Геополимерный бетон своими руками
795792.ru

Строительный портал

Геополимерный бетон своими руками

Как сделать геополимерный бетон своими руками в домашних условиях: технология и область применения

Геополимерный бетон – это инновационный материал, который популярность получил не так давно. Его широко применяют для строительных нужд как надежный и удобный вариант.

История создания

В 1978 году французу Джозефу Давидовичу удалось разработать бетон из геополимеров. Идея возникла в результате наблюдения за естественными процессами, происходящими в природе. Французский ученый заметил, что часть компонентов геологического происхождения полимеризуются, если начинают взаимодействовать с щелочными средами. Были проведены разнообразные опыты, задачей которых стало выявление поэтапного плана для обеспечения процесса получения геополимера. Материал известен именно под этим названием.

По мнению изобретателя, монолитное строительство широко применялось для создания пирамид в Гизе. Ученый смог определить состав монолитных блоков, из которых выполнены пирамиды. Несмотря на то, что эту теорию стараются оспорить, великолепные свойства бетона из геополимеров обеспечивают ему огромную популярность. Рецептура с тех пор перетерпела некоторые изменения, современный геополимерный бетон является материалом, который безвреден для окружающих и представляет огромную конкуренцию для обычных бетонных составов.

Особенности материала и сфера использования

У полимерного бетона структура напоминает природный камень. Благодаря этому раствор можно применять для строительных целей, а также выполнять отливку изделий декоративного назначения. Полимербетон за счет хороших прочностных свойств отлично подойдет для архитектурных целей.

Характеристики материала позволяют использовать его для строительства высотных зданий. Компоненты, присутствующие в составе смеси, обеспечивают поддержку благоприятного климата внутри помещения. Структура конечного материала позволяет вдвое или втрое снижать толщину стен при осуществлении строительства, на комфорт в помещении это не повлияет.

Достоинства

Подготовка особой рецептуры для геополимерных композитных материалов обеспечивает им немало преимуществ.

Можно перечислить следующие положительные характеристики:

  • Малая усадка, что обеспечивает возможность укорачивания времени, требующегося для строительства. Отделку можно будет выполнить сразу же, как окончится возведение стен.
  • Во время строительного процесса будут сохранены габариты всех изделий, которые соприкасаются с раствором.
  • Отмечается высокая стойкость к сжатиям, поэтому можно использовать геополимеры для постройки высотных зданий.
  • Может сохранять целостность при многократных оттаиваниях и замораживаниях.
  • Парниковые газы выделяются в незначительных количествах.
  • Хорошо переносит воздействие агрессивных веществ.
  • Пожаростойкость, которая даже при температуре 900 градусов позволяет полимербетону сохранить структуру и целостность.
  • Сниженная паропроницаемость, коэффициент близок к тому, что присутствует у естественного камня.
  • Может обрабатываться с использованием ручного инструмента, который оснащен алмазными элементами.
  • Экологичность, безопасность для окружающих.
  • Возможно использование промышленных отходов для производства полимербетон. Это может улучшить экологическую ситуацию любого района.
  • Отвердевание состава происходит вдвое быстрее, чем в случае с простым бетоном.
  • Доступная стоимость позволяет приобретать материал заказчикам с не особенно высоким доходом.
  • Стойкость к коррозии, которая может разрушающе повлиять на простой железобетон.
  • Возможно изготовить геополимерный бетон своими руками в домашних условиях.

Благодаря обширному набору положительных характеристик полибетон заметно отличается от обычного раствора бетона.

Состав

Материал с названием геополимерный бетон состав имеет следующий:

  • Зольная пыль.
  • Шлак.
  • Жидкое стекло.
  • Гидроксид калия 200.
  • Вода.

Шлак, присутствующий в составе бетона, добавляет смеси долговечности и прочности. Но во время усадки происходит растрескивание материала, для предотвращения чего надо предпринимать определенные меры. Чтобы растрескивания не происходило, к шлаку добавляют такое же количество зольной пыли. Их совместная работа помогает укрепить бетонный состав, придает ему стойкость к влиянию негативных факторов.

У зольной пыли удобные физические свойства и повышенные рабочие характеристики. Компонент оказывает влияние на качество получаемого состава. Ее применение обеспечивает получение смеси, которая по свойствам не уступает портландцементу. Бетон геополимерный по прочности сравнить можно с гранитом.

При смешивании алюминиевые силикаты вступают в реакцию со щелочью и превращаются в твердый монолит, похожий на натуральный камень. Методом отливки из него можно получить изделия разнообразной формы, которые применяют в декоративных целях. Рецепт получения геополимерного бетона окончательно не разработан – в данном направлении эксперименты продолжаются. Создано несколько вариантов составов, которые возможно применять для изготовления рабочих смесей.

