Полимербетон: состав, характеристики

Развитие химии синтетических связующих и полимеров предопределило появление в строительном деле нового материала, известного, как полимербетон. И хотя первые патенты на его изготовление появились еще 80 лет назад, практическое применение новинка получила только в 60-х годах прошлого столетия. Как следует из названия, разработчикам удалось получить строительный материал на основе смол и полимеров, способный по составу и характеристикам полностью заменить современные цементные и шлакоцементные бетоны.

Что такое полимербетон

Нередко строительные термины способны сбить с толку неспециалиста или начинающего строителя, любителя строить своими руками. На бытовом уровне к полимербетонам относят все виды строительных материалов, в составе которых имеется цемент, вода и полимерная смола.

На самом деле технология строительных полимеров разделяет такие материалы на несколько групп:

Полимербетоны – смесевая композиция, в состав которой входит минеральный балласт или наполнитель, полимерное связующее, отвердитель, стабилизатор и адгезив, без использования цемента и воды;
Полимерцементный бетон – материал, получаемый добавкой в состав материнского цементного раствора или бетона водорастворимой полимерной композиции;
Бетонополимерные материалы представляют собой отвержденный бетонный или цементный камень, подвергнутый дополнительной обработке жидкими или в виде паров полимерами, обычно в состав жидкости входит стирол с катализатором, полимеризующийся в толще минеральной матрицы бетона.

К сведению! Полимербетоны, полученные на основе термореактивных и эпоксидных смол, еще называют пластобетонами.

Свойства полимербетона зависят от состава используемого связующего, смолы, наполнителя и способа приготовления. Такие материалы успешно применяют не только в строительстве, но и в машиностроении, в химической промышленности и даже при производстве бытовых вещей и мебели. Технология использования различных минеральных наполнителей для удешевления производства отливок из синтетических смол начала применяться в 80-х годах прошлого века, и в начале XXI века практически 80-90% изделий из пластика изготавливается по технологии полимербетона, в составе которого есть смола и тонкоизмельченный порошок балласта.

Для получения строительных марок полимербетона используют составы на основе пяти основных разновидностей синтетических смол:

Фенолформальдегидные и карбамидоформальдегидные полимеры;
Эпоксидные матрицы, в том числе модифицированные фурановыми смолами;
Метакрилатные и поливинилацетатные полимеры;
Фурфуролацетоновая матрица, или сокращенно ФАМ;
Полиэфирная и полимочевинная смола.

К сведению! ФАМ – одна из немногих разновидностей связующих, используемая для производства так называемых фаизол-бетонов, обладающих уникальными свойствами гасить и рассеивать вибрации на порядок лучше самых вязких марок чугуна.

В состав фурфуролацетоновых смол входят летучие вещества с очень неприятным запахом, способные вызывать удушье и головную боль, которые являются выраженными канцерогенами. Поэтому их используют только для получения полимербетона, консервации стальных конструкций трубопроводов и систем коммуникаций. Для жилых помещений чаще всего используются полимербетоны, в состав которых входят полиэфирные смолы, эпоксидные и метакрилатные олигомеры.

В составе полимербетона содержание смолы относительно небольшое, от 10 до 15%. Остальное представляет собой минеральный наполнитель – крошка из мрамора, молотая зола, дробленые доломиты, кальциты, гранулированный вермикулит, клинкер и обычный портландцемент. Достаточно редко в составе полимербетона используется смола с органическим наполнителем на основе модифицированных древесных волокон в смеси с рубленым базальтовым волокном.

Зачем менять обычный цементный раствор на полимербетон

Современные марки бетона на основе цемента и песка хорошо работают в огромных массивах, там, где статическая нагрузка постоянна и нет ударов, вибраций или сложных изгибающих моментов или сил кручения. Во всех остальных случаях приходится вводить в состав специальные добавки, использовать армирование дорогостоящим металлом, делать многослойные конструкции или полностью заменять цементные бетоны металлом или полимербетонами. В отдельных вариантах технологически проще отлить часть строительной конструкции из полимербетона, чем использовать армированный железобетон. Например, при строительстве продуктопроводов.

