича и бетона, керамической и стеклянной, каменной плиты;
  • пластобетон – в составе смеси вместо цемента используются термореактивные полимеры (эпоксидные, фенолформальдегидные и полиэфирные), главное свойство такого бетона – высокая стойкость к кислотам и щелочам и неустойчивостью к температурам и деформациям. Их используют для покрытия конструкций в защиту от химической агрессии и для ремонта каменных и бетонных элементов;
  • бетонополимер – это бетон, пропитанный после отвердевания мономерами, которые заполняют поры и дефекты бетона, что дает в результате прочность, морозостойкость, износостойкость.

Плюсы и минусы

Почему же полимербетон стал достойным конкурентом традиционных строительных материалов? Он быстро отвердевает и становится прочным, как гранит. Временные рамки отвердевания существенно короче аналогичного периода для обычного бетона.

Свой максимальный предел прочности полимерный компонент дает бетону через неделю после заливки. Обычному бетону для этого требуется около месяца.

В состав бетона входят отходы сельского хозяйственных и строительных работ. Ранее они никак не перерабатывались и в большинстве случаев просто закапывались в землю. Использование отходов в приготовлении полимерных бетонов решает вопрос переработки и существенно уменьшит негативное влияние на окружающую среду.

Поскольку эти самые отходы распространены практически повсеместно, то для производства полимерного бетона уже сейчас имеется хорошая сырьевая база. Никаких специальных добавок и примесей обычно покупать не требуется. Технология изготовления такого бетона доступна даже для начинающих строителей. В процессе приготовления бетонной смеси каждый сам может экспериментировать с количеством добавок и примесей, но начальный перечень компонентов остается неизменным.

К недостаткам полимерного бетона можно отнести весомую долю его искусственных компонентов. В составе смеси около 10% веществ искусственного происхождения. Второй недостаток — отсутствие стандартизации по ГОСТу. Нельзя быть уверенным в том, что в продаже имеется именно тот бетон, который нужен. Третий недостаток – высокая стоимость за счет цены добавок (смол и т.д.).

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 усадки.
Соотношение между полимерами и вяжущими средствами может составлять от 5:1 до 12:1.

Применение

Наиболее рациональным представляется использование полимерных бетонов в качестве декоративных и защитных изделий из бетона или металла. Целиком выполнять ту или иную конструкцию целесообразно лишь в некоторых случаях. Обычно это изготовление электролизных или травильных ванн, трубопроводов или емкостей для агрессивных жидкостей. Изготовление строительных или ограждающих конструкций из этого материала не представляется ни целесообразным, ни экономически выгодным.

Полимербетон обладает большой сопротивляемостью внешним воздействиям, поэтому его можно устанавливать и без дополнительной арматуры. Но если необходимость в дополнительном запасе прочности все-таки имеется, то для армирования полимерного бетона используются стекловолокно или сталь. Другие элементы, такие, как углеволокно, например, используют значительно реже.

Технические возможности полимерного бетона делают его удобным и недорогим материалом для изготовления строительных декоративных элементов. Для получения различных цветов в готовые растворы добавляют красители, а для придания нужных размеров заливают в специально подготовленные формы. Полученные изделия из полимерного бетона по цвету и фактуре очень похожи на мрамор, но себестоимость таких конструкций значительно ниже.

tehno-beton.ru

2.Цементно-полимерные бетоны.

Цементно-полимерные бетоны получают на основе двух вяжущих веществ: минерального (гипсовые, магнезиальные вяжущие, разновидности портландцемента) и полимерного (поливинилацетат, акриловые полимеры, эпоксидные, карбамидные смолы). Полимерный компонент вводится непосредственно в бетонную смесь, их твердение происходит совместно.

Основной характеристикой состава цементно-полимерных материалов служит соотношение по массе полимерного компонента и минерального связующего — полимерцементное отношение. Обычно, доля полимера составляет 1-20% от массы минерального связующего. Стоимость таких бетонов значительно выше, чем обычных.

