Полимер бетонные изделия. Полимерный бетон: процесс изготовления своими руками

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.

Полимербетон – что это такое? Пошагово делаем смесь своими руками. Полимербетон (еще – литьевой камень) представляет собой материал, который прекрасно соединил в себе красоту и прочность натурального камня с приемлемой ценой (что доступно благодаря недорогим добавкам минералов) и легкостью изготовления.

При создании вы можете использовать практически любой вид заполнителя (стекло, мраморная/гранитная крошка, песок), что дает гарантию на получение интереснейших изделий из полимербетона.

Благодаря тому, что в составе есть связующий полимер, камень долговечен, имеет стойкость к морозам, воде и перегреву. Далее мы предлагаем рассмотреть стандартные технологические процессы по изготовлению полимербетона, а также как сделать полимербетон своими руками.

Что понадобится?

Для создания данного вида продукта нам нужен:

• Наполнитель крупной фракции (щебень, измельченное крупное стекло, песок).
• Заполнитель меньшей фракции тонкого помола, что позволит уменьшить стоимость. Это может быть порошок из андезита, графита или кварца.
• Связующее – всего 5% от общего объема. Обычно это полимерные смолы, к примеру, карбамидоформальдегидная, полиэфирная (ненасыщенная), фурановая.
• Пластификатор, отвердитель, краситель, модифицирующие добавки.
• Смазка для форм и разделения, а также гелькоут для покрытия с внешней стороны.

Способы создания

Производственный процесс может выполняться по непрерывной или периодической технологии.

1. Как правило, непрерывная технология используется только на крупномасштабных производствах. При этом для слаженного руда и организации единой цепочки используют дозаторы, литьевые машины и смесители автоматического типа.
2. При периодическом изготовлении после каждого законченного цикла емкости, которые используют, следует постоянно отмывать. Но есть и плюсы – сделать полимербетон можно даже в бетономешалке или ведре.

Процесс

Для создания литьевого камня вам нужна будет форма, которая обильно смазана специальной разделительной смазкой (в противном случае вы не сможете вынуть готовое изделие). Обычно используют форму из пластика, металла, силикона, а иногда и из ДСП (при скромном бюджете).

• Наносим слой гелькоута нужного оттенка на разделительную пасту.
• Далее в форму закладываем композиционную смесь, которая состоит из вышеописанных элементов, которые следует заранее хорошо смешать в бетономешалке. На большом производстве, где объемы смесей намного больше, в форму смесь закладывает специальный бетоноукладчик. Если предполагается создание небольшого изделия из полимербетона, а процесс периодический, это действие выполняют вручную.
• Далее нужно, чтобы смесь, которую уложили в форму, была подвержена виброуплотнению. Эта процедура длится не более двух минут. Для этого на заводе оборудуют резонансную площадку, а на малых производствах используют вибростол.

Важно, что при производстве на заводе в некоторых случаях проводят термообработку для того, чтобы деталь затвердела быстрее. Но обычно процесс затвердевания завершается естественным путем.

А теперь давайте рассмотрим, какое требуется оборудование.

Оборудование для создания полимербетона

Нюансы выбора и стоимость

Для тех, кто решил сразу же стать магнатом полимербетона и замахнулся на непрерывную технологию, следует организовывать крупное производство, а значит, появляется необходимость в специальном конвейерном оборудовании. Оно включает в себя автоматы для литья, смешивания, доводки, дозировки, а еще механизированный склад. Так как приобретение «полного» комплекта обойдет в несколько миллионов долларов, можно для начала купить лишь основные элементы «под ключ», благодаря чему начальные затраты будут уменьшены до 50-ти тысяч долларов.

Но даже такая сумма может стать неподъемной для начинающего бизнесмена во время кризиса. Но есть хорошая новость – вы можете обойтись даже меньшими затратами, если купите необходимый минимум оборудования по отдельности. Некоторые элементы вы можете сделать сами, и далее мы рассмотрим, как потратить меньше, а получить больше.

Техника и приспособления

Итак, это список того, без чего вы точно не сможете обойтись:

Как видите, технология полимербетона и создание условий для изготовления не такие уж и затратные, если вы можете подготовить оборудование собственноручно.