Если сравнивать характеристики полимербетонов с обычным бетоном, можно назвать пять преимуществ использования полимеров:

В 3-4 раза выше прочность на изгиб, кручение и знакопеременную динамическую нагрузку. Смола в составе полимербетона заставляет материал вести себя подобно металлу;
Наличие в составе полимеров обеспечивает низкое водопоглощение и высокую морозостойкость полимербетонных конструкций;
Полимербетоны определенных марок, имеющие в составе тонкодисперсные частицы, обладают низкой теплопроводностью, при необходимости их можно использовать без утеплителя даже при изготовлении полов и перекрытий цокольного этажа, подвальных помещений;
Хорошая обрабатываемость резкой, сверлением, без риска накола или образования трещин;
Эпоксидные смолы в составе полимербетонов делают их инертными к химически активным веществам, органическим растворителям, бензину, маслу, хлорированным углеводородам, горячей и морской воде. В кораблестроении из полимербетонов изготавливают облицовку, полы, пайолы, защитные панели и элементы палубы.

К сведению! Главной «ценностью» полимербетонной композиции является возможность получения высокого качества отливки, без раковин, свилей, трещин, с «запрограммированными» механическими и прочностными характеристиками. Характеристики легко корректируются изменением состава материала.

Например, при изготовлении трубопровода используют полимербетон с добавкой поливинилового спирта или жидкого стекла. Спирт в составе бетона улучшает смачиваемость цементных зерен, удаляет воздух из межзернового пространства и помогает процессу гидратации. После отливки трубопровода за счет интенсивного связывания воды внутренняя поверхность бетонной трубы быстро пересыхает и покрывается трещинами. Чтобы сделать ее прочной, твердой и износостойкой, бетон обрабатывают жидким раствором полистирола в стироле. В результате получается поверхность, не уступающая по характеристикам и стойкости чугуну.

Сегодня стоимость полимербетона еще достаточно высока, поэтому о полной замене цемента в составе материала речи не идет, но по мере разработки новых смол перспектива перехода на полимербетон становится все более реальной.

Особенности применения различных марок полимербетонов

Большинство людей удивится, узнав, какое количество бытовых предметов по своему составу являются полимербетоном. Например, из полиэфирной смолы и наполнителя из тонкоизмельченного природного камня – габро, базальта, мрамора, кальцита изготавливаются искусственные камни, скульптуры, элементы декора и облицовочной плитки для отделки под камень. Из недорогого по составу полимерного бетона отливают столешницы и подоконники под камень, стоимость аналогичного изделия из природного мрамора или гранита будет стоить в 2-3 раза дороже.

Из эпоксидных полимерных бетонов изготавливают элементы коммуникаций – трубы, баки, колодцы, водосборные лотки и даже целые коллекторы. С помощью литья из полимерцемента можно достаточно просто отремонтировать бетонные несущие конструкции, заделать стяжку и восстановить герметичность емкости. Полимербетоны, в составе которых включена эпоксидная смола, обладают исключительно высокой адгезией, поэтому их часто используют для восстановления дыр и стыков бетонных панелей в высотках.

Из метакрилата с наполнителем из молотого стеклянного порошка и мраморной пыли удается получить настолько высококачественную имитацию природного камня, что подобный материал позаимствовали и используют для работ профессиональные реставраторы. В состав можно ввести крупные гранулы мрамора или кальцита. На основе полимербетонов изготавливаются все полимерные штукатурки, шпаклевки, плиточные клеи, затирки, то есть практически все материалы для декоративной отделки домов.

Отдельно необходимо вспомнить о наливных полах. В этом случае вместо стеклянного наполнителя применяется измельченный в пыль кварцевый песок. Наиболее дорогие марки, в состав которых входит модифицированный метакрилат принудительного отверждения, после застывания дают идеально гладкую поверхность, по прочности превосходящую цементную стяжку.

Как сделать простейший полимербетон в домашних условиях

Для того чтобы приготовить полимербетон своими руками, потребуются два компонента, смола и наполнитель. Для простейшего варианта полимербетона можно использовать эпоксидный клей или смолу, отвердитель и наполнитель. Лучше всего в составе материала использовать цемент, промытый и высушенный речной песок или гранитную пыль, которой можно разжиться в любой мастерской по изготовлению памятников.

Смолу разбавляют ацетоном или спирт-ацетоновой смесью. Различные марки эпоксидной смолы требуют свою марку растворителя, поэтому для приготовления полимербетона необходимо подобрать разбавитель. В смолу добавляют отвердитель, размешивают и в состав добавляют разбавитель. Через 10 мин в клеевую массу можно добавлять небольшими порциями наполнитель. Еще через 3-10 мин перемешивания полимербетон будет готов к использованию.