Основу цементно-полимерных материалов составляет матрица затвердевшего минерального вяжущего с распределенным в ней полимером, твердение которого происходит под действием отвердителей, инициаторов или в результате воздействия температуры, Рh среды.

В зависимости от типа заполнителя и наполнителя и степени наполнения различают цементно-полимерные мастики с тонкодисперсным наполнителем и цементно-полимерные растворы и бетоны с мелким и крупным заполнителем.

Существенное влияние небольших количеств полимерного связующего на свойства материала объясняется характером расположения полимера в матрице минерального вяжущего. Полимерное связующее образует упругие прослойки между кристаллическими новообразованиями минерального вяжущего, адсорбируется на поверхности частиц заполнителя. Благодаря высоким адгезионным свойствам повышается прочность и деформативность материала при растяжении и изгибе. Часть полимера закрывает поры, снижая водопоглощение материла, повышая морозостойкость. Однако прочность при сжатии может быть несколько ниже, чем у аналогичных бетонов на минеральном вяжущем.

В зависимости от физического состояния вводимого полимерного вяжущего цементно-полимерные материалы могут быть трех типов: 1) на основе водных растворов мономеров, олигомеров или полимеров; 2) на основе водных дисперсий полимеров или олигомеров; 3) на основе водонерастворимых олигомеров (вязкожидких или порошкообразных).

Применяют цементно-полимерные составы как омоноличивающие, герметизирующие, гидроизоляционные материалы.

Особенности получения цементно-полимерных бетонов на различных вяжущих.

  1. Использование водорастворимых полимеров

Полимеры растворяют в воде затворения и на этом растворе готовят смесь с минеральным вяжущим. Полимеры несколько замедляют процесс гидратации цемента и изменяют структуру новообразований. Часть пор становится замкнутыми благодаря образованию пленок при использовании термореактивных полимеров. Отсюда повышение морозостойкости и стойкости к агрессивным воздействиям. Прочностные показатели повышаются на 20-40%.

При использовании термопластичных полимеров (поливиниловый спирт, производные целлюлозы) ставится другая цель — например, повышение адгезии смеси к другим материалам.

Полимерцементное отношение п/ц=0,01-0,025. Первые 7-14 суток цементно-полимерные бетоны необходимо выдерживать во влажных условиях, а затем в воздушной среде (с относительной влажностью 50-70 %)

Для ускорения процесса твердения можно добавлять СаСl2 в количестве 1-1,5% от массы цемента.

  1. Применение водных дисперсий полимера.

Это наиболее распространенный тип цементно-полимерных материалов. Полимерцементное отношение здесь повышенное: от 0,05 до 0,2. Для того чтобы не произошло коагуляции полимера добавляют стабилизаторы (ПАВ ОП-7 или ОП-10) в количестве 5-10% от массы полимера.

В качестве полимера используют латекс СКС-65 и поливинилацетатную дисперсию (в этом случае стабилизатор применять на надо, так как там уже есть стабилизатор поливиниловый спирт).

Влажные условия замедляют процесс пленкообразования из полимерной дисперсии, поэтому для цементно-полимерных изделий применяют следующий режим твердения: первые 7-10 дней — во влажных условиях, далее — в воздушно-сухих. Такой режим обеспечивает формирование достаточно прочной минеральной структуры, а затем полимерной.

Бетоны на латексе СКС-65 рекомендуется применять в условиях воздействия воды, а на основе ПВА — в условиях воздействия масел и нефтепродуктов: для устройства полов, для покрытий дорог, аэродромов, каналов.

  1. Применение водонерастворимых олигомеров и полимеров

Жидковязкие олигомеры — на основе эпоксидных и полиэфирных смол. Необходимо добавлять эмульгатор (оксиэтилцеллюлоза), чтобы не было слипания частиц полимера и отделения его от минерального вяжущего. П/Ц=0,1-0,3.

Бетоны с добавкой жидковязких олигомеров обладают высокой прочностью, хорошей адгезией и износостойкостью. Применяются в подземном строительстве, для устройства покрытий полов и даже для соединения арматуры, взамен электросварки.

Порошкообразные продукты — это измельченные твердые термореактивные смолы, порошкообразные термопластичные полимеры и природные термопластичные смолы.

После затвердевания минерального вяжущего материал необходимо нагреть для расплавления полимерного продукта. Полимер перераспределяется в поровом пространстве минеральной матрицы, изменяя характер пор: образуются замкнутые поры и происходит гидрофобизация поверхности пор. Снижается водопоглащение, водопроницаемость. Бетон хорошо служит во влажных условиях.

В качестве порошкообразного полимерного компонента можно применить суспензионный полистирол, который содержит в своем составе легко кипящую жидкость –изопентан. При нагревании до 80-100 0 С частицы полистирола размягчаются и увеличиваются в объеме в 10-30 раз за счет вскипания изопентана.

Смесь цемента, молотого песка или шлака, полистирола и воды загружают в замкнутую форму. Она заполняет 15-20% объема. Нагревают до 80-900 С (до начала схватывания цемента). Частицы полистирола вспучиваются. Их диаметр увеличивается с 0,2-2 мм до 3-15 мм, за счет чего уплотняется цементное тесто. После затвердевания получается легкобетонное изделие с заполнителем из пенополистирольных гранул.

studfile.net

Цементно-полимерные смеси

Цементно-полимерная гидроизоляция

ПРИМЕНЕНИЕ ЦЕМЕНТНО-ПОЛИМЕРНОЙ ГИДРОИЗОЛЯЦИИ ОБМАЗОЧНОГО ТИПА

Качественный цемент сам по себе в известной степени обладает гидроизоляционными свойствами. Однако обычный цементно-песчаный раствор сложно изготовить так, чтобы в нём совсем не было пор, по которым проникает влага. Этих недостатков лишены специальные цементно-полимерные гидроизоляционные составы. 

В состав цементно-полимерных смесей входят три компонента: 

  • Связующее (вяжущее) — качественный цемент, обеспечивающий прочность состава и в значительной степени отталкивающий воду.
  • Наполнитель — мелкий кварцевый песок.
  • Полимерные добавки. Обеспечивают повышенную адгезию состава к основанию, проникая глубоко в поверхность бетона и кристаллизуясь в его структуре, прочно связывая основание с нанесенным покрытием. Повышают гидрофобные свойства цементного состава. 

Цементно-полимерные составы по сравнению с битумно-полимерной изоляцией обладают рядом преимуществ: 

  1. Их можно (и даже нужно) наносить на влажную поверхность. Состав хорошо держится не только на сухом, но и на влажном бетоне. В то же время битумную изоляцию при обратном подпоре воды (изнутри бетона) просто оторвёт от поверхности.
  2. Адгезия (прочность сцепления с поверхностью) цементной (минеральной) гидроизоляции выше, чем у битумно-полимерной. Составы отлично держатся на бетонных, кирпичных (в том числе из силикатного кирпича) металлических и деревянных поверхностях. Минеральная изоляция обладает высокой механической прочностью, стойка к истиранию.
  3. Поверхность, обработанную цементной гидроизоляцией, можно через две недели после нанесения состава отделывать без какой-либо дополнительной подготовки. Клеить плитку, штукатурить, шпатлевать, красить — отделочные материалы отлично держатся на минеральных основаниях. Битумную же изоляцию придется закрывать штукатуркой по сетке или стяжкой. Это огромный плюс при изготовлении чаш бассейнов и не только.
  4. Цементно-полимерная гидроизоляция имеет уникальное свойство: она паропроницаема. То есть вода не проникнет внутрь конструкции, например, цоколя здания, при этом кладка, если она увлажнена, будет просыхать. Исключается возникновение отслоений в случае, если влага поступает не снаружи, а изнутри бетона, она будет постепенно выводиться наружу. Битумную гидроизоляцию в таких случаях влага отрывает. Благодаря высокой паропроницаемости, минеральную изоляцию можно применять именно для внутренней гидроизоляции, а часто это бывает единственно возможным решением при реконструкции зданий.
  5.  Составы химически нейтральны, экологически безопасны, разрешены к применению в резервуарах питьевой воды. 