Рецептура

При подборе компонентов следует руководствоваться проверенной рецептурой. Специалисты в строительной области постоянно трудятся над ее улучшением. Стандартов для пропорций нет – зависят они от особенностей составляющих и назначения компонентов. Но есть и хорошо себя зарекомендовавшие рецепты, применение которых позволяет подготовить геополимерный бетон своими руками даже в домашних условиях.

Составляющие, которые используют вне промышленных условий, будут такими же. Но их берут в меньшем количестве, чтобы приготовить такой объем смеси, которого достаточно для выполнения нужных задач. Вот базовый рецепт, применение которого позволяет подготовить 20 кг полибетона:

  • Калия гидроксид – 1,8 кг.
  • Жидкое стекло – 4,0 кг.
  • Зола – 6,6 кг.
  • Шлак – 6,6 кг.
  • Вода — 11 л.

Такой рецепт неплохо зарекомендовал себя и часто применяется в домашних условиях.

Как сделать своими руками

Компоненты, перечисленные в рецептах, вполне доступны и могут быть без проблем закуплены в торговой сети. Но следует принять во внимание, что по цене бетон, изготовленный с задействованием полимеризации, получается выше, чем смесь из портландцемента. Поскольку схватывание состава происходит быстро, рецепт дополняют компонентом с названием декагидрат тетрабората. Могут быть добавлены смолы на воде, ПВА, латекс.

Что необходимо для работы

Для получения геобетона в домашних условиях надо подготовить:

  • Тару для замешивания раствора с учетом того, что во время приготовления он выделяет некоторое количество тепла.
  • Весы для подготовки нужной пропорции каждой из составляющих.
  • Электродрель с насадкой для замешивания.
  • Лопатку деревянную.
  • Емкость для формования бетона, которая по размерам и конфигурации соответствует изделию, получаемому путем отливки.
  • Защитные рукавицы и другие изделия для предотвращения вредного влияния щелочи на кожу и слизистые.

Стоит отметить, что состав для бетона агрессивен – если допустить контактирование со слизистой, кожей, можно заполучить сильные ожоги. Во время работы необходимо использовать перчатки и очки. Следует соблюдать осторожность и при работе с жидким стеклом, вещество отличается гигроскопичностью и обладает кристаллизированной структурой.

Технология приготовления

Геополимерный бетон – материал, технология которого разработана с учетом свойств каждого из компонентов. Процесс изготовления также обеспечивает утилизацию золы и шлаков. Летучая зола представляет отходы, образованные при сгорании твердого топлива – она может быть добавлена в смесь в количестве 75% от состава. Экологическая репутация данного вещества довольно сомнительна, но бетон с его применением получается более прочным и долговечным.

Закладка компонентов идет в такой последовательности:

  • Заливка воды.
  • Засыпание шлаков, летучей золы в нужном количестве.
  • Тщательное перемешивание до однородного состояния.
  • Добавление полимеров.
  • Перемешивание до готовности.

Заливку в формы выполнять надо в сухом месте. Во время смешивания раствора образуется пленка, которая из-за контактов с водой набухает. Чтобы предотвратить такую реакцию, следует после заливки раствора в формы принять меры по его защите от влажности.

Подводим итоги

Для изготовления материала с названием геополимерный бетон технология доработана таким образом, что затвердевание состава происходит примерно за день. Чтобы получить материал в нужном качестве, полностью отвердевший, потребуется неделя. Для того же процесса у простого бетона требуется 28 суток, поэтому при работе с геополимерным бетоном действовать следует быстро.

  • Повышенная стойкость к сжатиям.
  • Небольшая усадка.
  • По непроницаемости материал можно сравнить с гранитом.
  • Высокая стойкость к влиянию кислот и повышенных температур.

Проводить эксперименты, добиваясь идеального соотношения компонентов, нравится не всем. Для получения геополимерных материалов в некоторых случаях проще приобрести смесь в готовом виде, чем заниматься ее подготовкой. Стоимость будет определяться в зависимости от пропорций и объема компонентов. Продажа смеси проводится в виде сухого состава без использования отвердителя.

Рецепт замеса геополимерного бетона в домашних условиях

В 78 году XIX века химик Joseph Davidovits ввёл понятие «геополимер». Вещество напоминает обычный цементный материал, но владеет более высокими эксплуатационными характеристиками. По своей структуре оно имеет большое сходство с природным камнем.

Этот материал для строительства применяется недавно, но такие исторические архитектурные строения, как Египетские пирамиды, выстроены из блоков, которые очень напоминают геополимерный бетон. Значит, рецепты геобетона знали ещё задолго до нашей эры.