Атмосферное загрязнение от производства полимербетона

Как мы упомянули ранее, при литье образуются вредные для человеческого организма испарения. Обычно это стирол, который есть в смолах. Без смол в этом типе производства не обойтись – они используются как связующее. Как только герметичная емкость со смолами открыта, ядовитые испарения уже начинают отравлять здоровье. Помимо этого, представляет опасность и отвердитель (зачастую это метилэтилкетоновый пероксид). Но он не летучий и чтобы защититься от него, нужны лишь резиновые перчатки для рук.

Обратите внимание, что именно эти факторы обязывают производителя оборудовать литейное помещение крайне тщательно, проектируя его как герметичный блок, а также не забывать об установке мощной вытяжки и покупке респираторов. При соблюдении этих мер воздух будет очищаться, и выбросов в атмосферу не будет.

Технология производства полимербетона своими руками

А теперь мы поговорим о том, как делать изделия самостоятельно при минимальных затратах. Это могут быть и цветочные горшки, подоконники, столешницы (они достаточно популярны, так как теплее гранитных и мраморных).

Выбираем помещение

Для начала следует задуматься о подходящем помещении – приблизительно у вас должно быть в распоряжении примерно 80 м 2 . В идеале это будет домик на отшибе. От этой площади сразу же выделяем 12 м 2 для литейки, при этом придется потрудиться, чтобы добиться полной . В центре комнаты ставим стол на раме из уголков, столешница будет из ДСП.

На поверхность стол следует выставить по уровню – это очень важно! Над столом у нас должно уютно располагаться вытяжка. Для освещения используйте лампу дневного света. В соседнем помещении нам нужен будет еще один стол для отделки и других типов работ. Рядом следует разместить инструменты и емкости для сушки песка и мела (для этого подойдут низкие металлические короба).

Сырье для производства

Нам потребуется:

• Песок кварцевый, речной (фасовка по 20 кг/мешок). Следует хорошо просушить.
• Просеянный мел – тоже хорошо просушите.
• Полиэфирная смола – продается в ведрах по 20 литров.
• Гелькоут, отвердитель, разделительная паста.

Изготовление

1. Для начала вам нужно будет приобрести пластиковое ведро для смешивания компонентов, перфоратор хотя бы на 0,45 кВт и строительный миксер (к миксеру подсоединим перфоратор, далее привариваем сверло для перфорирования и получается импровизированный смеситель).
2. Форму изготовим из древесных ламинированных плит, она должны быть разборной. Приобретите кисть, чтобы было удобно наносить разделительную пасту на поверхность. Растирать пасту удобно капроновыми изделиями.
3. Гелькоут следует разбавить смолой (примерно 10% от общего объема) и наносить его нужно флейцевой кистью. Эту процедуру следует провести дважды. Следите, чтобы волоски с кисти не прилипали.
4. В чистом ведерке смешайте отвердитель и смолу, после чего добавьте 15% мела и порцион песок. У вас должна быть вязкая масса. Для удаления воздуха иногда постукивайте ведерком по полу.
5. Когда все готово, раствор залейте в форму. Далее следует разгладить поверхность – для этого следует взять форму вдвоем (на форме должны быть ручки) и постучите ею по полу. Далее смесь следует оставить на 40 минут, и в это время не находиться в литейке.
6. Когда раствор застынет до состояния «резиновый» — что можно определить по горячей поверхности и определенному звуку при простукивании – выньте изделие (для этого просто разберите форму) и переверните заливочной стороной книзу. После этого дождитесь полного затвердевания, а далее отшлифуйте и отполируйте поверхности.

ТБ: при взвешивании смолы, а также работе с ней, гелькоутом и залитой смесь, следует работать только в респираторе и под вытяжкой. Для добавления отвердителя используйте шприц, и не снимайте резиновые перчатки.

Современные потребности строительной индустрии способствуют появлению более новых и совершенных материалов. Так, полимерный бетон в последнее время стал завоевывать большую популярность. Об этом уникальном составе мы и расскажем вам далее.

Свойства

Историческая справка

Как мы уже говорили, этот материал является инновационным. Однако существует доказательство того, что его использовали несколько тысяч лет назад при строительстве египетских пирамид. Разумеется, речь идет лишь о схожей технологии.

Блоки, из которых строили пирамиды, состояли из следующих компонентов: ила из реки Нил, известняка, гравия, поверенной соли, золы и дробленой извести. В результате они смогли простоять столько времени, не покрывшись трещинами. При этом на них не образовался так называемый «загар» (любой естественный камень покрывается им с течением времени).

