Полимербетон – это целый класс материалов очень разных по своей структуре, а следовательно, и свойствам.
Они изготавливаются по отличным друг от друга технологиям.
Состав, соответственно, также отличается.
Введение пластика в систему значительно расширило возможности использования бетона: с ним легче работать, он становится более прочным, открываются возможности для получения новых изделий.
В качестве пластиковой основы с успехом применяют вторичное сырье.
Рассмотрим наиболее популярные полимерцементные растворы, которые могут быть изготовлены с использованием вторичных материалов, и поговорим об их видах и характеристиках.
Содержание
Состав и характеристики
Основу материала составляет олигомерная смола либо мономер, которые быстро затвердевают. В составе данного компаунда может использоваться стирольная смола, получить которую можно из пластиковых отходов.
Она быстро затвердевает при нагреве или при введении инициирующей добавки.
Полистирол в бетоне более предпочтителен, чем традиционные эпоксидка, полиакрилаты и полиэфиры за счет более высоких прочностных характеристик.
Литьевые изделия на его основе достаточно дорогостоящие, а сырье относительно дешевое. Мойки, раковины и ванны из искусственного камня выполнены на полистироле.
Состав полимерцементного раствора:
- Основу полимербетона составляет полимерная смола, которая выступает в роли связующего. Она обволакивает все частички наполнителя, склеивает их и удерживает форму при затвердевании. На практике используются эпоксидные, полиэфирные, полиуретановые и другие виды связующих. Если рассматривать использование смолы, полученной из вторичного пластика, то наиболее доступной оказывается стирольная смола. Она получается методом пиролиза полистирола. Сырье для получения стирола в буквальном смысле лежит под ногами (упаковка, одноразовая посуда, пенопласт – это все полистирол), а пиролиз не требует существенных затрат.
- Мелкодисперсионный наполнитель. Сюда относят кварцевую и графитовые муку тонкого помола, перлитовые и диатомитовые земли, мел. Поверхность порошков может быть аппретирована, или в рецептуру может вводится силановый аппрет (жидкость с поверхностно-активными свойствами). Эта процедура позволяет многократно увеличить взаимодействие со смолой.
- Наполнитель крупной фракции. Это молотый щебень. Он позволяет имитировать структуру натурального камня. Размер фракции в идеале должен составлять от 20 до 40 мм. Более крупные частицы тяжело удержать.
- Кварцевый песок. Его следует отмыть и очистить от примеси тины, земли, остатков растений и т.д.
- Декоративные компоненты. Пигменты любой природы и декоративные частицы (блестки, глиттеры и т.д.) вводят для усиления декоративного эффекта. Они совместимы с полимерной смолой и растворяются в ней.
- Армирующие и закладные элементы. Их применяют для укрепления конструкции сложного профиля.
Формование изделий из раствора
Литье из полимербетона производится в форму с нужным рисунком. Она изготавливается из пластика, силикона, металла и даже фанеры.
Перед заполнением бетонной смесью внутренняя поверхность обрабатывается гелькоутом, что обеспечивает идеальный блеск поверхности.
Без него не обойтись, если к внешнему виду есть серьезные требования.
В общем технология изготовления и заливки смеси выглядит так:
- Перемешивание ингредиентов. Для этой операции достаточно бетономешалки. Все компоненты помещаются в ёмкость, заливают смолой и перемешивают.
- Подготовка формы. При необходимости очистка поверхности от остатков предыдущей заливки.
- Нанесение гелькоута. Самое качественное нанесение возможно только с помощью пистолета или краскопульта.
- Заливка смеси в форму.
- Уплотнение на вибростоле.
- Отверждение и застывание изделия. Для стирольной смолы нужно не менее суток.
Области применения
Полимербетон, или искусственный камень, позволяет изготовить изделия сложного профиля с минимальными временными и трудовыми затратами. Он более технологичен по сравнению с натуральным камнем.
При правильно подобранной рецептуре изделия получаются прочными и долговечными. Сколы и трещины на полимерном бетоне легко и незаметно можно замазать этим же составом.