Читать еще:  Шлифовка бетонного пола болгаркой

Структура геополимерного бетона

Прежде чем перейти к рецепту геополимерного бетона, стоит разобраться в его структуре. Что входит в состав этого материала? На замену песку, щебню и гравию в качестве заполнителя пришли шлак и летучая зола, а связующими компонентами послужили жидкое стекло и разбавленный водой гидроксид калия.

Нужные составляющие:

  • Шлак — отходы от выплавки металла. При получении полибетона он является обязательным веществом.
  • Зольная пыль получается при сжигании твёрдого топлива. Добавление её в бетон намного увеличивает прочность возводимого строения.
  • Жидкое стекло — бесцветные кристаллы силикатов калия или натрия. При хранении очень важно оберегать от влаги. Контактируя с воздухом, водный щелочной раствор силикатов натрия и калия впитывает пар и расплывается.
  • Гидроксид калия, как и предыдущий компонент, при соприкосновении с воздухом тоже расплывается. По этой причине его нужно распаковывать перед тем, как начинать делать раствор. Так как это вещество очень вредное, работать с ним нужно только с применением средств защиты — респираторов, очков и рукавиц.
  • Большой вред материал принесёт при попадании на слизистые оболочки или в глаза.

    Рецепт смеси

    Можно приготовить геополимерный бетон своими руками в домашних условиях, если иметь хорошее основание из знаний по химии и физике и достать нужные материалы. Рецепт для замеса 0,4 литра геобетона своими руками таков:

    • Триста грамм зольной пыли.
    • Триста грамм шлака.
    • Восемьдесят грамм 45% КОН.
    • Сто грамм воднощелочного раствора силикатов натрия и калия.
    • Пятьдесят два грамма воды.

    Для затвердения бетона должен соблюдаться температурный режим + 80 градусов. За сутки состав затвердеет на 110 МПа. А для полного застывания может уйти от семи до десяти дней. У обычного бетона на это уйдёт до 28 дней. Изготовление геобетона своими руками аналогично приготовлению обычного бетона. В бетономешалку загружают небольшое количество цемента и воду.

    На следующем этапе в одинаковых пропорциях загружается шлак и зольная пыль, и все хорошо перемешивается. Затем добавляют полимерные материалы, и все опять перемешивается до достижения необходимой консистенции. В качестве полимерных составляющих могут служить водорастворимые смолы или ПВА определённой консистенции. Поливиниловый спирт, который входит в ПВА, является вяжущим составляющим.

    При изготовлении геобетона самостоятельно можно добавлять органические полимеры, но не более пятой части от всей массы цемента. При введении в раствор смол, растворяемых в воде, геобетон получится лучшего качества. Все указанные составляющие свободно можно купить в строительных магазинах.

    Преимущества материала

    Основным плюсом геобетона является создание гладкой поверхности, прочность которой только увеличивается с годами.

    Промышленный метод изготовления материала заключается в смешивании при низких температурах нужных составляющих в точных пропорциях, что позволяет геобетону иметь такие качества, как:

    • Устойчивость к коррозии.
    • Высокий уровень огнеупорности. Геобетон способен выдержать температуру до 1316 градусов.
    • Качественную устойчивость при растяжении и сжатии.
    • Стойкость к воздействию кислот и других агрессивных веществ.
    • Незначительная степень усадки.
    • Малый объем выделения газов, которые создают парниковый эффект.
    • Практически непаропроницаемый.
    • Податливость при механических воздействиях, даже алмазными кругами.

    Все свойства этого вещества были получены при сравнении со стандартными бетонными материалами.

    Нюансы приготовления и использования

    Рыночная оценка готовой смеси на основе полимеризации будет выше, чем у бетонного варианта из Portland cement. Раствор схватывается довольно быстро, а для замедления процесса в рецепт включают Тетраборат натрия. При смешивании составляющих геополимерного бетона выделяется тепло, и это нужно учитывать при подборе ёмкости для замеса. При необходимости быстрого застывания бетона в опалубке прокладывают электролиты.

    Это уникальный материал, предназначенный для выполнения различных строительных работ. За несколько десятилетий он сумел отлично зарекомендовать себя на строительных площадках разной степени сложности.

    Этот материал также помогает решить не менее важную задачу утилизации отходов производства. Благодаря геобетону изготовляются монолиты различной формы, не наносящие вреда окружающей среде.

    Рецепт геополимерного бетона — из чего и как делать своими руками?