Заключение

Аналогичным образом можно приготовить полимербетон на основе ПВА, акриловой смолы и песка, масляной краски и цементного наполнителя. Наконец, можно ввести в состав смесь для наливных полов, что позволит использовать материал для отливки деталей для отделки потолков и стен, колонн, лепнины, пилястров. В любом случае такой состав обойдется дешевле, а качество изделий будет не хуже, чем у покупных вариантов.

Полимербетон — современный инновационный заменитель обычного бетона

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.

Что такое полимербетон?

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.

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.

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.

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 процессе изготовления материала самой главное – оптимальный подбор компонентов, соответствующий назначенной цели. Сначала устанавливают фракционность заполнителя и его количество. Затем рассчитывают содержание вяжущего полимера. После этого для получения конкретных изделий 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.

Полимербетон: состав, виды, характеристики и цена материала

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.

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 пиролизаполистирола. 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.

Техническое регулирование в области технологии и контроля качества полимербетона производится на основании следующих документов:

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.

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.

Полимерный бетон

В процессе развития строительных технологий появляются новые материалы и бетонные смеси, для приготовления которых используются специальные наполнители. Это позволяет создать прочные композитные материалы, обладающее высокими эксплуатационными характеристиками, декоративными свойствами. Полимербетон — один из таких составов, завоевывает популярность на рынке строительного сырья.

Материал, наряду с традиционными составляющими — песком и щебнем, включает в качестве вяжущего вещества полимерные смолы на эпоксидной, фурановой, полиэфирной основе. Полимерный бетон востребован в строительной отрасли, используется для создания скульптур, изготовления оригинальной мебели, а также в ритуальной сфере.

Бетон полимерный обладает рядом серьезных преимуществ, связанных с улучшенными по сравнению с обычным бетоном механическими характеристиками, устойчивостью к агрессивным средам, легкостью, расширенной цветовой палитрой, позволяющей имитировать натуральный камень. Потребители композита убедились, что это надежный состав, имеющий широкую сферу применения. Рассмотрим материал детально, вникнем в технологию, оценим достоинства и недостатки, изучим рецептуру.

Достоинства материала

Композитный бетон, благодаря особенностям рецептуры, обладает рядом положительных характеристик. Он применяются в различных ситуациях, где использование традиционного бетона не обеспечит желаемого результата.

Главное преимущество композита:

Повышенная устойчивость к проникновению влаги внутрь композитного массива. Водные капли быстро испаряются с поверхности материала, не успеваю насытить его разрушающей влагой.
Стойкость к значительным температурным перепадам, позволяющая полимерному бетону сохранять целостность, независимо от продолжительности и количества циклов замораживания.

Этот материал являет собой один из новых видов бетонных смесей, где вместо силиката либо цемента (используемых во время приготовления обычного бетона) применяется полимер

Плюсы:прочность, небольшой вес, ударная стойкость, упругость в разы выше, чем у обычного бетона

Слабые стороны

Наряду с положительными моментами у полимерного бетона имеются недостатки:

восприимчивость к воздействию открытого огня и повышенной температуры, вызывающая разрушение материала;
повышенная, если сравнивать с бетоном, цена, что обусловлено затратами на приобретение специальных смол.

Компоненты полимерного бетона

Желая приготовить полимербетон в бытовых условиях, изучите состав композита. Для приготовления полимерного бетона используйте следующие ингредиенты:

Связующее вещество, в качестве которого используются карбамидоформальдегидные, полиэфирные, эпоксидные и фурфуролацетоновые смолы.
Крупнофракционный щебеночный наполнитель. Размер щебеночной фракции, необходимой для формирования композита, может составлять до 4 сантиметров, однако щебень размером 1-2 см должен составлять основную часть состава.
Просеянный и очищенный кварцевый песок. Крупность кварцевых частиц не должна превышать 5 мм, наличие глинистых включений, пыли не допускаются.

Для полистиролбетона (где в качестве заполнителя берут полистирол) имеются свои стандарты

Классификация

Полимербетон в зависимости от концентрации наполнителя, доля которого в общем объеме составляет до 80%, делятся на классы:

особо тяжелый, кубический метр, которого весит от 2500 до 4000 кг;
тяжёлый, плотностью составляющей 1800-2500 кг/м3;
легкий с удельным весом 500-1800 кг/м3;
облегчённый, масса кубометра не превышает 500 килограмм.