Искусственный камень все же имеет один большой недостаток – это плохая атмосферостойкость, полистирол разрушается на солнечном свету.
Виды изделий из литьевого полимербетона:
- столешницы, подоконники, доски и т.д.;
- сантехнические изделия (мойки, раковины, ванны);
- украшения для внешней и внутренней отделки помещения (барельефы, лепнина);
- элементы садового декора (вазоны, клумбы, скамейки).
Полимербетон, армированный пластиком
Фибробетон был впервые разработан и опробован еще в 1907 году, но массово он начал использоваться только в последние десятилетия.
Причина проста – увеличение темпов строительства при неизменном росте требований к качеству материалов.
Фибробетон позволяет решить многие задачи: добиться высокой прочности, облегчить технологию заливки изделий, сделать их более надежными.
В качестве полимерных добавок в бетон чаще всего используют пластики полиолефиновой группы (полипропилен и полиэтилен). Волокна из них достаточно гибкие, жесткие и устойчивы к отрицательным температурам, что позволяет проводить работы даже в мороз.
Армирующие полиолефиновые волокна могут быть изготовлены из пластиковых отходов (пакеты, пленка, тара и т.д.) методом грануляции и резки на волокна подходящего размера. Качество полимербетона от использования вторсырья не пострадает.
Волокна полимера при попадании в бетонную смесь разворачиваются и формируют трехмерную структуру, упрочняющую состав. Для усиления скрепления нитей с основой их можно обработать силиконовым замасливателем.
Преимущества использования:
- усиление конструкции;
- снижение усадки;
- облегчение изделия;
- безопасность в работе по сравнению со сталью и стеклом;
- экономичность — более доступная цена по сравнению с аналогами;
- универсальность — варьируя дозировку можно создавать материал для любой стадии строительства.
Чаще всего из данного материала изготавливают:
- наливные полы для складов и производств с высокой интенсивностью воздействия;
- бордюры и тротуарную плитку;
- плиты бетонные;
- неснимаемую опалубку;
- элементы уличного и садового декора.
ГОСТ
Техническое регулирование в области технологии и контроля качества полимербетона производится на основании следующих документов:
- ГОСТ 25192-2012 Бетоны. Классификация и общие технические требования;
- ГОСТ 25881-83 Бетоны химически стойкие — стандарт распространяется на все виды полимербетонов и полимерсиликатных бетонов;
- СН 525-80 Инструкция по технологии приготовления полимербетонов и изделий из них.
Это нормативно-техническая база, которая содержит основные термины и понятия, методики проверки качества и приемки и т.д.
Цена
Ценник на м³ полимербетона в России — от 2000 руб и выше.
Производить литьевые бетоны на вторичном сырье экономически выгодно. Попробуем подтвердить цифрами.
Стирольная смола продается от 290 руб/кг. Отходы полистирола (это сырье для получения пиролизной смолы) стоят от 40 руб/кг. Выход смолы при правильной организации процесса доходит до 80%. Остальные минеральные компоненты, кроме пигментов и отвердителя, стоят до 20 руб/кг.
Единственный нюанс — на вторичной смоле невозможно получить белые изделия.
Сам процесс пиролиза можно организовать даже без использования топлива для сжигания, обогрев реактора производится пиролизными газами, выделяющимися в процессе реакции.
Армирующую полимерную фибру для бетона производят экструзионным способом из полипропилена или полиэтилена. Допускается применение вторичного пластика. Цена полипропилена первичного сейчас достигает 100 руб/кг, вторичного — 45 руб/кг.
Если производить переработку полного цикла на пластиковых отходах, то можно снизить цену полимерного бетона до 15-20 руб/кг сырья.
Видео по теме
Предлагаем вашему вниманию видео, в котором показан процесс приготовления раствора полимербетона для самодельной столешницы:
Заключение
Полимербетоны на основе вторичного сырья – грамотная идея для утилизации отходов. Вместо бесполезного и вредного хранения на полигоне, из отслужившего свой срок полимерного изделия может получиться полезная вещь.
Помимо экологической пользы есть и немалая экономическая выгода, которая делает привлекательным этот вид бизнеса.