    Композитный или геополимерный бетон стал актуальным в последнее время, так как экологическая обстановка в мире ухудшается и производители стараются выпускать продукцию, не оказывающую пагубного воздействия на окружающую среду. Такой вид материала, как геополимер, относят к экологически чистому, состоящему из натуральных материалов. В сравнении со стандартным видом, он имеет быстрый срок твердения (до 1-й недели) и более стойкий к влиянию кислот и других химических элементов.

    Что собой представляет геополимерный материал?

    Появление рецепта связано с полимеризацией компонентов геологического происхождения в процессе реакции материала и щелочной среды. При правильном соединении и пропорциях они составляют монолит. Этот процесс проводят при низких температурах, за счет которой происходят химические связи. Шлак придает прочность, а зола повышает запас стойкости на сжатие.

    Рецепт геополимера

    Инновационный материал в своем составе, вместо песка, гравия и щебня, включает также такие компоненты, как:

    • Зольная пыль — диспергированные частицы.
    • Шлак — побочный продукт от производства металла.
    • Вяжущие вещества, с помощью которых частицы пигмента скрепляются между собой. Вещества представлены жидким стеклом и гидроксидом калия.
    • Инертный заполнитель. Занимает большую часть основы полимерного бетона.
    • Минеральная крошка, кварцевый песок, деревянная стружка, перлит.

    Количество и вид наполнителя оказывают влияние на несущие и изоляционные качества, поэтому для тяжелых типов конструкций используют зерна до 4 мм.

    Свойства цемента

    Особое внимание исследователей в области строительства было обращено на изучение характеристик геополимерного бетона. Во время испытаний было выявлено, что геополимер устойчив к коррозии. Выделяемый углекислый газ при производстве, по сравнению с другими типами, на 90% меньше, что снижает показатели «парникового эффекта». По результатам испытаний в лаборатории на огнеупорность, материал выдерживает до 1316 °C. В процессе проведения эксперимента на образец геобетона 2 суток воздействовали высокой температурой в 230 °C. После оценки состояния был сделан вывод, что исходник не только не воспламенился, но также не дал трещин или сколов по всей его поверхности.

    Зольная пыль в составе бетона обеспечивает свойства материала, по которым он не уступает портландцементу, а даже превосходит его. Для него характерно быстрое твердение и множественная цикличность «замораживания-оттаивания». Среди его основных преимуществ выделяют такие, как:

    • высокая прочность (как натуральный, природный камень глубинной горной породы — гранит);
    • отсутствие продольной и осевой деформации;
    • низкая, близкая к нулю, проницаемость;
    • высокая эластичность.

    Геополимерная технология производства бетона

    В помещении, где проводится замешивание, в обязательном порядке нужно следить за влажностью, она должна быть низкая. Процесс смешивания компонентов проводят быстро, чтобы смесь не загустела. Сырья для производства бетона, такого как зола и шлак, у человечества неисчерпаемое количество, поэтому производство геобетона набирает обороты. Производство геополимерного бетона выполняется по следующему нормативному документу: ТУ 5870—006—30993911—2014 «Геополимер. Технические условия».

    Области применения

    Ранее геобетон использовали для укладки дорожек, но с изучением материала возможности расширились. Например, в Австрии создали аэропорт с техническими постройками из такого материала. Геополимерный бетон используют для сложных конструкций: сверхпрочных балок и панелей, ж/д шпал и труб канализации. Кроме этого, из него возводят мосты и различные объемные сооружения за счет эластичности и устойчивости. А в архитектуре он целесообразен для изготовления колонн, создания скульптур или памятников. Геобетон можно использовать практически во всех элементах и изделиях, в которых применяют классический тип.

    Как сделать геобетон своими руками?

    Геополимерный бетон находится в стадии разработки, состав и расчет количества ингредиентов для его изготовления найти в документации сложно, поэтому предприятия опираются на ТУ. Рецепт приготовления 1 кг монолитного строительного материала своими руками следующий (компоненты указаны в граммах):

    • зола — 330;
    • стекло жидкое кристаллообразное — 200;
    • 40% гидроксид калия, полученный электролизом— 90;
    • шлаковый остаток после сжигания металла — 330;
    • холодная вода — 55.

    В состав геополимерного бетона для необходимой эластичности входят специальные полимерные добавки: клей ПВА, эпоксидная или полиамидная смола.

    Подготовка к работе

    Для начала стоит уделить внимание средствам защиты, так как ингредиенты для замешивания агрессивны и могут вызвать ожоги слизистых. Подготавливается следующий инвентарь:

    • резиновые перчатки;
    • защита для глаз;
    • спецодежда;
    • респиратор.
    Читать еще:  Как посчитать количество досок на пол?