Достоинства

Теперь настало время познакомиться с достоинствами этого ноу-хау:

• . Даже резка железобетона алмазными кругами с трудом справится со своей задачей.
• Продолжительный срок жизни . Значительно выше, чем у его предка.
• Очень низкая усадка в процессе высыхания .
• Высокая прочность на сжатие . Это позволяет выдерживать колоссальные нагрузки.
• Устойчивость к практически любым кислотам .
• Технология полимерного бетона солидно отличается от всех известных . Дело в том, что при его производстве используются исключительно экологически чистое сырье.

Интересно: проницаемость этого материала сравнима с натуральным гранитом. На сегодняшний день только он может похвастать таким достоинством.

• Полимер бетонные изделия имеют низкую степень выделения парниковых газов.
• Спокойно выдерживает температурные перепады . Он сохраняет все свои свойства даже при нагревании до 1300 градусов.
• Не истирается со временем и не крошится .

Среди всего этого многообразия преимуществ затесался и один недостаток – высокая цена. Однако в будущем наверняка ситуация изменится. Дело в том, что это новая технология, а значит, в течение некоторого времени её стоимость будет значительно снижена.

Технические характеристики

Бешеный рост популярности связан с тем, что полимерцементный бетон обладает очень высокими характеристиками, которые оставляют не у дел всех его основных конкурентов. Ознакомимся и с ними:

Наименование характеристики	Значение
Морозостойкость (количество циклов)	300
Коэффициент водопоглощения за сутки (%)	Не более 0,1
Истираемость (г/см2)	0,02
Прочность (кгс/см2)При сжатииПри растяжении	900–100075–85
Пористость (%)	1–1,5
Линейная усадка (%)	0,3–1
Мера ползучести (кв.см/кг)	0,4–0,5
Стойкость к старению (баллы)	3–4

Важно! Представленные выше значения контролируются строительной нормой 525–80 от 01.01.81 г.

Также стоит представить вашему вниманию и химическую стойкость к различным веществам:

Из данных этой таблицы видно, что данный материал отвечает всем нормам химической стойкости. Значит, полимерная защита бетонных полов несет в себе высокую эффективность. Поэтому эту технологию довольно часто применяют в промышленности.

Готовим

Теперь рассмотрим, как самостоятельно приготовить полимерный бетон. На деле это несложная процедура, которая потребует от вас лишь строго соблюсти пропорции.

Ингредиенты

Рассмотрим, что нам понадобится:

1. Гидроксид калия . Это гигроскопичные кристаллы без цвета и запаха. Они мгновенно расплываются на воздухе, поэтому их обязательно хранят в вакуумной упаковке и достают перед использованием.

Это вещество очень агрессивно, то есть сильно воздействует на слизистую и кожу. По этой причине инструкция предписывает надевать средства защиты (очки, перчатки, респиратор) при работе с ним. В противном случае велик риск поражения, особенно глаз.

1. Жидкое стекло (наверняка многие из нас, прочитав это словосочетание, подумают об элементе, которым заполняются наши окна). На самом же деле это бесцветные кристаллы без какого-либо запаха. Состоят они из кремниевой кислоты и щелочного калия.

Купить его можно в ближайшем сельскохозяйственном магазине. Дело в том, что жидкое стекло довольно часто применяют садоводы для того чтобы удобрять различные культуры.

1. Летучая зола . Этот ингредиент можно получить самостоятельно (если сжечь некоторое количество твердого топлива) или же купить готовый в хозяйственном магазине. Специалисты утверждают, что добавление золы делает полимерасфальтобетон на 75% прочнее и долговечнее.
2. Охлажденная вода комнатной температуры . Она не должна содержать каких-либо примесей. Если добавляете водопроводную воду, то ей необходимо дать отстояться некоторое время.
3. Помимо этого можно использовать какие–либо добавки (к примеру, шлак или краситель) . Это нужно для того чтобы получить привлекательную текстуру и улучшить характеристики смеси.

Инструменты

Теперь рассмотрим, какие орудия труда вам потребуются:

• Уже упомянутые средства защиты.
• Тара для смешивания ингредиентов (желательно стеклянная).
• Лопатка из дерева для перемешивания.
• Электронные весы. Помните о том, что очень важно соблюсти все пропорции. Если речь идет о небольшом количестве раствора, то подойдут простые кухонные весы.
• Форма для отливки.