Сфера использования

Полимерный бетон применяется в различных областях, является основой для изготовления различных видов изделий:

Столешниц, получивших широкое распространение, применяемых на кухне в качестве модного аксессуара. Изделия отличаются практичностью, гигиеничностью, высоким ресурсом эксплуатации, гармонируют с помещением. При визуальном восприятии изделие из композита сложно отличить от естественного минерала. Стойкость к механическому воздействию у композита выше, чем у природного камня.

Используют литьевой камень достаточно широко

Покрытий полов, отличающихся простотой мытья и ускоренной установкой. Покрытия характеризуются пластичностью, устойчивостью к воздействию ударных нагрузок и низкими затратами, связанными с монтажом. Длительный ресурс эксплуатации позволяет при толщине слоя до 2 мм эксплуатировать материал в течение 10 лет.
Элементов декорирования, используемых в фасадных конструкциях. Полимербетон проблематично отличить от натурального гранита или мрамора, который он успешно имитирует. Благодаря незначительному весу полимерных изделий, отсутствует необходимость возводить усиленное основание, дополнительно укреплять конструкцию. Материал невосприимчив к воздействию температуры и влажности, легко устанавливается, долговечен, имеет оригинальную фактуру.
Памятников и ограждающих конструкций, применяемых для ритуальных целей. Устойчивостью полимерного массива к воздействию погодных факторов с сохранением целостности, обеспечило популярность композитного бетона, применяемого для ритуальных целей. Идеальная гладкость и блестящая поверхность продукции позволяют изделиям сохранять внешний вид, находясь в природных условиях.

Из полимербетона делают полы и лестницы, тротуарную и облицовочную плитку, строительные конструкции, водоотводные лотки, скульптуры и памятники, фонтаны

Кроме того, технология позволяет использовать бетон полимерный для изготовления:

подоконников;
перильных ограждений;
поручней;
балясин;
лепных изделий декоративного назначения;
лестничных маршей;
опорных колонн;
элементов каминов;
моек.

Этапы изготовления

Технология приготовления полимерного бетона и изготовления продукции предусматривает следующие этапы:

Подготовку ингредиентов.
Смешивание.
Формовку.

Остановимся на особенностях каждой стадии.

В процессе изготовления материала самой главное – оптимальный подбор компонентов, соответствующий назначенной цели

Как подготовить ингредиенты?

Ознакомившись с составом композита, подготовьте составляющие для осуществления замеса:

очистите от инородных включений, промойте гравий, являющийся заполнителем;
просейте кварцевый песок;
высушите фракцию, обеспечив концентрацию влаги до 1%.

Приготовление смеси

Готовьте полимерный состав по следующему алгоритму:

Поместите в миксер щебень, кварцевый песок и заполнитель, соблюдая предложенную последовательность.
Смешайте компоненты на протяжении 2 минут, добавьте воду, произведите повторное смешивание.
Размягчите связующее, используя растворитель.
Введите в смолу пластификатор, перемешайте.
Размещайте с заполнителем связующее вещество, введите отвердитель.
Тщательно перемешайте на протяжении 3 минут.

Состав готов, следует сразу начинать заливку, так как материал быстро твердеет.

Заливка

Производите работы, соблюдая последовательность:

нанесите на поверхность формы смазочное масло или технический вазелин, исключающие прилипание;
заполните композитом емкость, выровняйте поверхность;
уплотните раствор на вибрационной площадке;
извлеките готовое изделие через 24 часа.

Итоги

Ознакомившись с технологией, можно самостоятельно изготовить полимербетон. Консультация профессиональных строителей позволит избежать ошибок. Удачи!

На сайте: Автор и редактор статей на сайте pobetony.ru
Образование и опыт работы: Высшее техническое образование. Опыт работы на различных производствах и стройках — 12 лет, из них 8 лет — за рубежом.
Другие умения и навыки: Имеет 4-ю группу допуска по электробезопасности. Выполнение расчетов с использованием больших массивов данных.
Текущая занятость: Последние 4 года выступает в роли независимого консультанта в ряде строительных компаний.