    При смешивании химические элементы выделяют большое количество тепла, поэтому при работе с ними используют таз или другую емкость, которая устойчива к высокой температуре. Для быстрого затвердевания теста к опалубке прикладывают электролиты. Чтобы самостоятельно в домашних условиях сделать геополимерный бетон, потребуются такие инструменты и материалы:

    • бадья;
    • деревянная лопатка при работе со щелочью;
    • портативные весы;
    • электролиты;
    • форма.

    Замешивание раствора

    Сухие компоненты и воду помещают в бетономешалку. Добавляют золу и шлак в соотношении 50:50. Следующим этапом добавляют полимеры, и тщательно вымешивают смесь. Полимерными компонентами могут быть клей ПВА, смола с водорастворимыми свойствами. Составные элементы клея заменяют вяжущее вещество. А древесина, измельченная до стружки и добавленная в смесь, позволяет добиться однородного заданного цвета после затвердевания. Ее отмачивают в воде и поддают обработке озоном, затем включают в раствор. Для снижения высокой скорости твердения при замесе применяется соль борной кислоты (Na2B4O7).

    Заливка смеси в формы

    Опалубку смазывают маслом и устанавливают при необходимости арматуру. Далее форму заполняют подготовленным раствором. С помощью инвертора в течение одного часа на массу воздействуют током, после предварительного затвердевания опалубку снимают. Бетон набирает прочность в зависимости от температурных условий, и этот процесс ускоряется при прогреве электродами. При заливке отслеживают и устраняют наличие пустот, из-за которых конструкция из геополимера может в дальнейшем растрескиваться. Затвердение и образование поверхностной пленки происходит в течение суток. Пленка повышает монолитность и способность выдерживать сильные эксплуатационные нагрузки.

    Преимущества и недостатки

    Геополимерный бетон прост в изготовлении. Важное качество геобетона — создание гладкой поверхности, которая набирает прочность в зависимости от времени. Нужные ингредиенты для приготовления раствора легко найти и цена их невелика. При использовании инновационного раствора сокращают расходы на строительные работы, возводят сооружения с меньшим количеством исходных строительных материалов. Низкая теплопроводность геополимерного материала снижает затраты на отопление производственных помещений.

    Среди преимуществ геополимерных бетонов выделяют такие, как:

    • малая усадка;
    • высокие показатели прочности бетона на сжатие;
    • пожаробезопасность;
    • низкая воздухо- и паропроницаемость;
    • экологичность и безопасность;
    • производство с добавлением отходов;
    • быстрое затвердевание;
    • податливость к механическим воздействиям, например, алмазными кругами;
    • невысокая стоимость;
    • возможность изготовить смесь за счет распространения компонентов в рецепте.

    Плюсом геобетона считают стойкость к коррозии и быстрое затвердевание раствора. Через 2 суток после заполнения формы можно совершать обработку, а процесс полного затвердения происходит за 7 дн., в то время как классический вид бетона имеет срок твердения 28 дней. Геополимерный бетон — экологически безопасен с высокой степенью адгезии с материалами, выдерживает колебания температуры, не склонен к деформационным процессам и растрескиванию. Но имеет один недостаток — несовершенная технология производства (на стадии разработки). Массовое производство в связи с этим затруднено.

    Геополимерный бетон: состав, изготовление и особенности применения

    В настоящее время все большей популярностью пользуются стройматериалы, изготовленные с применением экологически чистых природных компонентов. Одним из таких стройматериалов является геополимерный бетон. В этой статье мы расскажем о том, что собой представляют такие бетоны, каковы их основные характеристики и как они применяются по назначению.

    Фактура готового «зеленого» бетонного блока

    Стройматериал будущего родом из далекого прошлого

    На фото — геополимерные блоки в древнеегипетских строениях

    Решая проблему эффективной утилизации строительных отходов, человечество в последние десятилетия старается разрабатывать стройматериалы, в составе которых преобладают природные компоненты. Благодаря наличию натуральных компонентов, проблема утилизации строительных отходов становится не такой актуальной и злободневной, поскольку отслужившие свой век здания и сооружения не нуждаются в дорогостоящей многоэтапной переработке.

    В итоге, стройматериалы, созданные на основе натуральных компонентов не только изначально дешевле традиционных аналогов, но и ко всему прочему позволяют сэкономить деньги и время, которые бы потребовались при проведении полноценной утилизации.

    В этой статье мы расскажем о том, что собой представляет геополимерный бетон, который как раз производится с применением натуральных компонентов. В основе названия несложно выделить корень «гео», что в переводе с греческого языка означает«земля». Уже это наблюдение говорит о том, что мы имеем дело с уникальным материалом, который взят из природы и не представляет для окружающей среды никакой опасности.

