Искусственный бетон

Полимерный бетон — новейший материал с улучшенными характеристиками

Полимерный бетон – одно из самых недавних изобретений, подаренных нам инженерами-технологами. Особенность этого строительного материала состоит в том, что в его состав входят различные полимерные добавки. Типичными компонентами такого бетона являются стирол, полиамидные смолы, винилхлорид, различные латексы и другие вещества.

Использование примесей позволяет менять структуру и свойства бетонной смеси, улучшать ее технические показатели. Благодаря своей универсальности и простоте получения полимерный бетон применяется в наше время практически повсеместно.

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

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

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

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

Плюсы и минусы

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

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

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

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

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

Одним из самых важных компонентов полимерного бетона является зольная пыль. Это вещество является продуктом сгорания угля. Использование золы в качестве добавки оказывает заполняющее воздействие на свежую бетонную смесь. Эффект заполнения основан на способности мельчайших угольных частиц заполнять собой все пустоты и пористые образования. Чем меньше размеры зольных частиц, тем полнее наблюдается этот эффект. Благодаря такой особенности зольной пыли застывший бетон становится значительно прочнее и крепче обычного.

Другой важный компонент бетонной смеси – жидкое стекло. Оно обладает отличной клеящей способностью и невысокой стоимостью. Его добавление в полимербетон будет весьма кстати, если готовая конструкция будет находиться на открытом воздухе или подвергаться постоянному воздействию воды.

Технические характеристики полимерного разновидового бетона выше, чем у других стандартных и к тому же, он экологичен – его можно использовать при строительстве зданий в пищевой промышленности. Средние показатели следующие:

  • линейная усадка 0,2-1,5%,
  • пористость – 1-2%,
  • прочность на сжатие – 20-100 Мпа,
  • стойкость к нагреву – 100-180С,
  • мера ползучести – 0,3-0,5 кг/см2,
  • стойкость к старению – 4-6 баллов.

Такой вид смесей применяется как конструкционный и декоративно-отделочный материал.

Технология самостоятельного изготовления

При наличии необходимых знаний и соответствующих материалов можно приготовить полимерный бетон своими руками. Но следует учесть, что определенного рецепта приготовления такого бетона не существует, баланс компонентов определяется исходя из практических экспериментов.

Сама технология приготовления полимерного бетона достаточно проста. В бетономешалку заливается вода и небольшое количество цемента. Затем в равных количествах добавляется шлак и зольная пыль. Все компоненты тщательно перемешиваются. Далее настает очередь различных полимерных компонентов. Они добавляются к предыдущим ингредиентам, после чего смесь снова нужно перемешать.

В качестве полимерной добавки подойдет жидкое стекло, клей ПВА, различные водорастворимые смолы. Клей ПВА можно применять в любом количестве, так как это отличный наполнитель, обладающий хорошей вязкостью. Его добавление в бетонный раствор значительно улучшает параметры стойкости готовой конструкции, и уменьшает процент усадки.
Соотношение между полимерами и вяжущими средствами может составлять от 5:1 до 12:1.

Применение

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

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

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

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.

Полимербетон (литьевой камень, полимерцемент, бетонополимер, пластобетон, пластбетон) был изобретен в Америке как более прочная и долговечная альтернатива обыкновенному бетону

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.

Колонны из бетона под мрамор

6 этапов работ — технология изготовления мрамора из бетона

Универсальным материалом, который можно сделать самому, считается мрамор из бетона. Но сперва должна быть освоена технология производства. Искусственный мрамор нелегко отличить от природного, но только при соблюдении всех рекомендация по выбору сырья и правил создания изделий. В результате будет получен сверхпрочный и долговечный материал.

Где применяют?

Так же как и обычный, искусственный мрамор из бетона применяется в изготовлении облицовки здания, компонентов внутренней отделки, ландшафтной планировки. Это прочный отделочный материал, выдерживающий изменения температур, поэтому широко используется в архитектуре парка: отделка фонтанов, создание рисунков в виде мозаики на дорожках.

Но мраморный бетон пригоден для внутренних работ:

  • декорирование жилых помещений,
  • создание внешнего вида каминов — облицовка,
  • замена керамической плитки, особенно в ваннах, туалетах, на кухне,
  • формировка покрытия пола,
  • создание лестниц, подоконников, перил.

Такие изделия хорошо смотрятся в виде напольного покрытия. Материал можно использовать для наружной отделки каминов.

Преимущества и недостатки

Бетонный мрамор имеет такие положительные стороны:

  • Подражание формы и структуры природного камня.
  • Использование широкой палитры расцветок.
  • Хорошие физико-химические свойства:
    • прочность,
    • устойчивость к сырости,
    • невысокая теплопроводимость,
    • экологичность,
    • непроводимость электрического тока.
  • Простота производства.
  • Невысокая цена.

Горячее ни в коем случае нельзя ставить на такие изделия.

Искусственный камень менее долговечен и устойчив к истиранию, чем натуральный. И главное — поверхность только немного напоминает настоящий мрамор, поэтому природного зеркального эффекта добиться сложно. При эксплуатации изделия нельзя: ставить горячее, ронять тяжелые предметы, вытирать абразивными материалами, так как на его поверхности быстро образуются царапины и сколы. К тому же остаются пятна от различных кислот, поэтому при попадании красящих веществ мрамор надо немедленно вытереть.

Какой бетон используется?

Чтобы сделать мрамор из бетона своими руками, для бетонного раствора понадобятся:

  • Фракционный песок 0,14—5 мм, крупностью — 2—4 Мкр, без глины. Примеси — не более 2%.
  • Портланд цемент М400 или М500 без добавок, но с плотностью — 1800—2500 кг/кв. м.
  • Пластификатор С-3.
  • Пигменты по бетону.
  • Вода.

Технология производства

Необходимые инструменты и материалы

Для изготовления мрамора необходимо приготовить такие материалы:

  • цемент М400 или М500,
  • чистая вода,
  • мелкий без примеси песок,
  • пластификатор С3,
  • пленка из полиэтилена,
  • краска масляная,
  • гравий, галька, крошка из керамики,
  • коловорот с насадкой миксера,
  • пластиковые, желательно разборные формы,
  • посуда для вымешивания.

Приготовление раствора

Добавление основного и дополнительных веществ соблюдается в пропорции 1:3. Основные этапы процесса:

Песок для таких изделий нужно хорошо просеять.

  1. Приготовить чистую, обязательно сухую посуду.
  2. С помощью негустого сита очистить песок от мусора.
  3. Насыпать цемент.
  4. Перемешать.
  5. Присоединить наполнители на выбор (гальку или щебень, крошку).

Придание цвета

Производство мрамора из бетона нуждается в специальных добавках. Чтобы придать цвет, используют красящий пигмент или масляную краску. Для достижения большого сходства с природным материалом раствор рекомендуют нетщательно смешивать. Необычный цвет получают при добавке разных оттенков краски. Результатом такого процесса будет создание интересных различных изгибов, фигурных разводов, пятен. Желательно пигмент доливать в разных местах формы.

Масса красящего вещества должна быть не больше 1—2% от сухого раствора.

Добавление других веществ

После этого в раствор присоединяют 80% воды в соотношении 1:2 до сухих компонентов, хорошо размешивают. Чтобы придать прочность, используют пластификатор в количестве не меньше 1% от общей массы. После тщательного перемешивания, смесь рекомендуется оставить на 5—10 минут для набора вязкости и пластичности. По истечении времени влить 20% воды, которая осталась.

Разлив в формы и сушка

Для такого процесса подойдут пластиковые и полимерные формы. Смесь заливают в форму и сверху накрывают полиэтиленовой пленкой. Чтобы придать еще больше прочности материалу, металлическую армирующую сетку помещают в жидкий раствор, ожидают некоторое время. Чтобы приобрести эксплуатационную прочность, рекомендовано предоставить неподвижность форме в течение 10 суток. Применение разборных форм значительно упростит извлечение готового материала.

Шлифовка и полировка

Чтобы получить изделие под мрамор, сначала нужна грубоватая обработка, чистка поверхности специальным инструментом, шлифовальной машинкой. Работа начинается из прохождения грубого абразива — круга, изготовленного из наждачной бумаги с мелкой насадкой по поверхности мрамора. Замена насадок и их количество зависят от цвета мрамора. Мокрая шлифовка дает наибольший эффект- это добавление воды под круг шлифовальной машинки. Работа длится не меньше часа.

Полировка бетона в домашних условиях — логическое завершение процесса. Нужна для этого вида работы полировальная машинка со специальным диском. Его смачивают водой, наносят пасту на поверхность мрамора, а потом включают инструмент. Вращательными движениями наращивают скорость и несколько раз, останавливая машинку используют воду и пасту. Полировальный процесс может быть разный. Все зависит от свойств светообразования. Матовую поверхность, которая не отражает цвет, создают грубым абразивом. Этот вид полировки подходит для белых, светлых мраморных изделий. Можно сделать полуматовое, полуглянцевое, что подойдет для темного мрамора, или отполировать до глянца.

Три метода изготовления искусственного мрамора своими руками

Изделия, имитирующие натуральные камни, обладают высокой прочностью, устойчивостью к химическим веществам, экологичностью, ударо- и теплостойкостью, а также прочими преимуществами. Мрамор искусственный изготавливается из бетона, гипса и полиэфирной смолы и применяется не только для облицовки домов, но и при изготовлении столешниц, лестниц, подоконников, фонтанов и многого другого.

Чтобы изготовить искусственный мрамор своими руками, необходимо определиться с технологией его производства.

Литьевой мрамор

В качестве основы для этого материала используется полиэфирная смола и любой минеральный наполнитель (мраморная крошка, дробленный белый кварц и прочие мелкодисперсные компоненты). Последние позволяют производить плиты стилизованные под гранит, малахит, яшму и оникс.

Для изготовления литьевого искусственного мрамора в домашних условиях потребуется подготовить раствор:

  1. Полимербетона. Для этого необходимо смешать 20-25% полиэфирной смолы с 75-80% толченого нейтрального минерала.
  2. Бутакрила. В этом случае вместо смолы используется АСТ-Т и бутакрил в равной пропорции, после чего к смеси добавляют 50% кварцевого песка или измельченного щебня.

Также потребуется подготовить речной песок, пигмент, гелькоут и пластификатор. Технология изготовления искусственного мрамора из смолы включает в себя следующие этапы:

  1. Смажьте гелькоутом матрицу для будущего искусственного камня и дайте форме высохнуть.
  2. Подготовьте раствор одним из описанных выше методов.
  3. Выложите жидкий раствор в матрицу и удалите его излишки.
  4. Накройте форму пленкой, и подождите 10 часов.
  5. Вытащите готовый искусственный камень из формы и оставьте его на открытом воздухе на некоторое время.

Отвердевший камень можно дополнительно отшлифовать или оставить без механической обработки.

Несмотря на простоту изготовления такого искусственного сырья, литьевой способ производства мрамора отличается высокой стоимостью, поэтому имеет смысл рассмотреть и другие методы создания камней.

Оселковый (гипсовый) мрамор

Искусственный мрамор из гипса представляет собой гипсовую массу, затворенную смесью воды и клея, которая шлифуется до появления зеркального блеска. Подобная «тонировка» позволяет имитировать такие натуральные минералы, как малахит и ляпис-лазурит.

Для производства этого искусственного мрамора не потребуется дорогостоящих материалов. Приготовить его можно следующим образом:

  1. Замесите в воде сухой гипс и столярный клей.
  2. Залейте в смесь растопленную смолу.
  3. Размешайте состав и добавьте в него пигмент.
  4. Снова размешайте смесь, пока в ней не появятся естественные вкрапления и разводы.

Полезно! Если вы хотите получить изделие натурального цвета, то необходимо смешать 200 г белого гумилакса, 1 кг спирта (технического) и 50 г гипса. Чтобы получить кофейный оттенок используйте оранжевый гумилакс, а для создания черного камня добавьте анилиновую краску.

  1. Залейте жидкую массу в пластиковую матрицу.
  2. Удалите излишки смеси. Для этого присыпьте раствор сухим гипсом.
  3. Подождите порядка 10 часов и вытащите готовое изделие из формы.
  4. Обработайте поверхность изделия кремнекислым калием, чтобы придать готовому камню водоустойчивости.
  5. Просушите мрамор и отполируйте его с помощью мягкого фетра (также можно использовать специализированные абразивные средства, придающие готовому изделию более насыщенный оттенок).
  6. Когда поверхность камня станет практически зеркальной – искусственный мрамор будет готов.

Такое производство искусственного мрамора и мозаики считается наиболее простым и доступным. Благодаря гипсу камни получаются очень легкими и прочными. Такие изделия успешно используются в жилых помещениях.

Искусственный мрамор с бетонным наполнителем

Технология производства мрамора с использованием бетона также пользуется большой популярностью, благодаря использованию экологически чистого материала и простоте изготовления изделий.

Чтобы самостоятельно создать такой камень, выполните следующие шаги:

  1. Промажьте сухую матрицу с гладкой поверхностью влагостойким гелькоутом и дождитесь полного высыхания формы.
  2. Подготовьте бетонную смесь и добавьте в нее глину или гашенную известь.
  3. Приготовьте наполнитель. Для этого необходимо смешать 2 части речного песка, 1 часть цемента, 80% воды и добавить в состав гальку. В полученный раствор также необходимо добавить пигмент (1% от веса смеси) и замешивать состав для искусственного мрамора 30-40 секунд. Перемешивать все компоненты рекомендуется в специальном миксере.
  4. Добавьте в готовый наполнитель пигмент (добавлять его нужно неравномерно, чтобы готовое изделие получилось более реалистичным). После этого тщательно перемещайте жидкий состав.
  5. Установите матрицу в горизонтальное положение и маленькими порциями влейте в нее подготовленную массу. При этом должны заполниться все пустоты формы.
  6. Удалите излишек смеси с помощью шпателя.
  7. Накройте поверхность полиэтиленом и дождитесь полного затвердевания состава при плюсовой температуре (в зависимости от толщины камня он будет сохнуть от 24 часов до нескольких дней).
  8. Извлеките готовую искусственную плиту из матрицы и обработайте ее шлифовальной машинкой и специальной прозрачной политурой.

Если вы решаете, как сделать искусственный мрамор самостоятельно, то предпочтение стоит отдать гипсу или бетону. Однако можно приобрести готовый материал:

  • Молотый мрамор (микрокальцит). Это сырье изготавливается из колотого мрамора. Это порошкообразное вещество минерального происхождения отличается высокой прочностью и малой химической активностью. Помимо этого материал устойчив к солнечным лучам и не впитывает влагу.
  • Жидкий мрамор. Помимо мраморной крошки в состав этого материала входят акриловые полимеры, благодаря чему такой камень получается легким и гибким. Такой мрамор можно легко резать ножом и оклеивать им стены. Наибольшей популярностью он пользуется при отделке комнат неправильной формы.

 

Оставьте комментарий

Ваш адрес email не будет опубликован. Обязательные поля помечены *