Состав и применение полимербетона — 6 этапов изготовления стройматериала своими руками

Отдельную нишу на рынке стройматериалов занимает композитный полимерный бетон, в составе которого находятся различные минеральные полимеры. Благодаря им, характеристики структуры бетонной смеси существенно улучшаются, и это достойная замена обычного бетона. Есть разные виды смеси с добавлением полимеров, каждый из которых имеет свои особенности и область применения. Прежде чем начать использовать этот материал, следует внимательно изучить его технические характеристики и правила применения.

Состав материала

Полимерный бетон состоит из полиэфирных смол, одним из главных свойств которых является связывание составляющих смесь компонентов между собой. Для изготовления бетонного раствора с полимером используются такие смолы:

Эпоксидные. Вещество без запаха, при добавлении в смесь придает материалу во время работы особую прочность, однако готовая поверхность получается хрупкой.
Метилметакрилатные. Смола отличается резким запахом, который сразу после полимеризирования исчезает. Такой цементно-полимерный материал быстро схватывается, однако поверхность остается уязвимой перед воздействием химических веществ.
Полиуретановые. Имеет самое широкое применение, так как придают поверхности особой прочности и надежности.

Кроме этого, в качестве вяжущего вещества применяется фурановый и полиэфирный полимеры. Еще используются дополнительные добавки в бетон, такие как:

молотый тальк;
графитовый порошок;
андезитовая мука;
измельченный базальт;
слюда.

Грубый зерновой состав включает компоненты:

гравий;
щебень;
кварцевый песок.

Свойства и характеристики

Если технология изготовления полимербетона строго соответствует принятым стандартам, состав, приготовленный на смолах и затвердителях по прочности и надежности обходит смеси, сделанные из привычных компонентов.

Основные свойства, которыми обладают полимерцементные бетоны, представлены в таблице:

Показатель	Оптимальное значение
Плотность	300—3000 кг/м3
Противостояние на сжатие	50—110 МПа
Противостояние на изгиб	3—11 МПа
Предел истирания	0,02—0,03 г/см2
Температурный предел	60—40 °C
Упругость	10000—40000 МПа
Коэффициент теплопроводности	0,05—0,85 Вт/мК
Объем поглощения влаги	0,05—0,5%

Химическая пассивность определяется ГОСТом 25246–82. Согласно этому нормативному документу, при нагревании поверхности до 200 градусов по Цельсию химическая стойкость составляющих полимербетона к азотной кислоте не менее 0,5%, а к соляной кислоте, раствору кальция и аммиаку — не меньше 0,8%. Исходя из таких характеристик, можно сделать вывод, что полимербетонные полы обладают всеми важными для строительства качествами.

Какие существуют виды?

С учетом того, в какой концентрации представлены полимерные наполнители в общей смеси, различают такие классы полимербетона:

особо тяжелый;
тяжелый;
легкий;
облегченный.

С учетом технических характеристик и метода изготовления, различают такие виды:

Полимерцементный. Отличается повышенной прочностью. Используется для отделки поверхностей, на которые оказывается максимальная нагрузка.
Пластобетон. Устойчив к кислотным и щелочным реакциям, выдерживает критические плюсовые и минусовые температуры.
Бетонополимер. Технология производства отличается от других тем, что готовый блок пропитывается мономерами. Полимер заполняет микроотверстия материала, придавая ему повышенную прочность и устойчивость к воздействию негативных механических факторов.

Как сделать своими руками?

Подготовительные работы

Для изготовления смеси необходимо определить, какие полимерные добавки в цемент будут использоваться. Кроме этого, следует подготовить дополнительные составляющие. Песок очищается от посторонних включений, гравий или щебенка промываются. Еще просеивается кварцевый песок. Для замеса смеси рекомендуется использовать бетономешалку, однако вместо нее можно использовать строительный миксер. На этом этапе приготовление завершено, можно приступать к замешиванию смеси.

Как готовятся полимербетонные растворы?

Материал довольно быстро схватывается, потому необходимо использовать его сразу.

Сделать полимерный бетон своими руками несложно. Для этого рекомендуется следовать инструкции:

Соединить все компоненты, добавить воду и смешивать все на протяжении 2 мин.
Для размягчения связующего вещества используется растворитель.
В смолу ввести пластификатор, тщательно перемешать.
Добавить в смесь связующий компонент, а затем — затвердитель.
Повторно перемешать компоненты 3—5 мин.
Раствор готов. Проводить заливку необходимо сразу, потому что материал быстро застывает.

Как производится заливка?