    Производство геополимерного бетона в промышленных масштабах началось только в 2012 году. Но на самом деле рецепт геополимерного бетона с первоначальным составом компонентов пришел к нам из глубокой древности.

    Оказывается, геополимеры повсеместно применялись в эпоху древнего мира, где их использовали как при возведении массивных зданий, так и при постройке всемирно известных пирамид. Материалу, разработанному в глубокой древности, свойственно столько отличительных преимуществ,что он во многом может составить конкуренцию современным бетонам.

    Преимущества и недостатки геополимерных составов

    Податливость и эластичность позволяет применять алмазное бурение отверстий в бетоне геополимерного типа

    Специалисты утверждают, что геополимерный бетон – это строительный материал будущего. Благодаря уникальному составу ранее неиспользуемых компонентов, готовые постройки и сооружения приобретают отличные эксплуатационные качества, способные составить конкуренцию любым традиционным бетонам, произведенным на основе портландцемента.

    Среди основных преимуществ геополимерных составов отметим следующее:

    • крайне низкая степень усадки, благодаря чему, по окончанию строительных работ, можно почти что сразу же приступать к отделочным работам;
    • высокая прочность бетона на сжатие, в результате чего можно строить не только малоэтажные объекты жилищного назначения, но и крупные многоэтажные конструкции;
    • крайне низкий уровень выделения парниковых газов;
    • высокая устойчивость к разнице температурных параметров окружающей среды;
    • устойчивость к негативному воздействию кислот и прочих химических агрессивных веществ;
    • пожаробезопасность, так как конструкции из геополимеров способны выдержать температуру свыше 1000 градусов.
    • низкая степень паропроницаемости, сравнимая с параметрами гранита.
    • простота механической обработки (с успехом может быть применена резка железобетона алмазными кругами);
    • экологическая чистота и безопасность за счёт нулевого содержания токсинов и аллергенов;
    • изготовление с использованием отходов промышленного производства, что благоприятно сказывается на экосистеме региона;
    • сжатые сроки высыхания раствора в среднем 7-10 дней (для сравнения, бетон из портландцемента сохнет от двух недель до месяца).
    • низкая цена в сравнении с аналогами, изготовленными на основе портландцемента;
    • возможность заказа смеси на специализированных предприятиях или же возможность изготовления своими руками с использованием компонентов, доступных в свободной продаже.

    Состав и особенности изготовления

    На фото — современная архитектура с применением «зеленого» бетона

    Как уже было сказано, геополимерные бетоны основаны на полностью натуральных компонентах, которые частично можно приобрести, а частично изготовить своими руками.

    В промышленном производстве состав геополимерного бетона включает следующие компоненты:

    • шлак, который образуется в результате работы большинства производственных предприятий;
    • зольная пыль,которая в изобилии поступает как с производственных предприятий, так и с целого ряда котельных;
    • жидкое стекло
    • ряд второстепенных ингредиентов, которые формируют основные свойства готового стройматериала.

    Данная композиция, при соблюдении соотношения перечисленных ингредиентов, при полном высыхании образует монолит.

    Может ли быть бетон без цемента? Может, если он из геополимеров!

    Инструкция изготовления геополимерных бетонов не представляется чрезвычайно сложной. Но надо понимать, что некоторые производственные этапы предполагают необходимость низких температур, что возможно только в промышленных условиях.

    Важно: Доступная цена свойственна промышленно изготовленным геополимерным растворам.
    Если состав будет приготовлен своими руками, его стоимость будет сопоставима с ценой обычного бетона или даже будет несколько выше.

    На фото — мешалка, которая облегчит приготовление бетона в бытовых условиях

    В качестве примера рассмотрим рецепт изготовления одного килограмма густого пригодного к использованию геополимерного раствора. Приготовление раствора в домашних условиях ограничивается тщательным перемешиванием ингредиентов вплоть до образования однородной массы без выраженных уплотнений и крупных включений.

    Для перемешивания ингредиентов используем пластиковую емкость, например ведро подходящих размеров, электродрель или шуруповерт с специальной насадкой.

    В ёмкость,постепенно перемешивая, добавляем:

    • зольную пыль – 330 гр.;
    • измельчённый шлак – 330 гр;
    • жидкое стекло или K2SiO3– 200 гр;
    • воду — 55 мл;
    • КОН 45% — 90 гр.

    Важно: Приготовление раствора целесообразно проводить непосредственно перед применением, так как жидкое стекло способствует быстрому застыванию бетона.
    Если раствор планируется применять не сразу, содержание жидкого стекла следует снизить.