Виды цементно-полимерной гидроизоляции. По свойствам мы разделили бы цементно-полимерную гидроизоляцию на три группы: 

  • Стандартные смеси, создающие весьма прочное к истиранию наружное покрытие. Однако оно неэластично и в случае возникновения трещины в основании (бетоне) будет нарушена и гидроизоляция. А это, согласитесь, существенный недостаток, так как вероятность появления трещин почти стопроцентная!
  • Кристаллизующиеся смеси (проникающая изоляция) имеют в своём составе солевые добавки, которые при проникновении в бетон образуют водонепроницаемые структуры. Причём с течением времени и по мере увлажнения гидроизоляция всё более «врастает» в основание и становится надёжнее. Подобные составы способны перекрывать небольшие трещины (около 0,5 мм) в основании, отлично держат негативный водяной подпор, не пропускают воду из мокрого бетона, что делает их незаменимыми при реконструкции (осушении) подземных сооружений, где наружная гидроизоляция отсутствует либо нарушена.
  • Эластичные цементно-полимерные покрытия предназначены для проблемных оснований, в которых могут образовываться трещины, а это- большинство бетонных оснований, выполняемых сегодня!  Зарекомендованные на рынке марки надёжны, гарантированно перекрывают трещины до 1 мм, выдерживают вертикальный напор воды до 50 м. 

Полимерно-цементный состав Bitumseal Flex производства завода Bitum Petrochemical Industries Ltd. перекрывает трещины более 2 мм! Благодаря введенному в гидравлические добавки латекса готовому гидроизоляционному покрытию Bitumseal Flex придается уникальная эластичность.

Технология гидроизоляционных работ

  • Перед началом работ поверхности должны быть очищены от пыли, грязи и масел. В случае слабого рыхлого основания производитель Bitum Petrochemical Industries Ltd.   рекомендует провести предварительную обработку поверхности двухкомпонентной проникающей грунтовкой Aquapoxy.
  • Из швов и трещин удаляют осыпающийся раствор и бетон, очищают и плотно зачеканивают любым безусадочным цементным раствором Трещины, швы и крупные раковины расшивают и плотно наполняют тем же раствором или гидропломбой.
  • Поверхность непосредственно перед нанесением гидроизоляции требуется увлажнить.
  • В углах и в сопряжении пол-стена предварительно сделать галтели радиусом 3-4 см. Для этого можно использовать цементную штукатурку. Дополнительно усилить стыки гидроизоляционной лентой, утапливая ее в материал. Сверху уложить дополнительный слой Bitumseal Flex.
  • Обмазочные составы наносят только кистью или шпателем.
  • При ручном нанесении цементную смесь тщательно втирают или вмазывают в поверхность, не оставляя пропусков. Мелкие раковинки заполняют смесью.
  • Для достижения необходимого результата наносят два-три слоя. При нанесении первого слоя движения шпателем должны идти в одном направлении. Каждый последующий слой наносят с интервалом 12-24 часов. Следующий слой наносится в направлении, перпендикулярном предыдущему. Нанесенные слои смеси следует защищать от слишком быстрого высыхания. Для этого поверхность необходимо смачивать каждые 2-3 часа в течение 1-2 дней.
  • Внутренняя обработка сборных бетонных стен подвала завершена. Через две недели поверхность можно защитить плиточной облицовкой, штукатуркой или стяжкой. 

При проведении внутренней гидроизоляции подвальных и цокольных этажей это вообще единственный вариант. 


Назад

 

bitumtech.org

состав, технические характеристики, соответствие требованиям ГОСТ, назначение и применение

Полимерцементный раствор — это одна из модификаций обычного песчано-цементного раствора. Также полимеры могут добавляться в смеси, которые используются при кладке штукатурки и другого облицовочного материала. Добавление этого вещества в состав помогает улучшить его характеристики.

Общее описание и отличие

У цементного раствора из обычных составляющих, как и у других растворов, в которых в качестве вяжущего вещества выступает минеральное вещество, есть ряд недостатков. Среди них особенно выделяется низкая прочность при растяжении или изгибе, низкая стойкость к ударам, малый процент деформации, низкая стойкость к истиранию и слабая адгезию по отношению к другим строительным веществам. Список недостатков достаточно велик, что сильно ограничивает применение обычного раствора. Для того чтобы как можно сильнее снизить влияние этих недостатков или же вовсе ликвидировать их влияние, в состав смеси вводят специальные полимеры в качестве добавки от 2 до 30 % от общей массы. Таким образом можно сказать, что состав полимерцементного раствора отличается от обычного лишь наличием этой самой добавки.

фундамент из полимерцементного раствора

Введение полимера в смеси

Стоит сказать о том, что полимер, так или иначе, вводится в большое количество самых разных смесей. Чаще всего он предназначен лишь для улучшения пластификации, а также гидрофобизации. Кроме этого, наличие таких добавок составляет менее 1 % от общей массы. Это является основным отличием от полноценного полимерцементного раствора. В них полимер серьезно влияет на состав, изменяя его физико-химические свойства, на его структуру, а также входит в раствор, как самостоятельный элемент, а не обычная присадка.

Методы добавления полимеров могут отличаться. К примеру, можно добавлять его в виде водной смеси. В таких случаях обычно содержание его в цементе будет не более 3-5 % от общей массы. Намного чаще используется метод, в котором задействованы водные дисперсии, содержащие полимеры. Отличие состоит в том, что в дисперсии полимер не растворяется в воде, а значит, его количество может быть увеличено. Таким образом, удается ввести в цементную смесь примерно 10-20 % добавки от общей массы цемента.

полимерцементные смеси

Дополнительные элементы

Стоит отметить, что все характеристики полимерцементного раствора могут быть утеряны, если во время добавки полимерной дисперсии произойдет такой процесс, как коагуляция или же створаживание раствора. Чаще всего, чтобы избежать таких негативных последствий, применяются различные стабилизаторы. В качестве них обычно выбирают поверхностно-активные вещества (ПАВ) — ОП-7 или ОП-Ю. Возможно также заменить их небольшой группой электролитов, к примеру, жидким стеклом. Без добавки стабилизатора может обойтись лишь полимерцементный раствор, который был смешан на основе пластифицированной дисперсии ПВА.

Однако введение ПАВ не проходит бесследно. Чаще всего эти вещества выступают в роли мощных пенообразователей, а также они способны вовлекать воздух в растворную смесь. Если это происходит, то мельчайшие пузырьки воздуха, которые были вовлечены, могут достигать в объеме 30% от общей массы раствора.

обработка стен смесью

Изменение свойств раствора

Наличие полимерных добавок в растворе помогает более равномерно распределить поры, а также сделать их объем куда более меньшим. Можно привести пример. В обычном цементном растворе, к примеру, поры могут быть до 1 мм в диаметре, а их основная часть отличается показателями в 0,2-0,5 мм в объеме. Если речь идет о полимерцементном составе, то максимальный объем снижается до 0,5 мм, а наибольшее количество, примерно 90-95 %, и вовсе не будут более 0,2 мм.

Это сказывает самым положительным образом, допустим, при сплошном выравнивании штукатурки стен полимерцементным раствором, где поры могли бы нарушить общую структуру. Также здесь стоит добавить, что те смеси, в которых имеется вовлеченный воздух, характеризуются большей пластичностью, а также лучше удобоукладываемостью при меньшем содержании жидкости. Как говорилось ранее, пластификации у таких составов также на более высоком уровне. Все это ведет к тому, что при добавлении воды очень важно учитывать процент вовлеченного воздуха и пластификацию полимерцементного раствора.

инструменты для работы

Адгезионные свойства

У таких составов наблюдается повышенная адгезия, которая объясняется следующим образом. При нанесении смеси полимер концентрируется на границе раздела и играет роль клейкой основы между раствором и основанием. Что касается самой адгезии, то она напрямую зависит от вида добавленного полимера, а также от его концентрации. Далее стоит сказать о том, что это свойство проявляется только в том случае, когда происходит высушивание раствора в воздушно-сухих условиях. Поэтому, допустим, штукатурка с полимерцементным раствором, нанесенная на стены, будет отличной основой для укладки. Если затвердевание происходит в воде, то адгезия не будет проявлять себя так хорошо, даже при огромной концентрации полимера. Это обусловлено тем, что стабилизаторы растворяются в воде, а некоторые добавки и вовсе способны изменять свои свойства, если они находятся в жидкой среде.

Можно добавить, что высокий уровень адгезии сказывается не только на улучшенном сцеплении с другими материалами, а еще и на механических характеристиках самого раствора. Это особенно заметно при возникающих нагрузках при растяжении и изгибе. У смесей с присадками эти показатели выше примерно в 10 раз, чем у обычных. Это благодаря тому, что слои полимера связывают минеральные составляющие между собой. Есть также такая характеристика, как модуль упругости, который примерно в 10 раз ниже, чем у обычного. Благодаря этому факту можно смело утверждать, что полимерный состав более деформативен, чем обыкновенный.

оштукатуривание стен

Усадка и другие характеристики

Если в смесь вводится более 7-10 % полимера от общей массы цемента, то при ее затвердевании будет наблюдаться более существенная усадка. Однако так как вместе с этим сильно возрастает и деформативность раствора, то по такой характеристике, как устойчивость к трещинам, смесь ничем не уступает обычной, а в некоторых ситуациях может даже превышать. Еще одно отличие в параметрах — это отдача влаги. В полимерном растворе она проходит более медленно, что позитивно сказывается на процессе затвердевания, так как не наблюдается быстрое пересыхание, из-за чего могут возникать трещины.

плитка на цементе

Взаимодействие с другими материалами

Для чего используется полимерцементный раствор? Все выше указанные свойства и характеристика материала привели к тому, что он отлично подходит для крепления облицовочных материалов, так как может обеспечить более лучшее крепление. Здесь можно привести простое сравнение обычной смеси и смеси с добавкой полимера. Раствор на основе цемента и песка создает максимальную прочность крепления к 7-9 суткам после облицовки, а к 28 суткам этот показатель будет уменьшаться примерно в 5-6 раз. Если говорит о растворе с присадкой из полимеров, то максимальная прочность крепления будет достигнута чуть позже, на 9-10 сутки, однако при этом ее отсутствие в дальнейшем и вовсе не наблюдается. Благодаря этому качеству такие составы и стали максимально широко использоваться при облицовке.

покрытие стен полимерным составом

Лучшие составы для работ и расход

При модификации обычного цементно-песчаного раствора пластификаторами и полимерами можно достичь сильного сокращения расхода. Полимерцементный раствор может наноситься максимально тонкими слоями и при этом быть качественным основанием для облицовочного материала. Это обусловлено тем, что дисперсия с полимерами не только серьезно увеличивает пластичность, но и вовлекает воздух от 8 до 12 %.

На сегодняшний день в этой сфере наиболее перспективным раствором считается тот, который сделан на основе гипсоцементно-пуццоланового вяжущего (ГЦПВ), а также водными дисперсиями полимеров. Использовать такой состав можно как при наружных работах, так и при внутреннем оштукатуривании. Однако наибольший эффект, как показала практика, достигает при применении его в декоративных растворах и мастичных смесей для обработки фасадов зданий.

Требования к составу

На сегодняшний день имеется государственный документ, который регламентирует все требования, которые должны быть соблюдены при эксплуатации такого рода смеси. Ранее для полимерцементного раствора ГОСТ 28013-98 не был полностью подготовлен. Его действие распространялось лишь на обычные строительные растворы, без специальных добавок. Взамен данному и неполному ГОСТу был введен СП 82-101-98, которые распространялся на более полный перечень всех смесей. К примеру, в своде правил указанно, что специальные смеси могут готовиться лишь в специальных узлах — на растворных заводах, если они используются при строительстве государственных построек. Кроме того, для доставки такого строительного материала следует использоваться лишь специальные автосамосвалы или же растворовозы. Еще одним важным требованием стало то, что все составляющие компоненты, прежде чем приступить к их смешению, должны пройти все необходимые проверки на их пригодность и качество.

Состав для полового покрытия

Наиболее весомое отличие обычного раствора с добавкой полимеров от того, который должен использоваться для полового покрытия, состоит в том, что он имеет более высокую устойчивость к истиранию, а также не образует пыли во время износа. Чаще всего для составления такой основы используют дисперсии ПВА или же бутадиенстирольные латексы. Если добавить латекс в количестве 15-20 %, то можно увеличить стойкость к истиранию в 4-5 раз, если добавить столько же дисперсии ПВА, то можно добиться увеличения этого параметра только в 3 раза.

Если делать вывод из всего вышесказанного, то можно с уверенностью сказать, что использование обычной смеси уже не так актуально. Наличие разнообразных добавок вполне оправдано, даже если это несколько повышает стоимость смеси.

fb.ru

как изготовить полимерцементный раствор, состав, технология, применение

Фото 1

Использование бетона является обязательным при любом строительстве (промышленном, дачном, частном).

Без этого материала не обойтись при облагораживании садовых участков, утеплении конструкций и т.д.

На помощь строителям пришел новый класс материалов – полимерный фибробетон.

Изготовить его можно самостоятельно, используя при этом отходы пластика, которые в буквальном смысле лежат под ногами. Несложная технология изготовления полимербетона позволяет осуществить этот процесс своими руками.

В этой статье пойдет речь о производстве полимербетона на основе вторичных полимеров.

Преимущества полимерного бетона

Армировать бетон строители научились достаточно давно. Еще в начале прошлого столетия был запатентован способ упрочнения бетона металлом.

Использование же в качестве усиливающих агентов полимеров появилось относительно недавно.

Пластик имеет ряд преимуществ, которые способны потеснить традиционные армирующие материалы: металл и стекло. Полимер более технологичен, он удобен и безопасен в обращении.

Многие строители отрицательно отзываются о пластике, поскольку он может комковаться при смешивании. Сейчас есть множество добавок, которые помогут решить эту проблему.

Полимер более легкий, чем металл или стекло. Поэтому он даже способен несколько облегчить конструкцию. Пластмассовые армирующие частицы устойчивы к коррозии и атмосферному воздействию. Можно добиться такого соотношения ширины и длины волокна, которое позволит упрочнить бетон в несколько раз по сравнению со стандартным образцом.

Рецептура и состав

Содержание армирующего наполнителя никак не отражается на основной рецептуре бетона.

Фото 2Вот примерное соотношение компонентов, рекомендуемое для приготовления смеси:

  1. Цемент. Берется из расчета 1 части. В зависимости от типа производимых работ, можно выбрать быстро отверждаемые марки, либо стандартные.
  2. Песок. В рецептуру рекомендуется добавлять из расчета 4 части на 1 часть цемента. Для более прочных марок допустимо уменьшить пропорции до 3 частей. Требования к качеству песка довольно высокие. Его нужно хорошо просеять от крупных частиц и при необходимости промыть водой. Такая процедура позволит сделать матрицу прочнее.
  3. Армирующие компоненты. Измельченный пластик рекомендуется добавлять из расчета от 3 до 10 килограмм на 1 кубометр смеси.
  4. Пластификаторы. Это тип добавок, улучшающих пластичность смеси при заливке и повышающих прочностные характеристики. Дозировка указана на упаковке, обычно стандартно вводят от 0,25 до 0,50% от общей массы.
  5. Гидрофобизатор. Позволяют повысить устойчивость к водной эрозии, поскольку создают слой на поверхности бетона. Дозировка небольшая, до 0,5%, в зависимости от рекомендации на этикетке.

Требования к армирующим пластикам

В качестве усиливающего компонента рекомендуется использовать полиолефиновые марки (полиэтилен, полипропилен). Они удачно сочетают в себе прочность и гибкость, что позволяет не ломаться при воздействии нагрузки.

Полиолефины отличаются морозостойкостью, которая позволит армирующей добавке противостоять атмосферному воздействию и даже проводить работы при отрицательных температурах.

Пластик наиболее проявляет свои усиливающие свойства тогда, когда соблюдается большое соотношение длины и ширины кусков.

Поэтому качественный и правильный упрочняющий материал можно получить экструзией и резкой на рубильном станке соответствующего полимера.

Фото 3Эта технология более затратная и трудоемкая, но полученный таким способом армирующий пластик может использоваться даже в промышленном строительстве.

Если не стоит задача получить бетонную смесь для фундаментальной застройки, то можно использовать дробленый на мелкую фракцию пластик.

Для равномерного распределения полимера по матрице лучше предварительно обработать его замасливателем.

Это силиконовые составы, например, гидрофобизатор или грунтовка на основе силана. Они тонким слоем покрывают дробленку, предотвращая комкование.

Технология изготовления раствора

Очень важен порядок загрузки компонентов:

  1. Если используется аппрет, то лучше предварительно замешать его с дробленкой в бетономешалке. Перемешивание лучше вести до тех пор, пока не покроются равномерным слоем все куски пластика.
  2. Далее в определенной пропорции засыпают цементо-песочную смесь и все тщательно перемешивают.
  3. Постепенно, не прекращая вращение, вливается вода. Количество жидкости определяется необходимой вязкостью смеси. Если нужен бетон для блоков, то состав делают более густым. И наоборот, для заливки фундамента можно делать раствор более текучим.
  4. При добавлении армирующего пластика рекомендуется увеличить время смешения примерно в 2 раза по сравнению со стандартным бетоном.

Необходимое оборудование

Фото 5Процесс можно разделить на два ключевых этапа, исходя из которых можно определиться с основными единицами оборудования:

  1. Изготовление дробленого пластика. Для этого в самом простом исполнении нужна дробилка роторного типа и приемник для дробленки (лоток, бак, ёмкость большого объема). Зазор между ножами должен регулироваться для наработки фракции дробленки нужного размера.
  2. Приготовление смеси в бетономешалке. Подойдет стандартная с перемешивающими лопастями. Вспомогательный инструмент – лопата, ведра, совки и т.д.

Области применения

Армированный бетон может применяться там, где необходима высокая прочность и долговечность.

Тонкие волокна, равномерно распределенные по всем направлениям, усиливают конструкции. Поэтому из армированного бетона можно изготавливать блоки для монолитного строительства.

Полимерные частицы позволяют повысить прочность бетона на растяжение, повысив тем самым его марку.

Поскольку сейчас технологии строительства изменились, то использование тяжелых блоков, армированных стальными прутьями, более невозможно. На смену им приходят такие же прочные, но гораздо более легкие полимербетоны.

Кроме того, введенный в состав цемента пластик может повысить теплоизоляционные свойства бетонной плиты.

Полимерцемент не дает сильную усадку, что важно при отливке сборных конструкций, когда есть риск получить детали разного размера. Помимо изготовления строительных блоков, полимербетон можно использовать для заливки фундаментов, тротуарной плитки, несъемной опалубки и т.д.

Есть интересные идеи изготовления садовых скульптур, скамеек, фонтанов и вазонов. Из полимербетона такие конструкции получаются более прочными.

Видео по теме

В данном видео показано изготовление красивого искусственного мрамора из полимербетона с разводами:

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.

Вконтакте

Facebook

Twitter

Google+

Одноклассники

rcycle.net

Отправить ответ

avatar
  Подписаться  
Уведомление о