После подготовки формы смесь заливается в нее.

В зависимости от того, какое назначение полимербетона, технология заливки будет отличаться. Для изготовления формового блока рекомендуется следовать такому алгоритму:

Приготовить форму, поверхность обработать техническим маслом.
Заполнить готовой композитной смесью емкость, поверхность тщательно разровнять.
Поставить форму на вибрационный стол или площадку, уплотнить раствор.
Оставить изделие высыхать на сутки.

Преимущества и недостатки полимербетона

Полимерная добавка для бетона придает поверхности дополнительной прочности, предупреждая ее деформацию и разрушение. Это главное преимущество материала.

Кроме этого, можно выделить и такие плюсы:

высокая водонепроницаемость;
устойчивость к резким перепадам температурного режима, а также к воздействию химических и биологических сред;
гладкая поверхность, благодаря которой изделие имеет привлекательный внешний вид и не пачкается;
возможность добавлять в состав различные пигменты, благодаря чему можно имитировать дорогостоящие натуральные камни — мрамор, гранит и др.;
переработка и повторное использование материала по назначению;
отсутствие дополнительной обработки или декора готового изделия из полимербетона;
высокие теплоизоляционные свойства;
повышенная устойчивость к ультрафиолетовым лучам;
надежное поглощение шумов и вибрации;
небольшой вес по сравнению с цементно-бетонными изделиями.

Однако немаловажно уделить внимание недостаткам, среди которых выделяют такие:

высокая стоимость обязательных компонентов, образующих основу состава;
отсутствие на строительном рынке некоторых необходимых материалов;
наличие в составе смеси около 10% искусственных веществ;
пожароопасность полимербетона.

Применение материала

Добавляемые по технологии полимерные добавки в бетон придают материалу особую надежность и прочность, поэтому сфера применения полимербетона в строительстве обширна. Смесь используется для оформления дорожек, террас, бордюр, лестниц, заборов, бассейнов, цоколей здания. Кроме этого, растворы и полимерные наполнители подходят для внутренней и наружной отделки стеновой поверхности, а еще из полимербетона делают прочный и долговечный наливной пол. Материал отличается гибкостью и пластичностью, поэтому из него получится изготовить различные декоративные фигуры и элементы. После высыхания готовое изделие можно раскрасить с помощью акриловых красок.

Полимербетон: состав и свойства, характеристики, применение, виды

Бетонные конструкции считаются прочными и надёжными, поэтому ни одно капитальное строительство без них не обходится. Но такая поверхность хоть и в меньшей степени, но всё равно подвержена разрушительному воздействию внешних факторов.

Поэтому американские разработчики взялись за изготовление материала на базе бетонной смеси, но с улучшенными эксплуатационными характеристиками. В итоге получился полимербетон, который отличается долговечностью, повышенной устойчивостью к влажной среде, морозам и химическим соединениям.

Посмотрите видео об особенностях полимербетона

Состав и свойства полимербетона

Полимербетон представляет собой новый вид бетонной смеси, изготовленной на основе популярных смол:

Именно они заменяют силикат или цемент, которые применяются в обычных растворах. Из общего количества полимерам отводится всего одна десятая часть, но этого оказывается вполне достаточно для создания прочного соединения всех компонентов. Другие девять частей могут представлять разный материал:

• вспученный перлит и др.

Кроме того, в состав включены отвердители, пигменты для придания смеси цвета и пластификаторы. Их доля в общей массе самая маленькая, но её хватает на то, чтобы придать рабочему раствору плотности, адгезии и красивого оттенка.

Технические характеристики полимербетона

Читайте также: Энергосберегающие стеклопакеты: отличия от обычных пластиковых окон, преимущества и недостатки, технология изготовления энергосберегающих стёкол

• плотность до 3000 кг/м3;

• рабочий температурный режим от -60° до +140°С;

• морозостойкость 300-500 циклов;

• теплопроводность 0,05 – 0,85 Вт/м•К;

• высокая стойкость к истиранию;

• низкий показатель поглощения воды – 0,05-0,5%.

Область применения полимербетона

Из полимербетона или так называемого литого камня изготавливают напольное покрытие, лестницы, облицовочную и тротуарную плитку. В последнее время материал активно используется в производстве кухонных столешниц, подоконников, фасадной лепнины и декоративных элементов.