Секреты приготовления

Настало время дать ответ на вопрос, как сделать полимерный бетон своими руками.

Итак, для приготовления 1 литра смеси соблюдаем следующие пропорции:

1. Гидроксид калия – 160 г.
2. Жидкое стекло – 200 г.
3. Зола – 540 г.
4. Вода – 100 мл.
5. Шлак (он нужен для придания особой прочности, добавлять его не обязательно) – 300 г.
6. Специальный цемент для полимерного бетона – 20% от общего объема.
7. Добавки по желанию (их расход должен быть указан на упаковке).

Важно! При смешивании смесь будет нагреваться из-за выделения углекислого газа, поэтому не пугайтесь.

Смешивание ингредиентов необходимо проводить в таком порядке:

1. Наливаем в емкость чистую воду.
2. Добавляем в неё цемент.
3. Затем насыпаем золу, шлак и жидкое стекло в равных долях.
4. После чего досыпаем остатки компонентов.
5. Теперь используя строительный миксер нужно все тщательно перемешать. Помните, что масса должна получиться идеально однородной. В противном случае полимер бетон не получится прочным.
6. Полученную смесь можно переливать в форму или опалубку для застывания.

Полностью застынет она только через 3 недели. Только по прошествии этого срока можно вести какие-либо операции с ней, к примеру, алмазное бурение отверстий в бетоне.

Стоит заметить, что эксперименты по созданию идеальных пропорций ведутся и по сей день. В этой связи люди зачастую начинают самостоятельно менять рецепты. Поэтому можете сами попробовать себя в этой стези.

Послесловие

Вот теперь вы знаете, что такое полимерный бетон. Однако, если вам остались неясными какие-либо нюансы, то нет поводов для расстройства ( .

В представленном видео в этой статье вы найдете дополнительную информацию по данной теме, что позволит вам лучше во всем разобраться.

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

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

Понятие

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

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

Пол из полимербетона (фото)

Преимущества и недостатки

• Прочность, небольшой вес, ударная стойкость, упругость в разы выше, чем у обычного бетона.
• Высокая пластичность, хорошая пригодность к ремонту.
• Способность легко переносить, ливни, жару и холода.
• Спокойное отношение к химическим реактивам.
• Красивый внешний вид, разнообразие оттенков и фактур.
• Быстрое время застывания смеси.
• Плотная и ровная поверхность.

• Достаточно высокая цена полимербетона за м3 (которая зависит от типа комплектующих, особенно смол).
• В свободном доступе не всегда можно отыскать этот материал.

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

Виды материала

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

Различают:

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

Технические характеристики

Свойства

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

Для наглядности сведем основные параметры в таблицу.

Параметр	Значение	Единицы измерения
Плотность	от 300 до 3000	кг/м3
Противостояние сжатию	от 50 до 110	МПа
Противостояние изгибу	от 3 до 11	МПа
Истирание	от 0,02 до 0,03	г/см2
Температурные пределы	от 60 до 140	°С
Коэффициент теплопроводности	от 0,05 до 0,85	Вт/м·К
Упругость	от 10000 до 40000	МПа
Поглощение воды в сутки	от 0,05 до 0,5	%
Максимум циклов заморозки	от 300 до 500	-

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

Согласно данному стандарту, при 200 градусах Цельсия коэффициент химической стойкости к азотной кислоте должен быть не менее 0,5 %, а к аммиаку, соляной кислоте и раствору кальция – от 0,8 %. Результаты подтверждают это.

ГОСТ

Общие параметры бетонных смесей определяет ГОСТ 7473. Для полистиролбетона (где в качестве заполнителя берут полистирол) имеются свои стандарты. Для состава — ГОСТ 27006, для показателя плотности — ГОСТ 27005, для пластификаторов и прочих химических добавок — ГОСТ 24211.

Теперь о стандартах, используемых по отношению к вяжущим компонентам – смолам:

• Фурфуролацетоновая смола (ФАМ) должна соответствовать ТУ 6-05-1618-73.
• Карбамидоформальдегидная смола — ГОСТ 14231-78.
• Фурано-эпоксидная смола — ТУ-59-02-039.13-78.
• Мономер метилметакрилат — ГОСТ 16505.

Состав и структура

Если говорить о составе, то девять частей из десяти занимает заполнитель. В качестве которого могут быть использованы, например, щебенка, гравий, минеральная мука, кварцевый песок и даже стружка дерева. Впрочем, могут применяться и другие вещества. Тальк, графитовый порошок, измельченные базальт, туф, гранит, слюда, вспученный перлит и другие.

Стоит отметить, что есть ряд материалов, которые неприемлемы для производства литьевого камня. В частности, это металлическая пыль, известь с цементом, мел и известняковые породы.

Для скрепления заполнителя «намертво» берут полимерное связующее, которого требуется немного (пять сотых частей). В этом качестве работает одна из смол термопластичного или термореактивного типа. Перечислим несколько популярных смол:

• эпоксидная;
• фурановая;
• фенолформальдегидная;
• полиэфирная (наиболее бюджетный вариант);
• карбамидоформальдегидная.

Также в полимербетоне должны присутствовать отвердитель, пластификаторы, красящие вещества. Они составляют малую толику от всего состава.

Производство и применение

В материала самой главное – оптимальный подбор компонентов, соответствующий назначенной цели. Сначала устанавливают фракционность заполнителя и его количество. Затем рассчитывают содержание вяжущего полимера. После этого для компоненты перемешивают, закладывают в формы и дают застыть (для чего на промышленном производстве используется сушильная камера).

Используют литьевой камень достаточно широко. Это и подоконники, и фасадная лепнина, и красивые и прочные столешницы для кухни. Кроме того, из полимербетона делают полы и лестницы, тротуарную и облицовочную плитку, строительные конструкции, водоотводные лотки, скульптуры и памятники, фонтаны, сантехнические изделия и многое-многое другое.

Кроме того, ряд производителей выпускает полимербетон в виде готовых к употреблению сухих смесей. Которые изготовители часто называют сухими штукатурными растворами. Для них нужна фракция заполнителя не более 1 сантиметра и вода (добавляемые в сухой состав). Используют подобные смеси, делая фундаменты, заделывая трещины, сооружая наливные полы, а также ремонтируя бетонные (и другие) поверхности.

О производстве полимербетона рассказывает следующее видео:

Популярные производители

• Сначала упомянем компанию, производящую полимербетон, из России – ЗАО «ПромКлюч» из города Химки Московской области. Выпускаемый компанией полимербетон расфасован в различные по объему упаковки. Материал двухкомпонентный, его выгодной особенностью является то, что при изготовлении не нужна вода. Свою продукцию фирма позиционирует не просто как полимербетон, а как ремонтные комплекты, которые можно использовать для восстановления и защиты любых бетонных конструкций. Полимеризируется полностью за сутки.
• Теперь на очереди производитель из Германии – это известная компания «Silikal GmbH» , которая более всего славится своими наливными покрытиями для полов. Полимербетоны этой марки – двухкомпонентные, на основе метакрилатной смолы. Отличаются высокой плотностью, низкой усадкой и быстрой схватываемостью (при ремонте достаточно подождать всего лишь час). Используются во внутренних и наружных работах, при ремонте, создании защитных покрытий, изготовлении полов.
• Еще одна немецкая компания называется «Maurer Sohne» , которая давно превратилась в мирового лидера по разработке и выпуску защиты для различных сооружений и конструкций. В том числе, например, таких солидных, как автомобильные и железнодорожные мосты. Полимербетон, выпускаемый этой фирмой, носит марку Betoflex, имеет отличные характеристики и не самую низкую стоимость. Особенно популярен он в качестве так называемого деформационного шва «Maurer Betoflex». Который, кроме компонентов холодного застывания полимербетона Betoflex, включает профиль из стали и резиновый компенсатор.

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:

1. Если наибольший размер не превышает 20 мм, используется одна фракция — 10-20 миллиметров.
2. 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?

1. Заполнители тщательно промываются от всевозможных загрязнений. Как мы помним, они могут негативно сказаться на итоговой прочности продукта.
2. Следующий этап — сушка. Влажность заполнителя не должна превышать 1 процента; рекомендуется придерживаться массового содержания воды до 0,5%.
3. 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.
4. На внутреннюю поверхность формы наносится разделительный слой, который помешает полимербетону слипнуться с ней. В этой роли обычно используются парафин, машинное масло или технический вазелин.
5. Форма заливается максимально равномерно и по возможности без полостей.
6. 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