    Заливка геополимеров в форму

    Итак, теперь вы знаете как сделать геополимерный бетон, следовательно, можно запастись перечисленными компонентами и приступить к изготовлению стройматериала будущего уже сегодня!

    Читать еще:  Расположение арматуры в ленточном фундаменте

    Правильно приготовленная смесь — это оптимальное решение для закладки облегченных конструкций и сооружений. И это неудивительно, так как, помимо ранее перечисленных преимуществ, такие бетоны характеризуются низкой теплопроводностью, что позволяет сделать возведённый объект более энергоэффективным.

    Для примера, промышленно изготовленный раствор, применённый для возведения стен толщиной в 30 см, обеспечивает такое же сохранение тепла как и кирпичная стена толщиной в 120 см.

    В итоге, отказываясь от традиционных материалов и выбирая инновационные решения, вы получаете уникальную возможность снизить расходы, связанные с обогревом жилого помещения.

    Практические советы по применению и эксплуатации геополимерных составов

    На фото — куб, отлитый из безцементного бетона

    Для обеспечения оптимальных эксплуатационных свойств бетона, в смесь добавляются водорастворимые смолы, клей ПВА или латексные составы. Использование таких добавок позволяет добиться большей эластичности готового материала и упростить его механическую обработку.

    Важно: Добавки в виде клея ПВА оправданы в том случае,если консистенция раствора содержит поливиниловый спирт, выступающий в качестве эмульгатора.

    При изготовлении бетона своими руками необходимо проследить чтобы воздух в помещении был сухим. Опять же, строительство с применением этого материала целесообразно проводить в сухую теплую погоду. Дело в том,что по мере высыхания,на поверхности смеси образуется кристаллизующаяся тонкая твердая пленка, набухающая от избыточной влажности окружающей среды.

    При приготовлении раствора своими руками целесообразно заливать в ёмкость воду и уже в нее добавлять золу, шлак, а потом и остальные ингредиенты. Такой подход позволяет не только добиться оптимальной однородности замеса, но и делает возможным экспериментальный подбор компонентов.

    Вывод

    Большинство экспертов полагает, что будущее строительной индустрии за геополимерами. Ведь именно отказ от традиционных технологий и переход на эти материалы позволит возводить более качественные, надежные и долговечные постройки.

    Теперь, когда вы знаете, что такое геополимерный бетон и каковы его свойства, можно принять правильное решение и таким образом сделать свой дом более прочным,долговечным и уютным. Больше полезной и интересной информации вы сможете обнаружить, посмотрев видео в этой статье.

    Можно ли приготовить геополимерный бетон своими руками в домашних условиях

    Прогресс не стоит на месте: разработан новый вид бетона – геополимерный, при производстве которого используются исключительно натуральные компоненты (хотя в других странах его уже применяют в течение 50 лет). Да и стоит такой строительный материал намного меньше традиционных составов. Некоторые ученые утверждают, что Египетские пирамиды были сделаны из смеси каменной крошки и такого материала, как геополимерный бетон на основе известняка. Возможно, это правда: ведь не зря говорят «новое – это хорошо забытое старое».

    Из чего состоит геополимерный бетон

    Геополимерный бетон – это материал, который на сегодняшний день считается самым надежным и экологически чистым (ведь не зря в его название входит приставка «гео»). Натуральными составляющими такого бетона являются: жидкое стекло, зола (если быть точнее, то зольная пыль или «летучая зола»), шлак (то есть отходы металлургического производства), вода и другие, связующие и закрепляющие компоненты (например, гидроксид калия). Для изготовления инновационного бетона, который по своим свойствам значительно превосходит традиционный портландцемент, достаточно смешать все указанные компоненты в определенных пропорциях.

    Жидкое стекло – это водный щелочной раствор силикатов натрия или калия (часто его еще называют силикатным клеем), который применяется для изготовления кислотоупорного цемента, огнеупорных красок, покрытий по дереву, для пропитки тканей; а также для склеивания целлюлозных материалов.

    «Летучая зола» – это несгораемый остаток в виде шлака, получающийся в результате сгорания растительного сырья или топлива (он накапливается на стенках). «Летучая зола» – это материал, который в изобилии имеется на промышленных предприятиях и в котельных. Чтобы получить геополимерный бетон наибольшей прочности, золу смешивают со шлаком в пропорции 1:1.

    Гидроксид калия – это неорганическое соединение, представляющее собой мелкие бесцветные кристаллы, которые хорошо впитывают в себя воду и быстро тают под воздействием кислорода. KOH вступает в бурные реакции с кислотами и металлами, выделяя при этом водород. Ввиду того, что это соединение является очень едким, его относят к классу опасности 2 (при попадании на кожу и слизистую приводит к ожогам). Однако пищевая промышленность широко использует гидроксид калия в качестве добавки Е525; его применяют при изготовлении жидкого мыла и как электролит в щелочных батарейках.

    Область применения геополимерного бетона

    Этот композитный материал можно широко применять в жилищном и промышленном строительстве: для возведения крупных многосекционных зданий, малоэтажных построек, несущих стен, облегченных конструкций; использовать в качестве отделки помещений. Он также будет очень востребован у владельцев загородной недвижимости. Творческим людям этот материал тоже придется по душе: с помощью него можно создавать различные статуи, барельефы, колонны и другие «шедевры».

    Достоинства геополимерного бетона

    Данный материал обладает следующими преимуществами:

    • имеет маленький удельный вес;
    • низкое содержание токсичных веществ;
    • устойчив к коррозии, растрескиванию, высоким и низким температурам;
    • является негорючим;
    • обладает высокой прочностью на сжатие;
    • способность быстро набирать наибольшую прочность за короткий период;
    • имеет низкую теплопроводность;
    • отличается малой усадкой (то есть сразу же по окончании строительства можно приступать к отделочным работам);
    • устойчив к химическим реагентам;
    • скорость затвердевания в 3 раза выше, чем у бетона традиционного;
    • низкая паропроницаемость;
    • выделение парниковых газов минимальное;
    • экологически чистый;
    • долговечный;
    • невысокая стоимость составляющих материала;
    • прост в обработке.

    Самостоятельное изготовление геополимерного бетона

    Окончательного официального «вердикта» по поводу точных пропорций составляющих «бетона будущего» ученые пока не озвучили, так как исследования в этой области еще продолжаются. Многие пытаются сами «методом проб и ошибок» определить оптимальные пропорции компонентов материала и изготовить геополимерный бетон своими руками. Почему бы и нет, тем более что все необходимое для изготовления «материала будущего» есть в продаже.

    В состав раствора (объемом 10 л) входят следующие ингредиенты:

    • гидроксид калия (1600 г) — КОН;
    • 60% жидкое стекло (2000 г) – К₂O(SiO₂);
    • зола (5500 г) — «летучая зола»;
    • шлак (5500 г);
    • вода (1 л).

    Чтобы из этих составляющих приготовить бетон, понадобятся:

    • емкость, в которой производится смешивание всех компонентов (лучше, если материал емкости будет устойчив к повышенным температурам) или бетономешалка (для больших объемов);
    • весы, так как соблюдение всех пропорций крайне важно;
    • халат, шапка, очки, перчатки и респиратор (то есть индивидуальные средства защиты);
    • форма или опалубка, в которую вы планируете вылить приготовленную смесь;
    • деревянная лопатка для перемешивания, так как дерево нейтрально к щелочами (это важно).

    Технология приготовления смеси

    Технология приготовления раствора довольно проста: надо только строго следовать всем рекомендациям.

    Общие требования

    • влажность помещения, в котором смешиваете составляющие бетона, должна быть небольшой (чтобы гидроксид калия не «поплыл»);
    • хранить гидроксид калия необходимо в запечатанной упаковке, исключив всякую возможность попадания в нее жидкости;
    • вскрывать упаковку непосредственно перед замешиванием;
    • все работы, связанные с гидроксидом калия и жидким стеклом, проводить, надев средства индивидуальной защиты, во избежание ожогов кожи и слизистой глаз (так как KOH является крайне агрессивным веществом);
    • проводить замешивание быстро, но аккуратно.

    Процесс замешивания и изготовления бетона

    Если вы используете бетономешалку, то алгоритм работ следующий:

    • Заливаем теплую воду.
    • Добавляем шлак и золу, все тщательно перемешиваем.

    Совет! Если есть цель получить прочный бетон, то можно использовать только «летучую золу»; а если важнее изготовить экологичный материал, то содержание золы можно уменьшить, а недостающее количество заменить цементом.

    • Добавляем полимеры, снова мешаем.
    • Заливаем смесь в форму или опалубку.

    Совет! Для ускорения процесса затвердевания в опалубку можно уложить специальные электроды и после заливки раствора пропустить через них ток в течение 1 часа. Причем электричество надо брать не от сети напрямую, а использовать преобразователь.

    В заключении

    Те, кто любит экспериментировать, могут поэкспериментировать с органическими веществами, входящими в состав бетонной смеси и получить свой рецепт. Так в качестве вяжущих компонентов можно использовать водорастворимые смолы или клей ПВА. Некоторые добавляют в смесь древесину, которую предварительно измельчают и вымачивают в воде.

    Ссылка на основную публикацию
    ×
    ×
    Adblock
    detector