Обустраивая интерьер или экстерьер, приходится подолгу бродить вдоль прилавков, заставленных красивыми скульптурами, фонтанами. Восхищаясь эстетичностью, трудно догадаться, что многие изделия отлиты именно из полимербетона.

Среди других сфер применения:

• ремонт бетонной поверхности;

• в качестве смеси для наливного пола;

• для сооружения водоотводных лотков и др.

Преимущества и недостатки

Альтернативный вид строительной смеси за короткий промежуток времени приобрёл большую популярность. Это продиктовано высокой прочностью материала и длительным сроком службы. В процессе эксплуатации на поверхности исключается образование трещин. В случае повреждения участка полимерного покрытия, достаточно её очистить и залить новой порцией состава. Высокая степень адгезии содействует надёжному соединению двух плоскостей.

Помимо прочего полимербетон обладает и другими достоинствами:

• устойчивость к механическим воздействиям (выше, чем у бетона);

• выносливость к температурным перепадам;

• не вступает в реакцию с химическими веществами;

• быстрый процесс застывания;

Читайте также: Тротуарная резиновая плитка: характеристики, область применения, преимущества и недостатки, особенности и этапы укладки на бетонное и грунтовое основание

• образует ровную и гладкую поверхность;

• презентабельный внешний вид, возможность применения смесей разных оттенков и цветовых решений.

Свободно приобрести полимербетон пока не так просто в разных регионах, да и цена за кубический метр существенно отличается от привычного всем бетона. Эти факторы и относятся к недостаткам.

Виды полимербетона

Компоненты, которые используются для изготовления, определяют вид полимербетона. В производственном процессе важны следующие факторы:

Полученный продукт должен соответствовать эксплуатационным характеристикам.

• Тяжёлый полимербетон изготавливается из минералов крупной фракции 2-4 см, отличается высокой устойчивостью к нагрузкам. Поэтому его чаще используют в строительных работах для создания чернового пола, колонн, лестниц и других конструктивных элементов с несущим функционалом.

• Конструкционный полимербетон применяют чаще в строительстве. Фракция наполнителя не превышает 2 см. Смесь отличается высокой плотностью 1,5-3 т/м3. Этот вид ещё называют литой камень из-за схожести с натуральной породой (гранитом, мрамором).

• Конструкционно-теплоизоляционная смесь имеет меньшую плотность 0,5-1,5 т/м3, хотя для производства применяется фракция не менее 2 см. Материал подходит для литья стен и фундаментов.

• Теплоизоляционный вид содержит в составе наполнитель, имеющий фракцию не более 1 см. Плотность материала невысокая – 0,3-0,5 т/м3, но этого вполне достаточно для создания прочных перегородок, перил, подоконников и столешниц. Основным назначением литого камня является теплоизоляционный слой, поэтому чаще его используют для возведения перегородок, настилания пола под систему отопления.

Читайте также: Гибкий камень: состав и свойства, область применения, плюсы материала, особенности монтажа

• Для наливных полов, подоконников, декоративных элементов используется литьевой камень. Наполнителем является мелкий песок, поэтому готовая поверхность отличается гладкостью.

Полимербетон собственного изготовления

Технология производства полимербетона доступна для домашнего изготовления. Главное делать все этапы последовательно, придерживаясь пропорциональности при смешивании компонентов.

1. Очистить от грязи и промыть заполнитель (гравий, щебень).

2. Песок просеять через мелкое сито для удаления разных примесей.

3. Заполнитель просушить до тех пор, пока показатели влажности не будут соответствовать 0,5-1%. Влажный материал снижает прочность покрытия, поэтому не стоит спешить с просушкой.

4. Добавить в смеситель щебень, песок, наполнитель.

5. Перемешать сухие компоненты на протяжении 2-х минут.

6. Добавить по рецептуре воду и тщательно перемешать смесь до тех пор, пока она не станет однородной.

7. Размягчить смолу с помощью нагрева или добавления растворителя.

8. Ввести в смолу пластификатор, пигмент, стабилизатор и другие вспомогательные вещества.

9. Дополнить замес со связующей массой и перемешать весь объём.

10. Добавить в смеситель отвердитель и снова перемешать на протяжении 3-4 минут.

Полученный раствор быстро схватывается, поэтому после приготовления нужно сразу его разлить по формам или в опалубку.

Полимербетон: состав и свойства, характеристики, применение, виды обновлено: 10 октября, 2018 автором: