Полимерный бетон технология: пластобетон, бетонополимер, полимер бетон, полимерная стяжка, полимербетонное покрытие.

Содержание

состав, виды, специфические особенности, технология нанесения и отзывы

Полимерные бетоны — это особый строительный материал, который используется в качестве связующего элемента, а также для замены известковых цементов. В некоторых случаях полимер применяют как дополнение к портландцементу. Он представляет собой универсальное долговечное композитное вещество, полученное путем смешивания различных минеральных наполнителей с синтетическими или природными вяжущими агентами. Этот передовой технический материал используется во многих отраслях промышленности, но наиболее распространен в строительной сфере.

Виды

В строительстве применяют три типа полимербетонов. Далее подробнее рассмотрим их технологию изготовления, область применения и составы, чтобы иметь общее представление о полимербетонах и их модификациях.

Полимерные составы для бетона (модифицированный полимерами бетон)

Такая разновидность бетона выполнена из портландцементного материала с модифицированным полимером, таким как акрил, поливинилацетат и этиленвинилацетат. Имеет хорошую адгезию, высокую прочность на изгиб и низкую проницаемость.

Акриловый полимерный модифицированный бетон характеризуется стойким цветом, именно поэтому он пользуется огромным спросом среди строителей и архитекторов. Его химическая модификация схожа с традиционной цементной вариацией. Количество полимера обычно составляет от 10 до 20%. Бетон, модифицированный таким способом, имеет более низкую степень проницаемости и более высокую плотность, чем чистый цементный. Однако его структурная целостность существенно зависит от связующего вещества портландцемента.

Деградация бетона может занять больше времени, если он имеет высокую плотность и меньшую площадь поверхности. Относительное улучшение химической стойкости полимер-модифицированного материала к портландцементному возможно в кислотной среде.

Пропитанный полимером бетон

Полимерную пропитку для бетона обычно делают путем внедрения мономера низкой плотности в гидратированный портландцемент, за которым следуют радиационная или термическая каталитическая полимеризация. Модульная эластичность этого типа бетона на 50-100% выше, чем у обычного.

Однако модуль полимера на 10% больше, чем у нормального бетонного. Благодаря этим превосходным характеристикам, среди множества вариантов применения полимерного строительного материала можно отдельно отметить производство:

  • палуб;
  • мостов;
  • труб;
  • напольной плитки;
  • строительного ламината.

Технология процесса внедрения включает сушку бетона для удаления влаги с его поверхности, использование мономеров в тонком слое песка, а затем полимеризацию мономеров с использованием теплового потока. Следовательно, бетонные поверхности имеют более низкую проницаемость для воды, абсорбцию, стойкость к истиранию и, как правило, высокую прочность. Также, чтобы повысить износостойкость, сопротивление к холоду и влаге, используются полимерные лаки для бетона, кирпича, камня, полов и т.п.

Полимербетон

Не имеет ничего общего с обычным для нас портландцементом. Образуется посредством комбинации камней с полимерным связующим материалом, который не содержит воды. Полистирол, акрил и эпоксидные смолы представляют собой мономеры, которые широко используются при изготовлении этого типа бетона. Сера также рассматривается как полимер. Серобетон используют для строений, требующих высокой стойкости к кислотной среде. Термопластичные полимеры, но чаще всего термореактивные смолы, применяются в качестве основного полимерного компонента из-за их высокой термической стабильности и устойчивости к широкому спектру химических веществ.

Полимерный бетон состоит из агрегатов, которые включают диоксид кремния, кварц, гранит, известняк и другие высококачественные материалы. Агрегат должен быть хорошего качества, без пыли, мусора и излишней влаги. Несоблюдение этих критериев может снизить прочность связи между полимерным связующим и заполнителем.

Особенности полимерных бетонов

Современный строительный материал отличается от своих предшественников. Он обладает следующими характеристиками:

  • Высокая устойчивость к химическим и биологическим средам.
  • По сравнению с цементно-бетонными изделиями, обладает меньшей массой.
  • Отлично поглощает шум и вибрации.
  • Хорошая выветриваемость и устойчивость к ультрафиолету.
  • Абсорбция воды.
  • Может быть разрезан с помощью сверл и шлифовальных станков.
  • Может быть переработан в качестве щебня или измельчен для использования в качестве основания дороги.
  • Примерно в 4 раза прочнее, чем цементный бетон.
  • Хорошие теплоизоляционные свойства и стабильность.
  • Ультрагладкая отделка, которая способствует эффективному гидравлическому потоку.

Использование

Полимербетон может применяться для нового строительства или ремонта старого материала. Его адгезионные свойства позволяют восстанавливать как полимерные, так и обычные бетоны на цементной основе. Низкая проницаемость и коррозионная стойкость позволяют использовать его в плавательных бассейнах, системах канализации, дренажных каналах, электролитических ячейках и других структурах, содержащих жидкости или агрессивные химикаты. Он подходит для строительства и восстановления колодцев, благодаря способности противостоять токсичным и коррозионным канализационным газам и бактериям, обычно встречающихся в водопроводных системах.

В отличие от традиционных бетонных конструкций, он не требует покрытия или сварки защищенных швов ПВХ. Можно увидеть применение полимерного бетона на улицах города. Его используют при строительстве барьеров на дороге, тротуаров, дренажных канав, фонтанов. Также на улице полимерное покрытие для бетона добавляют в асфальт при строительстве открытых площадок, взлетных полос и других объектов, которые находятся под открытым небом и постоянно подвергаются внешним атмосферным воздействиям.

Отзывы

Полимерный бетон не был широко принят из-за высоких издержек и трудностей, связанных с традиционными технологиями производства. Однако недавний прогресс привел к значительному сокращению затрат, а это означает, что его использование постепенно становится все более распространенным. Несмотря на все его преимущества перед обычным бетоном, есть мнения о скрытых негативных экологических факторах, которые зачастую имеют место вследствие неправильного производства, использования некачественных компонентов и нарушения пропорций.

Также технология производства полимерных бетонов имеет множество нюансов и секретов, которые никто не стремится раскрывать. Ну и конечно, как отмечают отзывы, рыночная цена полимербетона достаточно высокая. Это связано с трудностями его производства и дорогих компонентов, которые применяются для его создания.

что это такое, характеристики, приготовление

Без бетонных смесей, как и много лет назад, в современном строительстве обойтись практически невозможно, ведь они обеспечивают высокую прочность и надежность, а также долговечность различных зданий. Однако на современном этапе разработано достаточно много инновационных разновидностей бетонов, которые по различным характеристикам существенно превосходят традиционную смесь воды, цемента, песка и наполнителей. Одним из современных примеров объединения химической промышленности и инновационных технологий в строительстве является разработка полимерного бетона, о свойствах которого мы Вам и расскажем. Также его нередко называют геополимерным или композитным бетоном.

Что такое полимерный бетон? 

Основным отличием полимерного бетона от обычного является то, что при его производстве в исходный раствор добавляются высокомолекулярные органические соединения. Если говорить простым языком, то в составе такого раствора роль связующего вещества играют смолы: эпоксидные, поливиниловые, полиэфирные, полиуретановые, метилметакрилатные или другие. Также в состав данного материала для повышения различных свойств добавляют такие компоненты как растворители, отвердители, катализаторы и другие. 

Используется данный материал для наружной или внутренней отделки различных зданий и помещений, а также в дорожном строительстве, ландшафтном дизайне и при изготовлении различных малых архитектурных форм. Благодаря возможности варьировать консистенцию материала во время его производства, полимерный бетон может быть использован как на горизонтальных, так и на вертикальных плоскостях. 

Характеристики полимерного бетона 

Основными компонентами для производства геополимерного бетона являются шлак, зола, жидкое стекло, связующие смолы. Во время полимеризации такого раствора образовывается монолит, который как по прочности, так и по большинству других технических характеристик, существенно превосходит обычный бетон. По сравнению с раствором, который готовится на основе портландцемента, он имеет несколько достоинств: 

  • повышенная адгезия фактически с любой поверхностью; 
  • высокая скорость затвердевания; 
  • отменные показатели по паропроницаемости; 
  • повышенные показатели по устойчивости к изгибу и растяжению; 
  • прочность и износостойкость; 
  • устойчивость к воздействию температурных перепадов и кислотных химических соединений.  

Также данный стройматериал имеет небольшой вес, он полностью экологичен. Если же говорить о недостатках, то о н у данного материала всего один. Ввиду того, что разработан он был не так давно, а для его производства используются качественные составляющие, то стоит он достаточно дорого. Однако есть все основания полагать, что в очень скором будущем именно он станет наиболее популярным видом бетона, используемым в строительстве. 

Особенности приготовления полимерного бетона 

Помимо уже указанных компонентов, в качестве добавки для геополимерного бетона чаще всего используются клей ПВА, латексы и водорастворимые смолы. Если будет использоваться ПВА, то следует подбирать только такой вид, в котором в качестве эмульгатора используется поливиниловый спирт. 

При высыхании такой смеси на поверхности образуется прочная пленка, которая со временем набухает и поглощает воду. Именно поэтому во время затвердевания материала не допускается то, чтобы он контактировал с воздухом с повышенной содержанием влаги.  

Оптимальное количество различных добавок для такого материала чаще всего устанавливается опытным путем. Однако залогом обеспечения высокого качества раствора является правильное соотношение цемента и полимерных компонентов. Объем полимерных компонентов должен составлять не более 20% от общей массы цемента. А объем водорастворимых смол – не более 2% массы цемента. Самого высокого качества можно добиться при использовании полиамидных или эпоксидных смол, а также полиэтилен-полиаминовых отвердителей. 

При приготовлении геополимерного бетона, как и обычного, Вам понадобится бетономешалка. В нее сначала засыпаются вода и цемент, специально предназначенный для полимерных бетонов (обычный портландцемент использовать нельзя, так как он не подходит по характеристикам). Затем в раствор добавляются шлак и зола в равных частях, после чего он тщательно перемешивается. Уже после этого добавляются полимерные компоненты и добавки.

Полимерный бетон своими руками


Новая разновидность бетона

Оглавление: [скрыть]

  • Преимущества полимерного бетона
  • Приготовление полимерного бетона
  • Способы применения полимерного бетона

Бетонные смеси сегодня применяются на любой строительной площадке. Существует большое количество их разновидностей.

Если полимерный бетон нанести слоем 2 см, то через пару часов после сушки можно нанести на поверхности рисунки.

Сравнительно недавно появилась смесь, которая названа полимерным бетоном.

Его разновидность — геополимерный бетон. Что представляет собой полимерный бетон?

Характерное отличие этой бетонной смеси от других составов — добавление в нее в процессе изготовления органических высокомолекулярных соединений. Вяжущим веществом в такой смеси являются различные полиэфирные смолы: полиуретановая, метилметакрилатная, эпоксидная, поливиниловая и некоторые другие. В них добавляется отвердитель, различные катализаторы, растворители и другие компоненты.

Преимущества полимерного бетона

Геополимерный бетон имеет целый ряд преимуществ:

Схема укладки полов из полимерного бетона.

  • обладает высокой степенью сцепления с поверхностями любой фактуры и материала;
  • быстро затвердевает;
  • обладает большой проницаемостью;
  • имеет высокую степень сопротивления растяжению и изгибу;
  • отличается повышенной прочностью и износостойкостью;
  • устойчивость к перепадам температур и к воздействию кислот;
  • обладает экологической чистотой и малым удельным весом.

Недостаток этого материала — дороговизна.

Вернуться к оглавлению

На сегодняшний день геополимерный бетон претерпевает стадию разработки, поэтому точной его рецептуры нет. Но приготовить бетон своими руками — вполне выполнимая задача. Для этого придется немного поэкспериментировать.

В качестве различных добавок при замешивании используются ПВА, различные латексы и водорастворимые смолы. При высыхании полимерного бетона на его поверхности образуется твердая пленка. Она способна поглощать воду и разбухать, поэтому следует избегать повышенной влажности при изготовлении и использовании рабочей смеси. Влажность сыпучих компонентов не должна превышать 1%. Для достижения этого наполнители просушиваются в сушилках барабанного типа. Температуры сушки — 80-110°С. Перед замешиванием раствора их остужают до температуры окружающего воздуха.

Схема монтажа пола из полимерного бетона.

Синтетические смолы, отвердители перед замешиванием подогревают до достижения температуры их плавления — 35-40°С. Оптимальное количество различных добавок для полимерной бетонной смеси устанавливается экспериментальным путем. Главное в этом процессе — помнить, что доля полимеров должна составлять около 20% от массы цемента.

Водорастворимые смолы при замешивании раствора вводятся небольшими дозами, не превышающими 2% от массы цемента. Смесь постоянно перемешивается. Лучше это делать с применением бетономешалки. Практика показывает, что наиболее качественный полимерный бетон получается при добавлении полиамидной и эпоксидной смол, и полиэтилен-полиаминового отвердителя.

Вернуться к оглавлению

Такой материал может применяться для напыления и штамповки на горизонтальных и вертикальных поверхностях. Делается это в такой последовательности:

  1. Замешивается рабочий раствор.
  2. При необходимости добавляется синтетический краситель.
  3. Все перемешать до консистенции жидкой сметаны.
  4. Смесь напыляется на поверхность с помощью штукатурного пистолета с расстояния 0,5-1 м.
  5. Металлическую поверхность перед напылением нужно обезжирить.
  6. Полимерный бетон при напылении наносится двумя слоями — базовым и финишным.

После напыления его на фанеру и другие пластичные материалы их можно гнуть и покрытие при этом не потрескается. Наносится полимербетон и на утеплитель. Он пригоден для обработки фасадов. Этот материал не дает потеков. Даже при помощи обычного малярного скотча легко можно создать простейший рисунок. Нужно полоски скотча произвольно наклеить на поверхность и покрыть ее тонким слоем раствора. После неполного высыхания бетонного покрытия липкая лента отрывается, рисунок остается.

Полимерный бетон, если его нанести слоем толщиной около 2 см, через пару часов можно проштамповать для получения рисунка. Делается это полиуретановыми штампами разной текстуры. С их помощью можно придать поверхности вид кирпичной кладки, а также оставить самые разнообразные орнаменты. Чаще всего штампованный полимерный бетон окрашивают. Это можно делать специальными морилками или красками для бетона на акриловой основе.

Материал используется для сооружения дорожек и террас, для отделки стен изнутри и снаружи здания, для заливки полов. Полимерным бетоном отделывают порталы каминов, лестницы, заборы, бассейны, бордюры дорожек. Из него можно отливать скульптуры для парков и садов. Почти все вольеры и скалы в Московском зоопарке выполнены из полимерного бетона.

moidomkarkas.ru

Как сделать полимербетон своими руками

Создать полимербетон своими руками гораздо дешевле, чем купить готовую продукцию. В последнее время общественности стала доступна технология создания качественного полимербетона своими руками, при этом сохраняя все положительные свойства материала. Полимербетон, что это такое? Полимербетон — это твердая основа или плита из смеси щебневых пород и смол, для сцепки которой используют специальные химические соединения. Из полимербетона изготовляют плиты для полов, кухонных поверхностей, материал применяют в кладке стен, а также для создания мемориальных стендов или памятников.

Состав для изготовления полимербетона

В состав полимербетона входят щебень или гравий, песок, молотый наполнитель, связывающие вещества, бетон. Выбор гравия или щебня в качестве твердого наполнителя зависит от того, какую фактуру необходимо получить. Щебень имеет однородный цвет, камни примерно одинакового размера. Гравий же имеет совсем другую структуру, камни имеют разнообразную окраску, цветовой оттенок и меньший размер по сравнению с щебнем.

Песок для изготовления полимербетона используют чистый, просеянный, желательно использовать кварцевый песок.

В качестве связывающего состав вещества используют ненасыщенную полиэфирную смолу, карбамидоформальдегидную, фурано-эпоксидную, фурфуролацетоновую смолы или эфир метиловый метакриловой кислоты. Вид связывающего вещества на внешний вид плиты не влияет, но по сцепке материалов лучше всего использовать доступные по цене смолы в пропорции с минеральной мукой из микрочастиц. Для того чтобы улучшить теплоизоляционные свойства плиты, в раствор добавляют древесную омыленную смолу. Для повышения качества изготавливаемых плит, для их высокой прочности, используют поверхностно-активные вещества, такие как антисептик, краситель, омыленная смола и др. Эти вещества образуют поры в полимербетоне, за счет чего обеспечивается хороший теплоизоляционный эффект внутри постройки.

Форма для полимербетона

Как изготовить полимербетон своими руками?

  1. Необходимо подготовить все материалы для этого: твердую основу, песок, смолы, минеральную муку и инструменты. Формы для полимербетона, бетономешалку, мастерок, нож и другие предметы по необходимости.
  2. Твердые материалы необходимо заранее хорошо промыть и высушить, не допуская влажности материалов более чем на 1-2%, это снижает качество изготавливаемого полимербетона.
  3. Песок нужно очистить от посторонних частиц, просеяв через специальное строительное сито, если он влажный, его необходимо просушить.
    Твердые используемые материалы должны быть сухими.
  4. Начинать процесс смешивания материалов необходимо в порядке возрастания их плотности. Самое тяжелое по своей плотности вещество — это цемент, поэтому он загружается в первую очередь. Затем добавляются песок и гравий или щебень. Все материалы хорошо перемешиваются в сухом виде, а потом добавляется вода и состав перемешивается.
  5. Смолу необходимо привести в мягкое состояние, ее можно размягчить растворителем либо нагреть. В мягкую смолу добавляют необходимые поверхностно-активные вещества и после этого весь состав тщательно перемешивается.
  6. Вяжущее вещество соединяется со смолой и смешивается с твердыми материалами. Состав тщательно перемешивается до получения однородной массы.

Полимербетон очень быстро застывает, после перемешивания необходимо в срочном порядке разложить массу по формам и очистить сосуд, в котором материалы смешивались.

Полимербетон своими руками готов, его технические характеристики настолько хороши, что блоки и плиты из полимербетона применяют для установки наружных стен, для внутренней отделки помещений, а также в декоре помещений и для создания мебели.

Бетонные блоки в строительстве и их функции

Монтаж стен из современных бетонных блоков достаточно удобный за счет габаритов блоков, к тому же, современные технологии создания плит и блоков существенно улучшают их качество и период эксплуатации. Если полимербетонные блоки используют для внутренних работ чаще, то в наружном строительстве производится кладка стен из керамзитобетонных блоков. Это тоже качественные блоки, которые лучше обычного бетона удерживают тепло, удобны в строительстве и в эксплуатации. Бетонная стена из керамзита может быть утеплена как изнутри, так и снаружи. Если это жилое помещение, его утеплять можно по желанию хозяина, а если помещение хозяйственного назначения, достаточно внутренней отделки или штукатурки без утепления. Установка бетонных стен предполагает использование цементного раствора при кладке. Если производится монтаж декоративных отделок внутри помещения, используют клей, силикон или раствор цемента.

Имея бетонную поверхность стен в доме, необходимо знать о том, как правильно производить монтаж и установку технических элементов в стены: розетки, плинтус, карниз и др.

Правильный монтаж строительных элементов

Как забить гвоздь в бетонную стену? Для этого необходимы дюбеля и монтажный пистолет. На поверхности стены намечается точное местоположение гвоздей и врезается дюбель в стену с помощью монтажного пистолета. Для того чтобы произвести монтаж крупных конструкций к бетонной стене, используют дюбеля не менее 10 мм в диаметре, с углублением в поверхность стены не менее 100 мм. Если происходит монтаж легких конструкций, используют дюбеля диаметром 8 мм с углублением в стене не меньше чем на 30 мм. В процессе монтажа конструкций рекомендовано использовать строительный клей для смазки отверстий для дюбелей, чтобы обеспечить безопасную выдержку нагрузки.

Установка подрозетников в бетонную стену предполагает несение особой ответственности, ведь неправильная установка подрозетника приводит к его выпадению со стены вместе с проводкой. Для бетонных стен используются пластиковые подрозетники. По диаметру подрозетника с помощью перфоратора с победитовым сверлом и зубьями в стене высверливается отверстие, зачищается его поверхность. После этого подрозетник необходимо установить в стену, заранее обесточенные провода следует вытащить наружу через вырезанное внутри подрозетника отверстие. Если отверстия нет, его можно вырезать самостоятельно с помощью строительного ножа. При помощи саморезов, которые выпускаются с подрозетником, прикрепить подрозетник к стене. Монтаж подрозетников в бетонной стене готов.

Установка подрозетников в бетонную стену

Как прикрепить плинтус к бетонной стене? Чтобы прикрепить плинтус к бетонной стене, понадобятся: сверло, дюбеля, саморезы. В предварительно намеченном месте на стене высверливается дырка при помощи сверла, через плинтус. Т. е, просверливается и стена, и плинтус одновременно. Насадку на сверло необходимо выбрать согласно дюбелям. Дюбеля в бетонную стену необходимо вводить на расстоянии примерно 40-60 см. Саморезом или гвоздем плинтус закрепляется к стене в дюбеля.

Заключение по теме

При соблюдении всех требований сделать полимербетон не составит труда. Главное — следовать инструкции и тогда проблем не возникнет

postroystenu.ru

Полимерный бетон: процесс изготовления своими руками

  • Дата: 09-02-2018
  • Просмотров: 211
  • Комментариев:
  • Рейтинг: 10

Оглавление: [скрыть]

  • Где применяется подобный материал
  • Прозрачный бетон: некоторые особенности
  • Печатный бетон: основные свойства
  • Основные характеристики

Главное отличие полимерного бетона от прочих бетонных смесей заключается в использовании при производстве органических соединений. Полимерный бетон представляет собой смесь различных вяжущих компонентов и полиэфирных смол, которые соединяют с различными веществами (катализаторами, отвердителями и растворителями). Полимерный бетон по своим физическим и механическим характеристикам сильно превосходит прочие виды бетона. У него повышенная пластичность, увеличенная прочность, он не боится воды и мороза, стойкий к истиранию. При желании и наличии некоторых знаний по технологии производства изготовить полимерный бетон своими руками не составит труда.

Полимерный бетон по механическим и физическим характеристикам превосходит все остальные виды бетона.

Где применяется подобный материал

В силу всех своих положительных характеристик применимость этого материала в строительстве намного выше, чем у других. Этот материал используется:

Устройство теплого пола.

  • в качестве изоляционного покрытия бетона;
  • при кладке высокопрочного кирпича;
  • в качестве атмосферостойкого покрасочного материала;
  • при декоративной отделке фасадов помещений;
  • для шпаклевки и штукатурки;
  • как клеевой раствор для облицовочной плитки;
  • покрытие для теплых полов.

Благодаря своим характеристикам, таким как высокая пластичность и низкая пористость, устойчивая прочность, которая достигается за небольшой период времени, полимерный бетон можно изготавливать методом виброформования. В том числе его можно применять для работы с изделиями малых форм архитектуры, декоративных предметов для мебели и несущих конструкций.

Вернуться к оглавлению

Каждый день происходят усовершенствования, в том числе и в строительной сфере. Бетон в большей степени известен своей прочностью, нежели светопропускной способностью. Так было до того времени, пока на рынке не появилась новинка – прозрачный бетон. Этот материал представляет собой смесь из бетона и стеклянных нитей, которые позволяют обычному цементному раствору принимать повышенную твердость бетонного раствора, плюс к тому еще и довольно значимую прозрачность.

Благодаря присутствию стеклянных волокон в составе бетона сквозь него можно увидеть силуэты.

Техническое название прозрачного бетона – литракон. Выполняется он в виде блоков, ненамного больше кирпича, а из-за прозрачности кажется совсем невесомым. Этот материал по праву может занять место в ряду декоративно-строительных материалов. По заверениям производителей такие блоки, помимо применения в строительстве перегородок, можно использовать даже для мощения тротуаров, так как стеклянные волокна составляют всего 4% от общей части бетонного раствора, и материал сохраняет многие преимущества бетонной смеси.

Благодаря присутствию в составе стеклянных волокон сквозь новый материал возможно увидеть силуэт человека или, к примеру, дерева. Блоки, выполненные из этого материала, позволяют наполнить жилое помещение светом, сделать его легким и воздушным. Создается впечатление, будто стен практически не существует. Применять такие блоки предпочтительно в помещениях, которые изначально построены «глухими», касается это коридоров и кладовок. Если при возведении перегородки из прозрачного бетона воспользоваться светодиодной подсветкой, то можно добиться потрясающих эффектов.

Размеры производимых блоков могут быть разными, что совсем не препятствует пропусканию света сквозь них. Эти блоки пропускают солнечные и электрические лучи на расстояние до 20 метров. А технология производства может меняться в зависимости от требований заказчика. Стеклянные волокна могут быть распределены как по всему периметру блока, так и концентрироваться в определенной его части, а в некоторых случаях существует возможность образования определенных контуров.

Вернуться к оглавлению

Печатный бетон широко используется при мощении тротуаров, мостовых, бассейнов, на фасадах и в интерьере.

В последние годы все большую популярность приобретают декоративные формы бетона. Данная технология широко применяется при мощении тротуаров, бассейнов, мостовых, в интерьере и на фасадах. Все чаще используется отделка поверхностей цветным бетоном, который также является нововведением в строительной отрасли. Такой бетон производится путем отпечатывания текстуры на поверхности бетона, благодаря чему имитируется любая поверхность – от камня до плитки.

Для производства печатного бетона применяется бетон марки М-300 с использованием фиброволокна в качестве армирующего материала. После заливки бетона в формы его поверхность отпечатывается формами и в качестве завершающего этапа обрабатывается лаком, который препятствует проникновению влаги в поры бетона, возникает эффект отталкивания влаги.

Другое название печатного бетона – пресс-бетон, что полностью отражает его сущность: матрицу с узором отпечатывают на поверхности покрытия, благодаря чему можно создать полную имитацию каменного покрытия при минимальных трудозатратах. Печатный бетон сочетает в себе основные потребительские характеристики – износостойкость и декоративный внешний вид. Помимо большого выбора фактур для производства бетона, существует возможность его окрашивания в различные цвета.

Печатный бетон по многим своим техническим характеристикам превосходит асфальтовое покрытие и бетонную плитку. У него повышенная стойкость к воздействию агрессивных компонентов внешней среды, а также увеличен предел температурного режима от + 50 до -50°С. Такое покрытие легко чистить, оно не скользкое, что делает его незаменимым при укладке покрытия в бассейнах. Такой бетон не теряет свой первоначальный цвет под действием ультрафиолетовых лучей. При использовании печатного бетона можно добиться потрясающих декоративных эффектов.

Покрытие, выполненное из этого материала, выдерживает около 300 циклов заморозки и оттаивания, что делает его абсолютным лидером среди других материалов. Кроме того, такой бетон не подвергается разрушению под воздействием кислот и щелочей, что делает его прекрасным материалом для организации напольного покрытия в гаражах или автомастерских.

Вернуться к оглавлению

В настоящее время производство полимерного бетона находится на начальном этапе формирования, в связи с чем определенного рецепта не существует. А вот изготовление бетона своими силами вполне возможно.

Стандартными компонентами, которые используются при производстве бетона, являются ПВА и некоторые водорастворимые смолы и латексы.

После того как полимерный бетон полностью высыхает, на его поверхности происходит образование плотной, практически твердой пленки. Она прекрасно впитывает воду, из-за чего высокая влажность во время производства не допускается. Влага в сухих, рассыпчатых компонентах производства не должна быть больше 1%, что достигается благодаря применению специальных сушильных барабанов. Сушатся компоненты при температуре 90-110°С, после чего остужаются до температуры окружающего воздуха.

Перед тем как замешивают синтетические смолы и отвердители, их прогревают до температуры 35-40°С. Их доля в общей массе всех компонентов не должна превышать 40%. Но оптимального значения придется достигать опытным путем. А вот масса водорастворимых не должна превышать 2% от общей массы, и при замешивании они должны добавляться маленькими дозами. После того как все компоненты соединены, раствор следует постоянно размешивать до однородной массы, чтобы по консистенции он получился, как цемент. Делать это лучше не вручную, а с применением бетономешалки. Лучший бетон получается при использовании эпоксидных смол и полиамидов, а также, в качестве отвердителя – полиэтилен-полиамина.

Во многом производство полимерного бетона своими силами зависит от того, для каких целей данный материал будет предназначаться. Поэтому масса отдельных компонентов от общей массы может варьироваться, остается только процентное соотношение.

http://youtu.be/eOP-QKBMpZk

Благодаря своим механическим свойствам полимерный бетон используется во многих сферах строительства. Этот материал можно применять и при обустройстве наливных полов, и при устройстве перегородок внутри помещения, и как декоративный элемент отделки. Единственное, что воспрепятствует массовому распространению данного материала среди широкого круга потребителей, это его завышенная стоимость.

ostroymaterialah.ru

Как сделать геополимерный бетон своими руками?

Главная|Виды бетона|Как сделать геополимерный бетон своими руками?

Дата: 13 марта 2017

Просмотров: 1010

Коментариев: 0

Благодаря внедрению современных строительных технологий появляются новые материалы, имеющие уникальные свойства и эксплуатационные характеристики. В процессе изысканий перед строителями ставится задача создания надежных материалов, характеризующихся экологической чистотой. Геополимерный бетон — именно такой строительный материал. Его основа — ингредиенты природного происхождения, об этом говорит приставка «гео».

Секрет геополимерного материала имеет древнюю историю, берущую корни много столетий назад. В наше время специалисты усовершенствовали рецептуру и разработали технологию, позволившую создать безвредный для окружающих материал, который по ряду параметров может конкурировать с традиционным бетоном.

Инновационная бетонная смесь не является чем-то новым – она уже была известна человеку еще в древности: при строительстве пирамид в Египте использовался подобный стройматериал

Изготовление экологически чистого состава производится промышленным путем, но зная рецептуру и соблюдая технологию, геополимерный бетон своими руками изготовить достаточно просто. Рассмотрим детально, что такое полибетон, уточним состав, изучим свойства материала и рецептуру.

Состав

Полибетон характеризуется низкой, по сравнению с традиционным бетоном, ценой, связанной с применением недорогих и доступных компонентов:

  • мелкодисперсной золы — продукта, вырабатывающегося при работе отопительных пунктов и производственных предприятий. Она применяется в качестве связующего вещества;
  • модификатора, обеспечивающего твердение полимерного массива;
  • кальциевого гидроксида, силиката, или жидкого стекла, используемых для обеспечения рабочих свойств массива;
  • шлаков, являющихся отходами ряда предприятий металлургической сферы.
  • воды, применяемой при смешивании ингредиентов.

Одно из самых важных свойств инновационной бетонной смеси – набор максимальной прочности за короткое время: чтобы полностью затвердеть, ей нужна всего неделя

Базовый состав остается неизменным, однако строители постоянно занимаются улучшением рецептуры, введением новых компонентов, улучшающих эксплуатационные характеристики геополимерного бетона. Не представляет сложности приобрести требуемые компоненты, что позволит легко сделать геополимерный бетон своими руками.

Особенности и сфера использования

Структура полимерного бетона близка к природному камню, что позволяет применять полимерный композит в строительной отрасли, а также использовать полимерный раствор для отливки изделий декоративного назначения. Высокие прочностные характеристики позволяют использовать полибетон для архитектурных целей.

Полимерный композит устойчив к воздействию коррозионных процессов, сохраняет целостность под воздействием природных факторов, не склонен к появлению трещин, не разрушается под воздействием агрессивных жидкостей. Указанные особенности материала значительно расширяют сферу использования.

Материал позволяет возводить высотные здания, применяется в специальных строительных конструкциях. Благодаря натуральности применяемых ингредиентов, внутри помещения создается благоприятный микроклимат. Особенности структуры позволяют при выполнении строительных работ в два-три раза уменьшать толщину возводимых стен с сохранением комфортной температуры помещения.

Как утверждают специалисты, геополимерный бетон – продукт с большим будущим: в отличие от портландцемента его используют при изготовлении облегченных конструкций

Устойчивость к возгоранию обеспечивает возможность строительства жилых зданий и помещений производственного назначения. Повышенная пластичность, ускоренное твердение полимербетона позволяют изготавливать скульптуры, барельефы, а также архитектурные памятники.

Достоинства

Геополимерный композит обладает множеством преимуществ по сравнению с традиционными материалами, благодаря уникальной рецептуре. Материал обладает следующими положительными характеристиками:

  • Сохранением габаритов изделий, контактирующих с раствором, при выполнении строительных работ.
  • Незначительной усадкой, обеспечивающей сокращение строительного цикла за счёт выполнения отделки сразу после возведения стен.
  • Повышенной устойчивостью к воздействию сжимающих усилий, что позволяет возводить объекты увеличенной этажности.
  • Стойкостью к воздействию колебаний температуры с сохранением целостности при глубоком замораживания и многократном оттаивании.
  • Уменьшенной концентрацией выделяемых парниковых газов.

    Если сравнивать структуру нового стройматериала, то она напоминает таковую натурального камня, благодаря чему имеет более высокие свойства, чем обычный раствор

  • Устойчивостью при контакте с агрессивными жидкостями и химическими веществами.
  • Пожарной безопасностью, позволяющей полимербетону сохранять целостность и структуру при температуре более 900 градусов.
  • Пониженным коэффициентом паропроницаемости, который аналогичен натуральному камню.
  • Возможностью резки и обработки с использованием ручного механизированного инструмента, оснащенного алмазным рабочим органом.
  • Высокой экологичностью, безопасностью для окружающих, связанной с отсутствием в составе токсических веществ.
  • Применение в процессе производства промышленных отходов, что положительно влияет на экологическую ситуацию региона.
  • Ускоренным твердением состава, срок высыхания которого в 2 раза меньше, чем у традиционного бетона.
  • Доступной ценой, позволяющей заказчикам со средним доходом приобретать материал, и осуществлять строительство с применением геополимерного бетона.
  • Возможностью изготовить геополимерный бетон своими руками с применением доступных ингредиентов.
  • Устойчивостью к воздействию коррозионных процессов, постепенно разрушающих обычный железобетон.

    Если имеются все необходимые составляющие и инструменты, можно и самому приготовить геополимерный бетон

  • Улучшенными теплосберегающими свойствами, позволяющими обеспечить комфортный температурный режим помещения.
  • Небольшой плотностью, облегчающей транспортировку материала и выполнение работ, связанных с кладкой.

Комплекс положительных характеристик значительно отличает полибетон от стандартного бетонного раствора.

Рецептура

Рецептура полибетона постоянно улучшается специалистами в области строительства. Отсутствует стандартная пропорция, зависящая от особенности применяемых компонентов и назначения материала. Однако имеются проверенные рецепты, позволяющие подготовить геополимерный бетон своими руками.

Применяемые в бытовых условиях ингредиенты не отличаются от промышленных. Они берутся в ограниченных объемах, необходимых для выполнения определённой задачи. Рассмотрим базовую рецептуру, позволяющую приготовить 20 килограмм полибетона.

Домашние мастера, которые решили сделать геополимерный бетон своими руками, интересуются в первую очередь точным составом смеси

Для приготовления смеси потребуется (в килограммах):

  • зола — 6,6;
  • жидкое стекло — 4,0;
  • гидроксид калия — 1,8;
  • шлак — 6,6;
  • вода — 11.

Указанный рецепт проверен домашними умельцами и положительно зарекомендовал себя для бытовых целей.

Что необходимо для работы?

Желая приготовить геополимерный бетон своими руками, подготовьте следующее инструменты, защитные средства и емкости:

  • Тару, предназначенную для подготовки смеси, выделяющей тепло в процессе приготовления.
  • Электрическую дрель, оснащенную специальной насадкой для перемешивания, или шуруповерт.
  • Весы, позволяющие осуществить взвешивание ингредиентов в необходимых объемах.
  • Лопатку из древесины, позволяющую смешивать компоненты.
  • Емкость, необходимую для формования полибетона, соответствующую размерам и конфигурации отливаемого изделия.
  • Средства индивидуальной защиты, позволяющие предохранить слизистую оболочку и кожный покров от щелочной среды.

Чтобы изготовить детали нужного размера и формы, можно использовать те же опалубки, что и для обычного портландцемента

Технологические рекомендации

В целом, процесс подготовки в бытовых условиях полибетона заключается в тщательном смешивании компонентов до однородной консистенции. Производя изготовление геополимерного бетона, соблюдайте следующие рекомендации:

  • эффективно смешивайте составляющие, исключая образования в виде крупных включений;
  • готовьтесь смесь небольшими порциями, исключительно, перед использованием в объеме, необходимом для непосредственного применения. Это вызвано наличием в составе жидкого стекла, вызывающего ускоренное твердения смеси;
  • выполняйте работы в сухом, прохладном и проветриваемом помещении;
  • снижайте концентрацию жидкого стекла, если состав должен некоторое время храниться;
  • применяйте средства индивидуальной защиты, необходимые для работы с агрессивным калиевым гидроксидом;
  • обеспечьте надежную вентиляцию помещения при смешивании ингредиентов. Она необходима для удаления углекислого газа, который выделяется в результате реакции при подготовке смеси.

Выполнение технологических требований позволит обеспечить высокие эксплуатационные характеристики геополимерного бетона.

Подводим итоги

В материале статьи представлены рекомендации и рецептура, позволяющие изготовить геополимерный бетон своими руками. Освоив технологию и экспериментальным методом определив количество вводимых компонентов, можно самостоятельно освоить процесс производства. Он достаточно кропотливый, но если запастись терпением – все получится!

pobetony.ru

Полимерный бетон


Полимерный бетон

Главная|Виды бетона|Полимерный бетон

Дата: 13 марта 2017

Просмотров: 1923

Коментариев: 0

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

  • Устойчивость материала к агрессивным веществам, химическим реагентам, позволяющая применять полимербетон в различных областях без защиты поверхности с помощью специальных покрытий.
  • Возможность восстановления поврежденных механическим путем участков композитного массива с использованием реставрационной смеси.
  • Повышенные прочностные характеристики при относительно небольшой массе композита, позволяющие производить различную продукцию, с расширенными эксплуатационными свойствами.
  • Отсутствие шероховатости на идеально гладкой, абсолютно не скользкой поверхности материала. Такое свойство позволяет искусственному камню длительное время оставаться чистым, а, при необходимости, различные загрязнения несложно удаляются с поверхности материала.
  • Расширенная цветовая гамма полимерного бетона, имитирующего природный мрамор, малахит, гранит. Созданный искусственный камень сложно отличить от настоящего, что позволяет обеспечить широкую сферу применения композита.
  • Возможность вторичной переработки, использования при изготовлении технологических отходов, что значительно снижает себестоимость продукции, выпускаемой в условиях безотходной технологии.

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:

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!

pobetony.ru

Полимерный бетон

Содержание[Скрыть]

Без бетонных смесей, как и много лет назад, в современном строительстве обойтись практически невозможно, ведь они обеспечивают высокую прочность и надежность, а также долговечность различных зданий. Однако на современном этапе разработано достаточно много инновационных разновидностей бетонов, которые по различным характеристикам существенно превосходят традиционную смесь воды, цемента, песка и наполнителей. Одним из современных примеров объединения химической промышленности и инновационных технологий в строительстве является разработка полимерного бетона, о свойствах которого мы Вам и расскажем. Также его нередко называют геополимерным или композитным бетоном.

Основным отличием полимерного бетона от обычного является то, что при его производстве в исходный раствор добавляются высокомолекулярные органические соединения. Если говорить простым языком, то в составе такого раствора роль связующего вещества играют смолы: эпоксидные, поливиниловые, полиэфирные, полиуретановые, метилметакрилатные или другие. Также в состав данного материала для повышения различных свойств добавляют такие компоненты как растворители, отвердители, катализаторы и другие. 

Используется данный материал для наружной или внутренней отделки различных зданий и помещений, а также в дорожном строительстве, ландшафтном дизайне и при изготовлении различных малых архитектурных форм. Благодаря возможности варьировать консистенцию материала во время его производства, полимерный бетон может быть использован как на горизонтальных, так и на вертикальных плоскостях. 

Характеристики полимерного бетона 

Основными компонентами для производства геополимерного бетона являются шлак, зола, жидкое стекло, связующие смолы. Во время полимеризации такого раствора образовывается монолит, который как по прочности, так и по большинству других технических характеристик, существенно превосходит обычный бетон. По сравнению с раствором, который готовится на основе портландцемента, он имеет несколько достоинств: 

  • повышенная адгезия фактически с любой поверхностью; 
  • высокая скорость затвердевания; 
  • отменные показатели по паропроницаемости; 
  • повышенные показатели по устойчивости к изгибу и растяжению; 
  • прочность и износостойкость; 
  • устойчивость к воздействию температурных перепадов и кислотных химических соединений. 

Также данный стройматериал имеет небольшой вес, он полностью экологичен. Если же говорить о недостатках, то о н у данного материала всего один. Ввиду того, что разработан он был не так давно, а для его производства используются качественные составляющие, то стоит он достаточно дорого. Однако есть все основания полагать, что в очень скором будущем именно он станет наиболее популярным видом бетона, используемым в строительстве. 

Особенности приготовления полимерного бетона 

Помимо уже указанных компонентов, в качестве добавки для геополимерного бетона чаще всего используются клей ПВА, латексы и водорастворимые смолы. Если будет использоваться ПВА, то следует подбирать только такой вид, в котором в качестве эмульгатора используется поливиниловый спирт. 

При высыхании такой смеси на поверхности образуется прочная пленка, которая со временем набухает и поглощает воду. Именно поэтому во время затвердевания материала не допускается то, чтобы он контактировал с воздухом с повышенной содержанием влаги. 

Оптимальное количество различных добавок для такого материала чаще всего устанавливается опытным путем. Однако залогом обеспечения высокого качества раствора является правильное соотношение цемента и полимерных компонентов. Объем полимерных компонентов должен составлять не более 20% от общей массы цемента. А объем водорастворимых смол – не более 2% массы цемента. Самого высокого качества можно добиться при использовании полиамидных или эпоксидных смол, а также полиэтилен-полиаминовых отвердителей. 

При приготовлении геополимерного бетона, как и обычного, Вам понадобится бетономешалка. В нее сначала засыпаются вода и цемент, специально предназначенный для полимерных бетонов (обычный портландцемент использовать нельзя, так как он не подходит по характеристикам). Затем в раствор добавляются шлак и зола в равных частях, после чего он тщательно перемешивается. Уже после этого добавляются полимерные компоненты и добавки.

chastnyi-dom.com

Полимерный бетон – технические характеристики материала, достоинства. Ингредиенты и инструменты, необходимые для приготовления раствора

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

Ему можно придать очень привлекательную текстуру

Свойства

Многие авторитетные специалисты считают, что полимерный бетон – это материал, который в ближайшее время завоюет строительный рынок. Насколько это заявление актуально и правдиво – разберемся ниже.

Историческая справка

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

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

Достоинства

Теперь настало время познакомиться с достоинствами этого ноу-хау:

Он прекрасно отталкивает влагу, не впитывая её. Это позволяет использовать его даже для фундаментов

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

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

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

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

Технические характеристики

Бетонные полимерные полы в последнее время стали очень популярны, благодаря своим декоративным возможностям

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

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

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

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

Вещество Показатель стойкости при 200 градусах в агрессивных средах (%) Норма
Азотная кислота 0,6 От 0,5
Лимонная кислота 0,92 От 0,8
Соляная кислота 0,81 От 0,8
Насыщенный кальций 0,87 От 0,8
Раствор аммиака (10%) 0,65 От 0,6

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

Готовим

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

Ингредиенты

На этом фото вы можете увидеть, как выглядит гидроксид калия

Рассмотрим, что нам понадобится:

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

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

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

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

При желании можно создать практически любую цветовую гамму

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

Теперь рассмотрим, какие орудия труда вам потребуются:

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

Только высокоточные электронные весы позволят соблюсти все пропорции

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

Итак, для приготовления 1 литра смеси соблюдаем следующие пропорции:

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

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

Вот в таком виде продаются готовые полимербетонные блоки

Смешивание ингредиентов необходимо проводить в таком порядке:

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

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

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

В процессе переливания будьте осторожны. Старайтесь делать это постепенно, чтобы не допустить брызг

Послесловие

Вот теперь вы знаете, что такое полимерный бетон. Однако, если вам остались неясными какие-либо нюансы, то нет поводов для расстройства (см.также статью «Бетон W12: характеристики и применение».

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

загрузка…

masterabetona.ru

Полимерный бетон – химия запускает щупальца в основу строительства

Характерным отличием такой бетонной смеси является добавление при изготовлении высокомолекулярных органических соединений. Фактически, полимерный бетон – это смесь, где роль вяжущего вещества могут выполнять различные полиэфирные и другие смолы: полиуретановая, поливиниловая, эпоксидная, метилметакрилатная и прочие, в сочетании с отвердителями, катализаторами, растворителями и так далее.

Геополимерный бетон, состав которого отличается от смесей на основе портландцемента, используется для внешней и внутренней отделки помещений и строений, ландшафтных и ремонтных работ, при создании малых архитектурных форм. Его можно использовать как на горизонтальных, так и на вертикальных поверхностях, в зависимости от примененной технологии и его консистенции.

Такой материал состоит из смеси шлака, золы, жидкого стекла, а также других компонентов, добавляемых в нужной пропорции. Полимеризация, происходящая в этой смеси, образовывает монолит, который по физико-химическим свойствам и техническим характеристикам превосходит обычный бетон.

Геополимерный бетон, он же полимерный или композитный, имеет ряд преимуществ по сравнению со смесями на основе портландцемента, а именно:

  • очень высокий уровень сцепления с любой поверхностью;
  • малые сроки твердения;
  • высокая проницаемость;
  • высокая степень сопротивления изгибу и растяжению;
  • повышенная прочность и износостойкость;
  • устойчивость к температурным перепадам и кислотному воздействию.

Кроме того, этот экологически чистый материал имеет малый удельный вес. Наверное, единственным недостатком, препятствующим широкому распространению данного вида бетона, является его дороговизна. Но ученые считают, что за этим материалом будущее строительной отрасли.

Геополимерный бетон своими руками можно изготовить только экспериментальным способом. Поскольку материал находится в стадии разработки, точная рецептура отсутствует в свободном доступе.

Наиболее часто в качестве добавок используются ПВА, водорастворимые смолы и различные латексы. ПВА применяется в особой консистенции, где поливиниловый спирт выступает в роли эмульгатора.

При высыхании смеси на поверхности кристаллизуется твердая пленка, которая набухает, поглощая воду, поэтому при производстве таких бетонов не рекомендуется режим повышенной влажности. При повторном высыхании прочность полимербетона становится прежней.

Оптимальное количество вводимых добавок следует устанавливать экспериментально. Залогом успешного получения качественной бетонной смеси является правильное соотношение полимеров и цемента. Оптимальное количество вводимой добавки составляет приблизительно 20% от общей массы цемента.

Водорастворимые смолы вводятся в бетон малыми дозами – около 2% от общей массы цемента. Наиболее качественная смесь получается при добавлении в состав водорастворимой эпоксидной и полиамидной смол в сочетании с полиэтилен-полиаминовым отвердителем.

Геополимерные бетонные смеси приготавливаются по аналогии с обычными, цементными смесями. Для этого понадобится бетоносмеситель. Сначала в него добавляется вода с некоторым количеством цемента, специально предназначенного для полимербетонов.

Портландцемент тут нельзя применять, так как он имеет другие свойства и характеристики. Так что к цементу следом в равных частях досыпаются шлак и зола. Все тщательно смешивается, затем добавляются полимеры, и весь состав дальнейшим перемешиванием до готовности.

ogodom.ru

Полимерный бетон | Основы электроакустики

 

Полимерный бетон получил наибольшее распространение в машиностроении. Однако и в приборостроении его перспективы являются обнадеживающими. Например, уже сегодня чрезвычайно выгодно из этого материала изготавливать остовы измерительных приборов и машин. Суть данной технологии в том, что определенные компоненты в жидком состоянии тщательно перемешиваются, и между ними происходит химическая реакция без какого-либо выделения газообразных продуктов. Это гарантирует чрезвычайную равномерность и плотность отвержденной массы.

Особую ценность эта технология представляет еще и потому, что наряду с низкой стоимостью (на порядок дешевле черных металлов и сплавов) полимерный бетон обладает прочностью и твердостью, сопоставимой с этими характеристиками для чугунов и сталей. Кроме того, у него одинаковые со сталью коэффициенты линейного и объемного теплового расширения. Особенно ценными являются его демпфирующие свойства – они в 5 раз превышают аналогичные свойства чугунов, а это для измерительных приборов и машин чрезвычайно важно.

Полимерный бетон позволяет предельно просто осуществлять соединение и монтаж различных конструктивных элементов изделия со сколь угодно высокой точностью их взаимного расположения с последующей надежной фиксацией и закреплением без применения крепежных деталей. Для этого достаточно выставить эти конструктивные элементы с требуемой точностью в жидкой массе полимерного бетона и подождать пока он затвердеет.

Изготовление конструкций из полимерного бетона происходит путем заливки жидкой массы в соответствующую форму. Наружная поверхность изделия по точности и шероховатости будет соответствовать аналогичным параметрам формы, а свободная поверхность будет идеально плоской и гладкой. Это дает возможность изготавливать изделия из полимерного бетона без дальнейшей механической обработки. При необходимости их можно лишь покрасить.

Самым сложным в данной технологии является необходимость очень тщательного и быстрого перемешивания компонентов. Именно для этой операции запатентовано большое количество конструкций и способов.

Инструкция по работе с полимербетоном.

Полимербетон иногда ещё называют пластбетоном или модифицированным бетоном. От обычных бетонов он отличается тем, что содержит полимерные связующие. Чаще всего подобные материалы, впервые появившиеся в США, применяются за границей, но последнее время набирают популярность и в России.

Наша статья расскажет вам о двух основных технологиях работы с полимерным бетоном, даст представление о свойствах и характеристиках этого материала.

Полимербетон имеет широкий спектр применения, может использоваться для напыления или штамповки как на горизонтальных, так и на вертикальных поверхностях.

Полимербетон: технология напыления

1. Материал размешивается в пропорциях, указанных в техническом описании.
2. Для придания цвета добавляется краситель на синтетической основе например, на оксиде железа. Для удобства лучше отмеривать необходимое количество компонентов на весах.
3. При размешивании строительным миксером могут образовываться комки, а работать необходимо с однородной смесью. Чтобы избежать комкования, достаточно строительным шпателем периодически собирать остатки смеси со стен. Инструмент, кстати, необходимо отмывать сразу же.
4. Получившаяся масса должна иметь консистенцию жидкой сметаны.
5. Смесь напыляется штукатурным пистолетом на поверхность. Расстояние от поверхности нанесения составляет 0.5-1 м.

6. Чтобы поверхность впоследствии легче было убирать, покрытие немного «приглаживают» шпателем-гладилкой, дав перед этим просохнуть 3-5 минут.
7. Материал можно наносить даже на металлическую поверхность (в том числе на те, которые будут находиться под нагрузкой, например на ступени), но металл надо предварительно обезжирить.
8. Обычно наносится два слоя полимербетона — базовый и финишный.

Если полимерный бетон напыляется на фанеру или другой пластичный материал, потом его можно гнуть: покрытие не растрескается. Пластбетон можно наносить на утеплитель, например, минеральную вату. Кстати, материал выдерживает более 200 циклов заморозки-разморозки, поэтому вполне пригоден, например, для отделки фасадов. Если используется фасадная сетка, то первый слой как бы «приклеивает» её, по сути выступая в качестве грунтовки под другие слои.

Плотность полимерного бетона для вертикального напыления меньше, чем для горизонтального, что позволяет уменьшить нагрузку на фундамент (основание).

Полимербетон: технология напыления. Идеи применения

Самый простой вариант финишной отделки с помощью полимерного бетона — это создание популярной текстуры «шуба». Есть, конечно, более сложный вариант с использованием трафаретов. Через сутки после нанесения полимерного бетона его можно окрашивать, или использовать специальный лак по бетону.

Даже с помощью простого малярного скотча можно создать интересный рисунок: просто наклейте узкие полосы клейкой ленты в произвольном порядке, покройте поверхность финишным слоем бетона, дайте высохнуть и оторвите скотч.

Материал не даст подтёков. Даже если вы использовали один цвет, за счёт фактуры он будет смотреться очень интересно, как бы «переливаться». Такая технология хорошо подойдёт для оформления фасадов.

Можно добавить «искру»: использовать два цвета при напылении, например, серый (базовый) и немного чёрного.

Полимербетон: технология штамповки

Полимерный бетон можно наносить толстым слоем (около 2 см) для последующей штамповки. Между нанесением и штамповкой обычно должно пройти около часа.

Полиуретановые штампы могут иметь разную текстуру, от классической каменной кладки до сложных геометрических орнаментов.

Они очень прочные и долговечные, однако хранить их следует только в горизонтальном положении, чтобы сохранить геометрию рисунка.

Штамп и подсохший бетон покрывают разделительным составом, чтобы предотвратить прилипание одного к другому. Через полчаса разделительный состав полностью испаряется. Не рекомендуется в качестве разделителя использовать химически активные вещества, например «Уайт-Спирит», так как он может серьёзно повредить полиуретановый штамп.

Сам процесс штамповки особых навыков не требует. Нужна будет, пожалуй, только физическая сила и немножко творчества — просто приложите штамп к бетону в нужных местах.

Штампованный полимербетон чаще всего окрашивают. Состав можно колеровать на стадии замешивания, а можно тонировать, подождав сутки после высыхания покрытия — для этого используются морилки по бетону.

Разнообразие красок позволяет создавать целые панно или сложные геометрические орнаменты с имитацией объёма.

Материалы и фото любезно предоставлены подразделением «АТС строй» («ATS stroy») компании «Алькор» («ALCOR»).

Краткая технология устройства полимерных полов

 КРАТКИЕ СВЕДЕНИЯ ПО ТЕХНОЛОГИИ УСТРОЙСТВО ПОЛИМЕРНЫХ ПОКРЫТИЙ ПОЛОВ

 Устройство полимерных полов  — это достаточно сложный многодельный процесс, включающий ряд необходимых, последовательно выполняемых операций. Главнейшей из этих операций, кардинально влияющей на качество, безремонтный период и долговечность полимерного пола – подготовка основания под нанесение полимера. Качественно подготовленное основание – это высокая гарантия успеха, тогда как небрежно подготовленное основание почти всегда является причиной неудач, отслоений и вздутий полимера на отдельных участках,  появлении в полимерном покрытии трещин, неровном, неэстетичном виде полимерного покрытия. 

Учитывая, что даже толстослойные полимерные покрытия не превышают по толщине 5-8 мм (обычно 2-3 мм), подготовленное основание должно быть хорошо выглаженным, ровным по всей площади (зазоры под двухметровой рейкой не должны превышать 2,0 мм). Бетон (цементно-песчаный раствор) основания должен иметь класс прочности на сжатие не менее В15 (М200), возраст бетона —  не менее 28 суток, а его влажность не более 4% по массе. При устройстве наливных полов на основе полиуретанов и метилметакрилатов прочность основания желательно иметь не менее В25.

Подготовка основания начинается с ликвидации в полах поверхностных трещин, выбоин, отслоений и других дефектов. Трещины разделываются и заполняются высокопрочными ремонтными составами или полимерраствором (полимербетоном). Таким же образом производится ликвидация выбоин. На этом этапе желательно произвести дробеструйную обработку поверхности бетона, с удалением цементного молочка, ослабленных, разуплотненных зон в поверхностном слое, возможных отслоений и других визуально невидимых дефектов. Почти всегда после дробеструйной обработки и, тем более, если таковая не производится, бетонное основание подвергается шлифованию бетоношлифовальными машинами с алмазными фрезами (франкфуртами). При этом убирается слабые поверхностные слои бетона, поверхность выглаживается до требуемой ровности. В случаях невозможности вышлифовывания поверхности пола до требуемой ровности, производится его дополнительное выравнивание (полностью или частично) ровнителями на полимерцементной или полимерной основе. При этом должна быть обеспечена высокая (не менее 2,0 МПа) адгезия ровнителя к поверхности бетонной подложки, а его прочность на сжатие должна быть не менее 20 МПа. Обычно шпаклевочный состав – это тот же полимер, которые используется для основного, наливного слоя, но сильно наполненный мелкозернистым песком или порошком, однако. В целях удешевления работ или иных целях, связанных с конструктивными особенностями пола, можно применить и другие шпаклевочные материалы (например, для полиуретановых полов в качестве шпаклевки хорошо подходят эпоксидные составы)  

Следует иметь в виду, что практически все полимерные наливные покрытия отслаиваются в случае попадания влаги на контакт полимерное покрытие – бетон (отслоение полимера от влажного бетона). Исключение, при осторожном применении, составляют водоэмульгированные эпоксидные составы, у которых в тонком слое хорошая паропроницаемость. Поэтому полимерные полы (особенно полиуретановые) не следует устраивать по бетонному полу, лежащему на грунте, без гидроизоляции. Вода, при ее подсосе через бетон, будет скапливаться под полимерным паронепроницаемым покрытием и при превращении в пар, отрывать это покрытие от подложки. Если в процессе выполнения работ по устройству бетонного пола (подложки под полимерное покрытие) его горизонтальная гидроизоляция не была выполнена, либо выполнялась некачественно, поверхность бетонного пола следует гидроизолировать. Для этих целей нами применяются водоэмульсионные пропитки фирмы «Эпитал», либо цементно-эпоксидные составы фирмы Sika (Швейцария).   

После завершения подготовки поверхности бетонного пола под полимерное покрытие, производится его грунтование. Грунтование – это весьма ответственный процесс, обеспечивающий высокое сцепление полимерного наливного пола с подложкой. Особенно важным и ответственным технологическим  переделом является огрунтовка бетонного пола низкой прочности или цементно-песчаной стяжки, особенно полусухих цементно-песчаных стяжек. Для таких подложек полимерная высокопроникающая грунтовка является упрочнителем бетона (раствора). Глубоко проникая в поры и капилляры цементной подложки, грунтовка, полимеризуясь в слоях 5-20 мм от поверхности подложки, создает, по существу,  новый материал – бетонополимер, прочность которого на сжатие может достигать 30-50 МПа, а иногда и более. Качественно огрунтованный пол имеет блестящую поверхность, без открытых пор и капилляров, а также луж затвердевшего грунтовочного материала. Грунтование обычно производится за два раза, однако для сильно пористых материалов подложки (например, цементно-песчаной стяжки) может быть применена и многократная грунтовка составами различной вязкости с расходом материала до 1,5 кг/м2 в зависимости от величины порового пространства подложки и требуемой глубины слоя высокопрочного бетонополимера. Последний слой грунтовки обычно посыпается обогащенным кварцевым песком в целях обеспечения механического сцепления бетонной (бетонополимерной) подложки с последующими полимерными слоями с подложкой.

Часто после огрунтовки, а для декоравных полов в обязательном порядке, при недостаточно ровной поверхности пола,  производится его полное или частичное шпатлевание полимерными высоконаполненными составами. После достижения требуемой ровности производится повторное шлифование пола алмазными франкфуртами с уменьшенной крупностью зерен.

Следующая технологическая операция – нанесение основного слоя полимерного покрытия – низковязкого самонивелирующегося для наливных покрытий, высоконаполненного для высокопрочных или цветных полимерных полов. Толщина основного слоя обычно составляет 1,0-3,0 мм для наливных полов и 3-5 мм – для высоконаполненных полимерных полов. При этом полимерный материал наносится зубчатыми шпателями, специальными ракелями, выставленными на требуемую толщину слоя, иногда напылением (полимерные полы из полимочевины). Для ликвидации возможных воздушных пузырей, а также окончательного выравнивания полимерного покрытия, в обязательном порядке, полимерный слой многократно прокатывается игольчатым валиком. При устройстве высоконаполненных полимерных покрытий с толщиной слоя от 4,0-5,0 мм уплотнение высоконаполненного полимерного состава с хорошем выглаживанием высоконаполненного полимера обычно производится легкими (45-60 кг) бетонозаглаживающими машинами — «вертолетами».  

Высоконаполненные полимерные полы могут выполняться также по другой технологии. Такая технология предусматривает налив и разравнивание полимерного компаунда в слое 1-2 мм с последующей сплошной засыпкой полимера цветным или бесцветным песком. После затвердевания полимера в слое лишний, не втопившияся в полимерный слой песок удаляется пылесосом и по такой же технологии наносится второй или третий слой полимерного покрытия. По достижению требуемой толщины полимерного высоконаполненного пола последний слой запечатывается цветным полимерным составом, обеспечивая требуемую шероховатость пола или его абсолютную гладкость.   

Если полимерный наливной пол запроектирован многоцветным, или с выделением зон различными механическими параметрами и толщиной полимерного покрытия, или различными рисунками, производится предварительная разметка пола с выделением необходимых участков пола по зонам или цвету или рисункам. При необходимости получения полимерного покрытия с повышенными сопротивлением скольжению, особенно мокрых покрытий, самовыравнивающийся слой дополнительно присыпается мелкозернистым песком с максимальной крупностью 0,63-1,0 мм.  

Устройство полимерного наливного пола заканчивается нанесением на его поверхность двух-трех слоев прозрачного матового или глянцевого лака (запечатывающий слой), придающего полу дополнительную износостойкость, химическую стойкость, декоративность.

В последнее время в интернете появилось много информации под девизом «сделай полимерный пол сам» и приводятся инструкции, иногда пошаговые, как выполняется такая работа. Однако, из приведенной выше краткой технологической последовательности работ, которая, естественно, не включает множество иногда очень важных деталей, встречающихся при изготовлении полимерных полов, безусловно следует, что такую работу лучше поручить профессионалам. Часто наем профессиональных укладчиков полимерных покрытий, имеющих большой опыт и все необходимые машины и инстументы для качественной укладки полимерного покрытия обойдутся Заказчику дешевле, чем выполнить пол самому, так как успех такого предприятия не очевиден (особенно при эксплуатации пола во времени), а последующие расходы на переделку могут существенно превысить расходы на наем профессионального укладчика.  

Заказы с 9 до 19 часов по телефону: 8-960-233-03-54 или 8- (812) – 620-57-63 или по электронной почте: [email protected]

 Мы работаем во всех европейских регионах России. 

 Выезд на объект в пределах Санкт-Петербурга и Ленинградской области бесплатно.  

 

Проектирование и оценка инженерного люка из легкого полимербетона

Полимерный бетон представляет собой композит, в котором вместо портландцемента в качестве связующего используется полимер. Он позволяет оптимизировать прочность на растяжение, сопротивление растрескиванию и химическую стойкость бетонной конструкции. В этом исследовании оценивались различные рецептуры для оптимизации подземного хозяйственного колодца из полимербетона с минимальным весом. Составы были основаны на эпоксидно-аминной системе, смешанной с мелкими заполнителями обычной массы и сверхлегкими заполнителями.Цель состояла в том, чтобы спроектировать и оценить подземное инженерное сооружение с химической стойкостью, прочностью и легкостью эпоксидной смолы, а также изучить, будет ли замена заполнителей обычного веса сверхлегкими заполнителями способствовать повышению прочности и снижению веса конструкции. По его рецептуре были разработаны две системы полимербетона, и их механические характеристики были оценены экспериментально. Разработана численная модель подземного инженерного сооружения из полимербетона, изготовленного из различных составов.Он был упрощен как коробка, подверженная типичным грунтовым нагрузкам. Размер коробки стандартный. Его минимальная толщина стенки указана для поддержания рабочих давлений при эксплуатации, полученных в результате численного моделирования. Модель предсказывала, что состав эпоксидной смолы/заполнителя обычной массы может использоваться с толщиной стенок, значительно меньшей, чем состав со сверхлегким заполнителем. Кроме того, подземное инженерное сооружение, изготовленное с использованием этого состава, будет весить в шесть раз меньше, чем такая же коробка, изготовленная из традиционного бетона на портландцементе.

1. Введение

Полимербетон представляет собой композиционный материал, в котором связующим является термореактивный полимер, армированный заполнителями. Он был разработан в 1970 году в ответ на потребность в легком материале с высокой прочностью на сжатие и хорошей химической стойкостью [1, 2]. Демпфирование вибрации также является другим важным свойством полимербетона [3].

Существует несколько применений сборного полимербетона, таких как водостоки, резервуары, смотровые колодцы [3], ремонтные здания [4, 5], тротуары [6] и подземные инженерные сооружения [1] и другие. Конечные свойства полимербетона зависят от его конструкции и условий производства, таких как тип вяжущего, метод смешивания, тип и распределение заполнителей по размерам. Связующим для полимербетона обычно является термореактивная смола; следовательно, вязкость и время гелеобразования смолы также являются важными факторами подготовки [7].

Термореактивные полимеры, используемые для полимербетона, представляют собой ненасыщенный полиэфир (НП), виниловый эфир (ВЭ), метилметакрилат (ММА), фурановую смолу (ФУ) и эпоксидные смолы [3].Ненасыщенный полиэфир и виниловый эфир представляют собой недорогие смолы; однако обычное использование стирола для их сшивки затрудняет работу с ними из-за его высокой летучести. Вместо стирола также использовали другие сшивающие агенты, но температура стеклования ( T g ) снизилась, и материал показал худшие механические свойства. Например, Мирони-Харпаз и соавт. [8] проанализировали использование пероксида в качестве сшивающего агента. Однако реакции сшивки происходили вместе с событиями разрыва, и полимер представлял собой фракции геля и золя.Зольная фракция действовала как пластификатор, уменьшая T g системы, а также ее модуль и прочность. ММА также использовался, потому что он имеет хорошую удобоукладываемость и высокую реакционную способность, но обладает высокой воспламеняемостью и неприятным запахом, таким как UP и VE [9]. Другим термореактивным полимером, обычно используемым для полимербетона, является эпоксидная смола [10–12]. Он не содержит летучих веществ, имеет разную степень реакционной способности в зависимости от отвердителя и более высокую химическую стойкость по сравнению со смолой UP [13].

Джафари и др. [14] разработали полимербетон (ПК) с использованием различных соотношений полимеров, от 10 до 14 мас.%. Они оценили механическое поведение ПК с помощью разрушающих и неразрушающих испытаний (НК). Смеси были приготовлены с тремя различными соотношениями полимеров (10%, 12% и 14%) и двумя различными размерами крупных заполнителей (4,75–9,5 мм и 9,5–19 мм). Связующее представляло собой эпоксидную реакционноспособную систему, и основной вывод заключался в том, что использование более высокого соотношения полимеров и размера заполнителя приводит к лучшим механическим свойствам и снижению пористости образцов.

Полые стеклянные микросферы широко используются для формирования синтактических эпоксидных пен с очень низким удельным весом [15, 16]. Также сообщалось, что ПЭТ-гранулы могут удовлетворительно снизить удельный вес эпоксидно-полимерного раствора [11]. Тем не менее при использовании этих заполнителей прочность конечного материала может быть снижена [11, 15, 16].

Новоа и др. [17] изучали механическую реакцию двух составов легких полимерных растворов, полученных путем замены песка пробковыми заполнителями.Они наблюдали линейное снижение механических свойств материалов с уменьшением содержания песка. Кроме того, они обнаружили, что уменьшение плотности, полученное заменой песка пробкой, приводит к более плавной потере специфических свойств.

В таблице 1 представлено сравнение механических свойств традиционного бетона на портландцементе и поликарбоната, представленное Чарнецким [18, 19]. Это показывает, что использование поликарбоната с традиционными заполнителями приводит к получению более качественных материалов.Это особенно важно для подземных применений, таких как инженерные сооружения для подключения оптоволокна, транспортные расходы которых могут составлять значительную часть общих затрат, когда конечный пункт назначения находится далеко от места производства. В настоящее время эти инженерные сооружения изготавливаются из бетона на портландцементе, а довольно повышенный вес конструкции делает их транспортировку очень дорогой.


9003 9002 9003
9003

Polymer бетон

9003 9003
9003 10-60 10-60035
, МПа 1. 5-7 4-50 4-50
Прочность на растяжение, MPA 0.6-3.0 4-20
Modulus Elasticity, GPA 15-30 7-45
Poisson Соотношение 0.11-0.21 0.11-0.21 0.16-0.33 9003
4-10 0.5-3
Химическая стойкость Бедный / Средний Очень хорошо / Отлично

Настоящее исследование посвящено проектированию и оценке ПК на основе эпоксидной системы и двух различных типов мелких заполнителей: традиционных заполнителей (мелкоизмельченный кварц, мелкий и крупный песок) и нетрадиционных заполнителей (ПЭТФ). гранулы и полые стеклянные микросферы).Составы ПК были разработаны для минимизации плотности хозяйственного люка при достаточной прочности. Были измерены механические свойства полученного материала и с помощью модели конечных элементов оценено их применение в подземном инженерном сооружении. Все размеры моделируемой конструкции оставались постоянными, кроме толщины стенки. Минимальная толщина стенки была установлена ​​для того, чтобы выдерживать типичное давление грунта, чтобы получить легкий, но прочный технический люк из полимербетона.

2. Материалы и методы
2.1. Материалы

В качестве связующего была выбрана эпоксидная смола с отвердителем на основе амина. Эпоксидная смола и амин были предоставлены компанией Novarchem S.A. (Аргентина) под торговыми названиями DICAST 867 и DICURE 383 соответственно. Dicast 867 представляет собой реактивный разбавитель, содержащий маловязкую монофункциональную эпоксидную смолу на основе бисфенола A/F. Отвердитель DICURE 383 представляет собой циклоалифатический полиамин.

Традиционные заполнители, такие как крупнозернистый песок (модуль крупности 2.96), мелкий песок (модуль крупности 1,86) и мелкий кварцевый порошок (рис. 1, а). Кроме того, для достижения наименьшей конечной плотности хозяйственного люка используются легкие нетрадиционные заполнители, такие как термопластичные гранулы полиэтилентерефталата (ПЭТФ) (2,5 мм × 2,9 мм × 2 мм) и полые стеклянные микросферы ( d 50  = 40  11 м) (рис. 1(б)). Их свойства представлены в табл. 2, а их градация (ASTM C 136 [20]) — в табл. 3.




9003
Массовая плотность (G / см 3 ) (%) Proids (G / см 3 )
Прекрасный песок 1.547 41.20 41.2030
1.600 39.2019 2630
кварц 1.329 49.80 2.650
ПЭТ гранулы 0,811 39,77 1,346
полые стеклянные микросферы 0,226 34,20 0,350

8 Размер сита

6

Сохранился на сите (%)
тонкий песок Грубый песок Кварц
No. 4 0.0 0.0 0.0 0 0.0
No 8 2,9 13.1 13.1 0.0
N 16 70030 N 160035 70035 0.0
N 30 16.2 60.9 0.0
No 50 62.0 88.7 0.0
№ 100 96.9 98,0 0,0
Нет.В 200 100,0 100,0 100,0
Дно 100,0 100,0 100,0
Тонкость модуль упругости 1,86 2,96

Полимербетон был разработан с 80 мас.% твердых веществ и 20 мас.% выбранной системы эпоксид/отвердитель. Поскольку на сите № 4 не остается заполнителя, композит на самом деле представляет собой полимерный раствор, но поскольку в технологии полимербетона эти два термина часто используются взаимозаменяемо, он будет называться полимербетоном. Количество смоляной системы было выбрано максимально рекомендуемым [10, 14] для достижения меньшей вязкости композита при его обработке и меньшего конечного веса. Кроме того, чем выше соотношение твердого вещества и связующего, тем лучше конечные свойства [14].

2.2. Экспериментальные методы
2.2.1. Описание системы смолы

Определение оптимального соотношения эпоксидной смолы/отвердителя было выбрано с помощью дифференциальной сканирующей калориметрии (ДСК). Было выбрано соотношение системы с максимальным изменением энтальпии [21].ДСК проводили на анализаторе Shimadzu DSC 60 при 10°C/мин в атмосфере азота при 30 мл/мин для определения соотношения эпоксид/отвердитель [22]. Температуру стеклования смолы ( T g ) также определяли методом ДСК при скорости нагревания 10°C/мин в атмосфере азота.

Для определения времени гелеобразования ( t гель ) системы эпоксид/отвердитель набор тонких трубок (диаметром 2 мм), содержащих ее, поддерживали при постоянной температуре в водяной бане. t гель — время, за которое вся трубка была поднята путем осторожного вытягивания тонкой проволоки, погруженной в образец [22].

2.2.2. Определение оптимальной смеси заполнителя

Чтобы оптимизировать количество связующего, для смесей заполнителя была выбрана самая высокая плотность. Поэтому было разработано непрерывное распределение частиц по размерам с минимальным количеством пустот. Молотый кварц и мелкий и крупный природный песок использовались для получения оптимальной комбинации заполнителей в соответствии с рекомендациями ASTM C125 [23].Стандарт указывает, что материалы должны быть хорошо перемешаны и помещены в емкость калиброванного объема для определения их насыпной плотности (неуплотненные и стандартизированно-уплотненные). Зная плотность каждого заполнителя, получали твердый объем. Наконец, сравнивая этот объем с объемом контейнера, определяли процент пустот и кажущийся объем смеси. В качестве оптимальной выбрана смесь с минимальным количеством пустот.

2.2.3. Получение и характеристика полимербетонных композитов

После определения соотношения эпоксидной смолы и отвердителя и оптимальной смеси заполнителей были разработаны две рецептуры полимербетона.Рецептура 1 представляет собой полимербетон с 20 мас. % системы эпоксид/отвердитель и 80 мас. % оптимальной смеси молотого кварца и мелкого и крупного природного песка. Рецептура 2 представляет собой полимербетон с 20 мас.% системы эпоксид/отвердитель и 80 мас.% оптимальной смеси полых стеклянных микросфер и ПЭТ-гранул. Составы характеризовали термически, с помощью ДСК и механически, измеряя их прочность на изгиб и сжатие. Обработка испытуемых образцов заключалась в смешивании, формовании и отверждении.

Вяжущее и выбранные заполнители смешивали в планетарном смесителе Spar SP-500 в условиях окружающей среды (25°C, 60% ОВ). Первоначально твердые вещества смешивались при 60 об/мин. Затем добавляли смолу и поддерживали скорость перемешивания в течение 2,5 минут при 145 об/мин. Наконец, добавляли отвердитель и все компоненты смешивали при 190 об/мин. Поскольку рецептура с песком и кварцем (состав 1) не представляла приемлемой завершенности, для этого состава была изменена процедура замеса, и ее проводили аналогично обычным цементным растворам [24].Сначала смола смешивалась с отвердителем в течение 2 минут при 60 об/мин. Затем к эпоксидной системе добавляли предварительно гомогенизированные твердые вещества и перемешивали в течение двух минут при 145 об/мин. Учитывая, что вязкость системы была достаточно низкой, смеси отливали в формы размером 25 × 25 × 250 мм без уплотнения [25]. Для отверждения их выдерживали в конвекционной печи при 40°С в течение 4 часов. Наконец, они хранились в условиях окружающей среды до проведения механических испытаний.

Дифференциальная сканирующая калориметрия (ДСК) была дополнительно проведена для отвержденных составов в анализаторе Shimadzu DSC 60 при 10°C/мин в атмосфере азота при 30 мл/мин для определения их температуры стеклования ( T g ).

Испытания на изгиб и сжатие проводились на динамометре INSTRON 5985. Свойства при изгибе были получены при 3-точечном изгибе в соответствии со стандартными рекомендациями ASTM C 790 [26]. Прочность на сжатие рассчитывали по уравнению (1), а прочность на изгиб по уравнению (2): где P — пиковая нагрузка, l — пролет, b — ширина, d — толщина проверенный образец.

Не менее трех квадратных стержней 25  мм на 25  мм с пролетом 75  мм были испытаны при скорости траверсы 0.5 мм/мин (рис. 2). Испытания на сжатие кубов размером 25 мм проводились при скорости перемещения 5 мм/мин в соответствии со стандартом ASTM C 579 [27]. Было получено не менее четырех образцов размером 25 × 25 × 250 мм, вырезанных пилой для достижения желаемых размеров (рис. 3). Они были тщательно измерены штангенциркулем (± 0,02 мм). Все механические испытания проводились в условиях окружающей среды.



2.3. Модель конечных элементов (МКЭ) Описание

Численная модель, основанная на методе конечных элементов (МКЭ), использовалась для оценки производительности подземного инженерного сооружения из полимербетона, изготовленного с использованием разработанных составов при предварительно установленных требованиях к грунту. Подземное инженерное сооружение из полимербетона было упрощено в виде кубической коробки. Его размер был заранее установлен, но толщина стенки оставалась переменной, которая была отрегулирована, чтобы придать конструкции прочность, обеспечивающую адекватные эксплуатационные характеристики. Было смоделировано два подземных инженерных сооружения, одно с механическими свойствами Состава 1 (Техническое сооружение 1), а другое с механическими свойствами Состава 2 (Техническое сооружение 2).

Рассматриваемая физическая задача представляла собой кубический ящик, закопанный на уровне земли.Трехмерная модель моделировалась с использованием коммерческого пакета Abaqus/Explicit. Модель состояла из 700-мм боковой коробки с переменной толщиной стенок. Граничные условия показаны на рис. 4. Механические свойства смоделированных материалов были получены экспериментально для рецептуры 1 и рецептуры 2. (C3D20) [28]. Чтобы уменьшить требования к вычислениям, модель также была протестирована путем упрощения ее до «модели оболочки». Граничные условия такие же, как и в 3D-модели. Всего было использовано 1296 линейных четырехугольных элементов типа S4R.

Для моделирования бокового давления прилегающего грунта в качестве граничных условий применялись три максимальных давления: 5,5 кПа, 82 кПа и 160 кПа (рис. 4). Они были выбраны с учетом типичных значений, приведенных в литературе для нагрузок на грунт, и обычно используются в качестве минимальных расчетных боковых нагрузок [29]. Кроме того, изучалось влияние переменной толщины стенки на распределение напряжений, принимая значения 12.7, 18, 25,4, 40 и 50,8 мм при давлении 82 кПа (превышает общепринятые значения [29]). Эти толщины стенки считались меньше (12,7 мм и 18 мм) и больше (40 мм и 50,8 мм), чем 25,4 мм, что близко к обычно используемой толщине в коммерческих конструкциях (Armorcast®).

Основная цель анализа состояла в том, чтобы определить минимальную толщину стены, которую должны иметь подземные инженерные сооружения из полимербетона, построенные с использованием рецептуры 1 и рецептуры 2, чтобы выдерживать нагрузку в процессе эксплуатации. Кроме того, на основе модели были получены распределения напряжений и смещений упрощенной подземной инженерной конструкции из полимербетона с механическими свойствами составов 1 и 2.

3. Результаты и обсуждение
3.1. Экспериментальные методы
3.1.1. Выбор стехиометрической системы эпоксид/отвердитель и определение температуры стеклования

Чтобы определить наиболее подходящее стехиометрическое соотношение эпоксид/отвердитель, отвердитель добавляли в различных количествах, а теплоту реакции измеряли с помощью ДСК [21] (рис. 5). .


Площади под пиками ДСК на рисунке 5 пропорциональны теплоте реакции. Наибольшее значение наблюдалось для системы 100/35 эпоксид/отвердитель с уменьшенным диапазоном температур отверждения. Поэтому данная система была выбрана в качестве вяжущего в рецептурах полимербетонов. Кроме того, поскольку начальная температура отверждения составляла 40°C, она была выбрана в качестве температуры отверждения для снижения производственных затрат.

Температура стеклования ( T g ) – это температура, при которой полимер переходит из стеклообразного состояния в каучукоподобное.Он определяет рабочую температуру полимербетонной конструкции, так как модуль материала будет сильно уменьшаться при температурах выше T g . Чтобы определить T g для выбранной системы, выбранную систему эпоксид/отвердитель испытывали при скорости нагревания 10°C/мин в атмосфере азота от комнатной температуры до окончания реакции. Затем его охлаждали, а затем снова нагревали (рис. 6). Температуру стеклования наблюдали как изменение теплоемкости при 75°С для системы 100/35 эпоксид/отвердитель.


3.1.2. Время гелеобразования смолы (
t гель ) Определение

Важным параметром при выборе смоляной системы является жизнеспособность, т. е. интервал времени после приготовления смолы, в течение которого система остается жидкой. Время гелеобразования смоляной системы определяли проволочным методом [22].

Поскольку время гелеобразования как функция температуры подчиняется закону типа Аррениуса (уравнение (3)), натуральный логарифм времени [ln(s)] против 1/T [K] (уравнение (4)) представлен на рисунке 7: где E a — энергия активации реакции, A — предэкспоненциальный множитель, R — универсальная газовая постоянная и T — абсолютная температура в Кельвинах.


Исходя из наклона данных на рисунке 7, значение энергии активации ( E a ) равно 34,5  кДж/моль. Установлено, что с повышением температуры время гелеобразования уменьшается, поскольку оно следует кинетическому поведению реакции. Поэтому следует учитывать температуру при смешивании заполнителей и смоляной системы для оценки открытого времени смеси. При повышении температуры с 20 до 30°С время гелеобразования смоляной системы уменьшается с 2.от 5 ч до 1,6 ч.

3.1.3. Определение оптимальной смеси заполнителей

Оптимальную смесь для традиционных заполнителей определяли в соответствии с рекомендациями ASTM C125 [23]. Он имел насыпную плотность 1,75 г/см 3 с 36% пустот. Он включал 23,1% по массе мелкого песка, 69,2% по массе крупного песка и 7,7% по массе кварца. Оптимальная смесь для нетрадиционных заполнителей имела насыпную плотность 0,77 г/см 3 с 6,6% пустот. Он состоял из 77,8 мас.% ПЭТ-гранул и 22.2 мас.% полых стеклянных микросфер. В таблице 4 показано массовое процентное содержание каждого компонента.

песок
Крупный песок Кварц Пеллеты Полые стеклянные микросферы система

Fine Смола
Epoxy Отвердитель

мас.%
Состав 1 18.5 55,4 6,2 0 0 14,8 5,2
Рецептура 2 0 0 0 62,4 17,6 14,8 5,2

3.
1.4. Плотность и механические и термические свойства разработанных составов

Плотность полимербетона определяли как насыпную плотность с помощью пикнометра.Механические свойства были получены, как описано в экспериментальной части, с учетом соответствующих стандартов ASTM.

Результаты представлены в таблице 5. Термические свойства были получены с помощью дифференциальной сканирующей калориметрии (ДСК).

6

9003 9003 60035 6
9003

1
Portucation 1 (Epoxy / Sand) Состав 2 (Epoxy / Glass / Pet)
Плотность кг / м 3 1.90 0,88
сжатие модуль упругости МПа 3577,4 1886,9
Предел прочности на разрыв σ F МПа 25,6 10,9
Прочность на сжатие σ C MPA 65. 1 65.1 37.3
34.3 34.3
Оценка недвижимости от гибкого стресса (ASTM D 790 [26 , 30]).

Состав 1 показал самую высокую прочность на сжатие и растяжение. Тем не менее, состав 2 показал самую высокую удельную прочность на сжатие. Лучшая производительность Состава 1 может быть объяснена содержанием песка путем анализа задачи с правилом смесей [17]. Поскольку объемные доли в обоих составах одинаковы, как и механические свойства эпоксидной системы, предполагается, что механические свойства смеси песка + наполнители кварца [31] выше, чем у смеси ПЭТ-гранулы + полое стекло. смесь агрегатов микросфер [32].Это могло бы объяснить более высокие механические свойства состава 1 по сравнению с составом 2.

Аналогичные результаты были получены Nóvoa et al. [17], где изучались две серии составов полимерных растворов, весовое соотношение эпоксид/песок: 20/80 и 25/75. Прочность на сжатие первого составила 67,8 МПа при значении плотности 1,81 кг/м 3 . Эти результаты согласуются с результатами, полученными для состава 1 с пределом прочности при сжатии 65,1  МПа и плотностью 1.90 кг/м 3 . Механические свойства и плотность состава с меньшим содержанием песка снизились до 58,47 МПа и 1,73 кг/м 3 соответственно. В дополнение к этим составам вместо песка добавлялись различные проценты пробки. Прочность на сжатие явно снизилась с уменьшением количества песка, потеряв 68% прочности на сжатие при замене 45% песка пробкой в ​​их первом составе и 53% во втором составе. Кроме того, эти авторы обнаружили повышение удельных свойств при замене песка на пробку.Те же результаты приведены в Таблице 5, где Состав 2 без содержания песка имеет удельную прочность на сжатие на 25% выше, чем у Состава 1. МПа, аналогично значению, полученному Nóvoa et al. [17] с добавлением пробки, но плотность состава 2 составляет 0,88 кг/м 3 , а плотность состава, представленного Nóvoa et al. [17] было 1,57 кг/м 3 .

Рейс и др. В работе [11] изучались механические свойства полимербетона при замене песка измельченными заполнителями из ПЭТФ. Эти авторы также обнаружили, что плотность уменьшилась при замене песка: эпоксидно-полимерный раствор, содержащий 20% ПЭТ, показал снижение на 19,8%, но механические свойства также снизились. Они показали снижение вязкости разрушения и модуля упругости по мере увеличения содержания заполнителя ПЭТФ и уменьшения содержания песка.

3.2. Валидация конечно-элементной модели

Результаты растягивающего (положительного) и сжимающего (отрицательного) напряжения представлены на Рисунке 8 для инженерного сооружения 1 с толщиной стенки 25 мм и боковым давлением прилегающего грунта 82 кПа. Максимальные растягивающие напряжения представлены красным цветом, а максимальные сжимающие напряжения — синим.

Влияние условий исследуемого давления (5,5 кПа, 82 кПа и 160 кПа), применяемых в качестве граничных условий, на максимальные значения напряжения показано в Таблице 6 для инженерного сооружения 1 и инженерного сооружения 2 с толщиной стенки 25 мм. В таблице 7 представлены те же результаты для толщины стенки 50 мм. Эти результаты подчеркивают, что для обеих толщин стен вспомогательное сооружение 2 демонстрирует более высокие смещения и деформации по сравнению со вспомогательным сооружением 1 при том же давлении.

9.2

Давление (кПа) 5,5 82 160

Полезность Структура 1 2 1 2 1 2
Максимальное растягивающее напряжение σ f (МПа) 0.6 0.6 9.7 9.7 9.7 19.0 19.0 9003
Максимальный компрессорный стресс Σ C (MPA) 0.4 0,4 6.8 60035 13,0 13,0
Максимальное количество смещений ( U ) (мм) 0,15 0. 5 23 9.2 9003 18
Максимальный штамм ( E ) (мм / мм) 1.4 E — 04 E — 04 4.5 E — 04 — 04 2.2 E — 03 7.2 E — 03 4.3 E — 03 1.4 E — 02


Давление (кПа) 5,5 82 160

Полезность Структура 1 2 1 2 1 2
Максимальное растягивающее напряжение σ f (МПа) 0.24 0.24 0.24 3.6 3.6 7.0 7.0 9003 7.0
C (MPA) 0,1 0,1 1,5 1,5 2,9 2,9
Максимальное количество смещений ( U ) (мм) ) (мм) 2,8 E — 02 8,8 E — 02 0. 42 0,42 1.3 0.83 2,6
Максимальный штамм ( E ) (мм/мм) 5.6 E — 05 E — 05 1.7 E — 04 — 04 E — 04 2.6 E — 03 1.6 E — 03 5.0 E — 03

Значения смещения ( U ) и деформации ( E ) показаны на рисунках 9(a) и 9(b) соответственно для инженерной конструкции 1 с толщиной стенки 25 мм и a боковое давление прилегающего грунта 82 кПа, например.Наибольшие смещения и деформации наблюдались в центре торца коробки.

Влияние толщины стены на распределение напряжений, когда боковое давление прилегающего грунта составляет 82 кПа, представлено в Таблице 8 для инженерных сооружений 1 и 2. Можно еще раз заметить, что инженерное сооружение 2 демонстрирует более высокие смещения и деформации по сравнению с вспомогательной конструкцией 1 для той же толщины стены.

(MPA)

Толщина (мм) 12.7 18,0 25,4 40,0 50,8

Полезность Структура 1 2 1 2 1 2 1 2 1 2
Максимальное растяжение напряжения Σ F (МПа) 39,9 39,9 19,8 19,8 19,8 9.9 9.9 4.0 4.0 2.0 2.5 2,5
) (мм) 22.6 70 70 8.0 24.7 2,9 9 0 0.8 2.4 0,4 1.2
Максимальный компрессорный напряжение Σ C (MPA) C (MPA) 17. 0 17.0 17035 80030 80035 80035 4,2 г. 4,2 1.7 1.7 1.1 1.1 1.1
( E ) (мм / мм) — 03 E — 03
9.7 E — 03 3.0 E — 02 4,8 E — 03 1.4 E — 02 — 02 7001 E — 03 9.8 E — 04 3.0 E — 03 6.0 E — 04 1.8 E  − 03

Для расчета рабочей нагрузки или рабочего напряжения требуется коэффициент безопасности.В настоящем анализе на основании литературы [33] использовался коэффициент безопасности 2,4. Значения, определяемые как максимально допустимые напряжения, составляют 41% (1/2,4) прочности на сжатие и 41% прочности на растяжение. Эти предельные значения показаны в таблице 9.

9002



1

)

Инженерное сооружение 1 27.13 10.70 10.70
15.54 15.54

Результаты модели оболочки используются для моделирования структуры утилиты 1 при боковом давлении соседней почвы 82 кПа спрогнозировать, что толщина стенки должна быть не менее 25,4  мм для достижения предела прочности при растяжении, равного или превышающего допустимый, для обеспечения разумной безопасности от обрушения (рис. 10). Кроме того, абсолютное значение максимально допустимого напряжения сжатия всегда значительно превышает значения напряжений, воспринимаемых инженерным сооружением 1 при эксплуатации в диапазоне значений моделируемой толщины стенки.Следовательно, в этом случае инженерная конструкция 1 никогда не разрушится из-за разрушения при сжатии.


Те же результаты для инженерного сооружения 2 представлены на рис. 11. Можно заметить, что толщина стенки, необходимая для предотвращения обрушения инженерного сооружения 2 при боковой нагрузке на грунт 82 кПа, выше (40,0 мм) по сравнению с Вспомогательная конструкция 1 (25,4  мм). Это согласуется с более высокими значениями, показанными в таблицах 7 и 8. При меньшей толщине стенки Вспомогательная конструкция 1 преодолевает максимально допустимое растягивающее напряжение.Это означает, что можно получить те же характеристики при меньшей толщине стенки и, следовательно, меньшем объеме материала, когда выбранный материал для построения полимербетонной конструкции разработан с использованием рецептуры 1.


Важно отметить, что идеализированная коробка, состоящая из шести панелей толщиной 700 мм и минимально допустимой толщиной стенки, будет весить 145 кг и 105 кг, если она построена по рецептуре 1 (толщина стенки 25,4 мм) и рецептуре 2 (толщина стенки 40 мм) соответственно.Имеющееся в продаже традиционное бетонное подземное инженерное сооружение для тех же условий нагрузки будет иметь толщину стенок 127 мм (5 дюймов) и плотность 2400 кг/м 3 , следовательно, значительно больший вес (900 кг).

Деформации инженерных сооружений 1 и 2 при боковом давлении прилегающего грунта в 82 кПа в зависимости от толщины их стен представлены на рисунке 12. Опять же, деформации для инженерного сооружения 2 больше, чем для инженерного сооружения. 1, причем эта разница становится более заметной по мере уменьшения толщины стенки от 40  мм.

Чтобы более точно смоделировать механическое поведение различных инженерных конструкций, сжимающие и растягивающие напряжения были смоделированы и проанализированы в твердотельной модели для двух толщин стенок 25,4 и 50 мм. Результаты, полученные с помощью этой модели, представлены на рисунках 13(а) и 13(б). Это показывает, что как инженерное сооружение 1, так и инженерное сооружение 2 с толщиной стенок 25 и 50 мм никогда не разрушатся при сжатии при боковой нагрузке на грунт 82 кПа, в то время как инженерное сооружение 2 с толщиной стенки 25 мм не разрушится при растяжении при той же нагрузке. боковая нагрузка на грунт.Наконец, на Рисунке 14 представлены прогнозируемые характеристики инженерных сооружений с толщиной стенки 25 мм в зависимости от боковых нагрузок на грунт.

Как видно из рисунка 14, инженерное сооружение 1 с толщиной стенки 25 мм никогда не разрушится при сжатии и выдержит давление 85 кПа без разрушения при растяжении, тогда как инженерное сооружение 2 с такой же толщиной стенки разрушится при значение давления всего 35 кПа.

Подводя итог, инженерная конструкция 2 с толщиной стенок менее 40 мм не рекомендуется для условий эксплуатации, при которых боковое давление грунта превышает 82 кПа. Основываясь на этом исследовании, лучшим выбором материала для изготовления подземных инженерных сооружений из полимербетона является система «Формула 1», которая была названа «Техническая конструкция 1». обычная бетонная коробка.

4. Резюме и выводы

Были изучены две различные рецептуры для разработки инженерной конструкции из полимербетона для подземного применения, такого как соединительные коробки для оптоволокна.

Во-первых, полимерная система (эпоксидная смола/отвердитель) была выбрана на основе максимальной теплоты реакции и температуры перехода ( T g ). Две системы заполнителей, одна традиционная, а другая сверхлегкая, были оптимизированы для получения непрерывного распределения частиц по размерам с минимальным содержанием пустот. С традиционной системой заполнителей и выбранным соотношением эпоксидной смолы/отвердителя была разработана рецептура (состав 1). Кроме того, с использованием системы сверхлегкого заполнителя и выбранного соотношения эпоксидной смолы/отвердителя был разработан еще один состав (состав 2). Максимальная рабочая температура полимербетона обоих составов была установлена ​​на уровне 45°C, что на 15°C ниже T g , чтобы избежать значительной потери жесткости, которая могла бы произойти, если бы T g достиг в обслуживании.

На основании механических свойств, полученных от образцов, отлитых с использованием Состава 1 и Состава 2, был проведен структурный анализ подземного инженерного сооружения (Техническое сооружение 1 с механическими свойствами Состава 1 и Инженерное сооружение 2 с механическими свойствами Состава 2). также проводится для того, чтобы определить, какой состав будет демонстрировать наилучшие характеристики для подземных работ при типичных значениях давления грунта.

Результаты моделирования были разработаны с использованием экспериментальных механических свойств каждого состава, чтобы получить наиболее точную модель FEM. Коммунальные сооружения, упрощенно представленные в виде кубических коробов, моделировались в виде бокового куба 700 мм с переменной толщиной стенок. Из результатов МКЭ можно сделать вывод, что вспомогательная конструкция 2, изготовленная с использованием самой легкой рецептуры, не подходит для применения при давлении грунта 82 кПа или выше с толщиной стенки менее 40 мм.Тем не менее, даже при наибольшей толщине стены вес Вспомогательного сооружения 2 все равно будет самым низким. Коммунальное сооружение 1, выполненное из заполнителей обычной массы, может быть использовано в вышеуказанных условиях как подземное инженерное сооружение с толщиной стен не менее 25 мм. Более того, его вес будет в шесть раз меньше, чем у бетона на портландцементе, способного выдерживать такое же давление грунта, что дает важные преимущества в плане экономии транспортных расходов. Для проверки численной модели было бы полезно построить и испытать инженерные сооружения 1 и 2 с предлагаемой толщиной стенки, и это является частью будущей работы.

Доступность данных

Данные, использованные для поддержки результатов этого исследования, включены в статью. Кроме того, более подробные экспериментальные данные можно получить у соответствующего автора по запросу.

Конфликт интересов

Авторы заявляют об отсутствии конфликта интересов.

Благодарности

Авторы выражают благодарность Национальному исследовательскому совету Аргентины (CONICET) и Secretaría de Políticas Universitarias (SPU) Министерства образования Аргентины за финансирование этого проекта (D9-UBA3135).

Самовосстанавливающийся полимерный цемент предлагает альтернативу бетону

Самовосстанавливающийся цемент, недавно разработанный в Тихоокеанской северо-западной национальной лаборатории США (PNNL) (Ричленд, Вашингтон, США), может превзойти обычный бетон, по словам исследователей, которые считают, что он предлагает потенциально предотвращающую загрязнение технологию для таких отраслей, как геотермальная.

Работа сотрудников PNNL была выполнена в Брукхейвенской национальной лаборатории (BNL) (Аптон, Нью-Йорк, США) и в Лаборатории молекулярных наук об окружающей среде, Университет США. S. Помещение пользователя Управления науки Министерства энергетики (DoE), расположенное в PNNL.

Финансирование было предоставлено Управлением геотермальных технологий Министерства энергетики США (Вашингтон, округ Колумбия, США).

Гибкий полимерный ингредиент

Исследователи отмечают, что цемент

является вторым по величине расходным материалом в мире после воды. Таким образом, поиск способа сделать цемент еще более эффективным может изменить правила игры не только для геотермальной отрасли, но и для более широкой строительной отрасли.

«Идея в том, чтобы через несколько лет распространить его на все», — говорит Карлос Фернандес, химик PNNL и руководитель исследовательской группы.»Небо это предел.»

В их исследовании новый цемент использует эластичный полимерный компонент для ремонта изломанных поверхностей и заполнения трещин. В свою очередь, это сводит к минимуму риск механических поломок и обеспечивает устойчивый источник энергии, поясняет PNNL.

Известно, что цемент, используемый в геотермальных скважинах, растрескивается под давлением и в условиях высоких температур, связанных с бурением для получения геотермальной энергии. Таким образом, цель исследования PNNL состояла в том, чтобы увидеть, как его самовосстанавливающийся цемент выдержит испытания по сравнению с обычным цементом в этих экстремальных тепловых условиях.

В результате различных испытаний, проведенных в PNNL и на Национальном источнике синхротронного света II BNL, команда обнаружила, что технология самовосстановления цемента может устранить необходимость в удалении, ремонте и замене треснувших цементных скважин. 1

Первоначальные результаты тестирования

Исследователи проверили прочность самовосстанавливающегося цемента и реакцию на механическое воздействие, а также провели анализ площади поверхности, химического состава и топографии поверхности. Испытания подтвердили, что самовосстанавливающийся цемент является существенной альтернативой обычному цементу, поскольку он является гибким и самостоятельно заживляет трещины.

Гибкость объясняется химически «мягкой» или гибкой связью между атомами в полимере и цементе. Эта мягкая связь допускает большие деформации, которые могут удерживаться внутри цемента без нарушения связи.

Это было предсказано с помощью компьютерного моделирования, проведенного Вандой Глезаку из PNNL. По словам исследователей, при добавлении полимера эластичность цемента повышается на 60-70%, что снижает вероятность трещин в цементе.

Сами по себе полимеры представляют собой большие цепочечные молекулы, которые удерживают вещества вместе и естественным образом присутствуют в организме человека, объясняет команда PNNL.При добавлении в цемент полимеры придают гибкость хрупкому материалу и препятствуют быстрому распространению трещин. Полимер отделяется, мигрирует к трещине и снова присоединяется, заполняя трещину. В целом при добавлении полимера в бетон размер трещины уменьшился на 87%.

Возможные области применения

Ссылаясь на предыдущие исследования, ремонт инфраструктуры из-за растрескивания обычного цемента стоит во всем мире 12 миллиардов долларов в год, по словам Фернандеса, который говорит, что полимерно-цементная смесь может стоить 3 доллара. 4 миллиарда долларов ежегодной экономии на инфраструктуре, такой как плотины, объекты для хранения ядерных отходов и небоскребы.

Fernandez говорит, что средняя стоимость обычного цемента составляет 5 центов/фунт по сравнению с 30-35 центами/фунт для полимерного цемента. Тем не менее, он считает, что полимерный цемент потенциально может продлить срок службы конструкций на основе бетона на 30–50 лет, что может компенсировать разрыв в стоимости. Увеличенный жизненный цикл полимерного цемента также может сократить объем цемента, отправляемого на свалки.

Fernandez указывает на нефтяную промышленность как на одного из потенциальных бенефициаров технологии самовосстанавливающегося цемента, поскольку высокие температуры постоянны, а удаление и замена растрескавшегося бетона требует много времени и средств.

Цемент также можно использовать на объектах по переработке ядерных отходов и плотинах гидроэлектростанций, говорит он, где трещины в конструкциях и механические повреждения могут привести к затоплению или загрязнению. Фернандес считает, что с цементом количество осмотров и ремонтов сократится.Гибкая природа цемента также позволяет ему выдерживать большие механические нагрузки от стихийных бедствий и экстремальных погодных условий, добавляет он, таких как землетрясения или сильные ветры.

По словам исследователей, самовосстанавливающийся цемент может еще больше решить серьезные проблемы, связанные с герметизацией стволов скважин для производства нефти, газа и геотермального тепла. Утечки в стволах скважин часто приводят к загрязнению водоносных горизонтов и поверхностных вод и ограничивают возможность предоставления экологически чистых альтернативных источников энергии.

Большие запасы геотермальной энергии в Соединенных Штатах и ​​во всем мире не используются, потому что скважинный цемент разрушается в условиях высоких температур и в химически агрессивных средах, говорит Фернандес. Однако исследователи считают, что самовосстанавливающийся цемент может выделять значительную энергию при минимальном выбросе углерода в атмосферу.

Источник: PNNL, www.pnnl.gov.

Каталожные номера

1 «Самовосстанавливающийся цемент PNNL может преобразовать геотермальную промышленность», Новости и СМИ Тихоокеанской северо-западной национальной лаборатории, 3 мая 2019 г., https://www.pnnl.gov/news-media/pnnls-self-healing-cement-could-transform-geothermal-industry (15 июля 2019 г.).

Оптимизация полимербетонных композитов: Заключительный отчет

Автор(ы)

Л. Чарнецкий, А. Гарбач, П. Луковски, Дж. Р. Клифтон

Аннотация

Основной целью исследования была разработка метода проектирования и оптимизации полимербетонных композитов с использованием фундаментального подхода, основанного на модели материала полимербетона.Полимербетонные материалы характеризуются своей неоднородностью. Представлены их важные технические свойства и статистическая оценка их неоднородности. Описаны некоторые аспекты статистического дизайна экспериментов. Показано, что материальная модель полимербетона, основанная на квадратичных функциях, является подходящей основой для его оптимизации. Проведен сравнительный анализ моделей материалов двух основных групп полимербетонов, эпоксидных и полиэфирных бетонов.Представлены графические примеры результатов моделирования и выводы из анализа. Затем общую функцию желательности использовали в качестве метрики многокритериальной оптимизации полимербетона. Этот процесс оптимизации был применен к нескольким конкретным полимерным бетонным композитам, представляющим большой интерес, включая полиэфирный бетон с микрокремнеземом, высоконаполненный полиэфирный бетон для снижения стоимости материалов и эпоксидный бетон с низкой горючестью и горючестью.Проведена экспериментальная проверка результатов процесса оптимизации. Конкретные задачи решались с помощью компьютерной программы, подготовка которой была важной частью этого совместного проекта. Руководство по этой удобной программе, которая должна быть полезным инструментом для проектировщиков полимербетона, было опубликовано отдельно (см. [7]).

Цитата

Межведомственный/внутренний отчет NIST (NISTIR) — 6361

Ключевые слова

горючесть, эпоксидная смола, воспламеняемость, конструкция материала, микронаполнитель, оптимизация, общая желательность, полиэфирная смола, полимербетон

Цитата

Чарнецкий, Л., Гарбач, А. , Луковский, П. и Клифтон, Дж. (1999), Оптимизация полимербетонных композитов: итоговый отчет, Межведомственный/внутренний отчет NIST (NISTIR), Национальный институт стандартов и технологий, Гейтерсберг, Мэриленд, [онлайн], https://tsapps. nist.gov/publication/get_pdf.cfm?pub_id =860196 (По состоянию на 27 марта 2022 г.)

Дополнительные форматы цитирования

Полимеры в бетоне — 1-е издание — Сатиш Чандра

Сатиш Чандра, д.Ing., доцент кафедры бетонных конструкций Технологического университета Чалмерса, Гетеборг, Швеция. В 1959 году доктор Чандра получил степень бакалавра наук. степень Лакхнауского университета, Лакхнау, Индия, и степень бакалавра технических наук. (силикатная технология) в 1966 году в индуистском университете Баннерс, Варанаси, Индия. Он получил доктора Ing. в 1973 году из Горно-металлургической академии, Краков, Польша. С 1976 года он работает в Технологическом университете Чалмерса, заняв нынешнюю должность в 1985 году.Доктор Чандра является членом комитета RILEM TC 113, Полимеры в методах испытаний бетона; Комитет ACI 548, Полимеры в бетоне; и Комитет ACI 547, Огнеупорный бетон. Он также является членом Консультативной группы Международного конгресса по полимерам в бетоне, Международного конгресса по химии цемента, Шведского керамического общества и Шведского химического общества. Доктор Чандра был удостоен стипендии Института инженеров Индии в 1985 году. Он работал в разных странах, таких как США.К., Германии и Дании на короткие задания. Читал гостевые лекции в Варшавском политехническом институте и Краковском политехническом институте в Польше; в ACI, отделение Махараштры, Бомбей; в Инженерном колледже, Пуна, Индия; и в Католическом университете, Левен, Бельгия. Недавно он ездил в Индию по Программе развития Организации Объединенных Наций. Д-р Чандра председательствовал на многих сессиях на международных конференциях, написал и представил на этих конференциях множество обзорных статей, а также написал множество журнальных статей.Он также является автором главы в книге, посвященной долговечности бетона с минеральными добавками, и имеет патент на невоздухововлекающие полимеры. Ёсихико Охама, доктор философии, профессор кафедры архитектуры Инженерного колледжа Университета Нихон, Корияма, Фукишама-кен, Япония. В 1974 году доктор Охама получил докторскую степень. степень Токийского технологического института. С 1959 по 1966 год он работал инженером-исследователем в Центральной исследовательской лаборатории Onoda Cement Co., Ltd., Токио. С 1966 по 1976 год он работал инженером-исследователем, старшим инженером-исследователем и начальником отдела неорганических материалов отдела материалов Строительного научно-исследовательского института Министерства строительства правительства Японии в Токио.С 1972 по 1981 год он был инженером-исследователем в Институте промышленных наук Токийского университета. С 1976 года по настоящее время он работал адъюнкт-профессором и профессором архитектуры в Инженерном колледже Университета Нихон. Доктор Охама является членом Американского института бетона (ACI), Американского общества испытаний и материалов (ASTM), Международного союза испытательных и исследовательских лабораторий материалов и конструкций (RILEM), Архитектурного института Японии (AIJ). , Японское общество содействия развитию науки (JSPS), Японское общество науки о полимерах (SPSJ), Общество развития материалов и технологических процессов (SAMPE) и комитеты Японской ассоциации передачи технологий (JTTAS). Он является вице-президентом Международного конгресса по полимерам в бетоне и председателем технических комитетов RILEM 113-CPT (методы испытаний бетонно-полимерных композитов) и 151-APC (технология адгезии в бетоне, инженерно-физические и химические аспекты). , Комитет по полимерам в бетоне JTTAS и Комитет по передовым строительным технологиям SAMPE. Он получил премию JSMS за статьи от Общества материаловедения Японии (JSMS), премию CANMET/ACI за выдающийся вклад в разработку полимерных бетонов от Канадского центра минеральных и энергетических технологий (CANMET)/Американского института бетона. (ACI), Почетным дипломом РАЭ за выдающиеся достижения в области научных исследований и практического применения в промышленности новых материалов и конструкций на основе полимерсодержащих бетонов Российской инженерной академии (РАЭ), премией JSFT. за статьи Японского общества отделочных технологий (JSFT).Доктор Охама является автором или соавтором более 200 научных работ и пяти книг в области бетонно-полимерных композитов и строительных материалов. В настоящее время его основные исследовательские интересы включают полимер-модифицированные, пропитанные полимером и полимерные бетоны, фибробетон, сверхвысокопрочный бетон и долговечность железобетонных конструкций.

Подробная информация об ошибке IIS 10.0 — 404.11

Ошибка HTTP 404.11 — не найдено

Модуль фильтрации запросов настроен на отклонение запроса, содержащего двойную управляющую последовательность.

Наиболее вероятные причины:
  • Запрос содержал двойную escape-последовательность, а фильтрация запросов настроена на веб-сервере на отклонение двойных escape-последовательностей.
Что вы можете попробовать:
  • Проверьте параметр configuration/system.webServer/security/[email protected] в файле applicationhost.config или web.confg.
Подробная информация об ошибке:
4 Уведомление
модуль RequestfilteringModule
Bearwrequest
Handler StaticFile
Код ошибки 0x00000000
Запрошенный URL-адрес    http://search. ebscohost.com:80/login.aspx?direct=true&profile=ehost&scope=site&authtype=crawler&jrnl=21548587&an=116399219&h=pn6xb4utqxdh90jsdwvtbg%2fxkofjudabkribn5ipiyf728cv%2benlvtgmt%2fbwvetn6nvt9zrylznc9rrcftdczw%3d%3d&crl=f
Физический путь C: \ WebApps \ аф-webauth \ login.aspx? прямой = истина & профиль = ehost & Объем = сайта & AuthType = гусеничного & Jrnl = 21548587 & ап = 116399219 & ч = pn6xb4utqxdh90jsdwvtbg% 2fxkofjudabkribn5ipiyf728cv% 2benlvtgmt% 2fbwvetn6nvt9zrylznc9rrcftdczw% 3d% 3d & CRL = F
Метод входа + пока не определено
Вход Пользователь    Еще не определено
Дополнительная информация:
Это функция безопасности.Не изменяйте эту функцию, пока полностью не поняты масштабы изменений. Перед изменением этого значения следует выполнить трассировку сети, чтобы убедиться, что запрос не является вредоносным. Если сервер разрешает двойные управляющие последовательности, измените параметр configuration/system. webServer/security/[email protected] Это может быть вызвано искаженным URL-адресом, отправленным на сервер злоумышленником.

Посмотреть дополнительную информацию »

IRJET-Запрошенная вами страница не найдена на нашем сайте март 2022 г. Выполняется публикация…

Browse Papers


IRJET Получил «импакт-фактор научного журнала: 7,529» за 2020 год.

Подтвердить здесь


IRJET приглашает статьи из различных технических и научных дисциплин для тома 9, выпуск 3 (март 2022 г.)..

Browse Papers


IRJET Получил «импакт-фактор научного журнала: 7,529» за 2020 год.

Подтвердить здесь


IRJET приглашает статьи из различных технических и научных дисциплин для тома 9, выпуск 3 (март 2022 г.)..

Browse Papers


IRJET Получил «импакт-фактор научного журнала: 7,529» за 2020 год.

Подтвердить здесь


IRJET приглашает статьи из различных технических и научных дисциплин для тома 9, выпуск 3 (март 2022 г. )..

Browse Papers


IRJET Получил «импакт-фактор научного журнала: 7,529» за 2020 год.

Подтвердить здесь


IRJET приглашает статьи из различных технических и научных дисциплин для тома 9, выпуск 3 (март 2022 г.)..

Browse Papers


IRJET Получил «импакт-фактор научного журнала: 7,529» за 2020 год.

Подтвердить здесь


IRJET приглашает статьи из различных технических и научных дисциплин для тома 9, выпуск 3 (март 2022 г.)..

Browse Papers


IRJET Получил «импакт-фактор научного журнала: 7,529» за 2020 год.

Подтвердить здесь


IRJET приглашает статьи из различных технических и научных дисциплин для тома 9, выпуск 3 (март 2022 г.)..

Browse Papers


IRJET Получил «импакт-фактор научного журнала: 7,529» за 2020 год.

Подтвердить здесь


IRJET приглашает статьи из различных технических и научных дисциплин для тома 9, выпуск 3 (март 2022 г. )..

Browse Papers


IRJET Получил «импакт-фактор научного журнала: 7,529» за 2020 год.

Подтвердить здесь


Бетонно-полимерные композиты – прошлое, настоящее и будущее

[1] Ю.Охама: Применение бетонно-полимерных композитов и последние тенденции в их исследованиях и разработках (на японском языке). Конкретный журнал Vol. 28, № 4 (1990), стр. 5-17.

[2] Л. Крессон: Патент Великобритании 191, 474 (1923).

[3] В. Лефебюр: Патент Великобритании 217, 279.(1924).

[4] Дж. М. Гейст, С. В. Аманья и Б. Б. Меллор: Усовершенствованные портландцементные растворы с эмульсиями поливинилацетата. Промышленная и инженерная химия Vol. 45, № 4 (1953), стр. 759-767.

DOI: 10.1021/ie50520a031

[5] ЧАС.Б. Вагнер: Гидравлические цементы, модифицированные полимерами. Промышленная и инженерная химия. Исследования и разработки продуктов Vol. 4, № 3 (1965), стр. 191-196.

[6] Ю. С. Черкинский: Полимерно-цементный бетон. Государственное Издательство Литературы по Строительству. Архитектура и строительным материалам, Москва (1960).

[7] С.Мори, Т. Кавано, Ю. Охама, С. Кунисава и М. Окикура: Влияние стабильности каучуковых латексов на латексно-цементные растворы (Введение, части Ⅰ–Ⅳ). Журнал исследований цементной компании Onoda Vol. 13, № 48 (1961).

[8] В. Итинский И., Остер-Волков Н. Н., Каменский И. В. Пластикобетон в строительстве плотин. Советская пластмасса № 9 (1962), стр. 59-61.

[9] В.К. Симпсон, Х. Дж. Соммер, Р. Л. Гриффин и Т. К. Майлз: Эпоксидный асфальтобетон для покрытий аэродромов. Журнал отдела воздушного транспорта, Труды Американского общества инженеров-строителей, том. 86, № АТ1 (1960), стр. 57-70.

[10] ЧАС. Лизеганг: Пластмассы в бетоне. Пластмассы Том. 27, № 297 (1962), стр. 62-64.

[11] Н.Мураи и С. Мидзуно: Термореактивный пластик, набухший с зернистыми наполнителями (пластмассовый бетон). Обзор лаборатории электросвязи Vol. 9, № 9/10 (1961), стр. 581-588.

[12] М. Стейнберг, Л. Е. Кукацка, П. Коломбо, Дж. Дж. Келш, Б. Мановиц, Дж. Т. Дикеу, Дж. Э. Бэкстром и С. Рубенштейн: Бетонно-полимерные материалы, первый тематический отчет, BNL 50134 (T-509), Брукхейвенская национальная лаборатория, Аптон, Нью-Йорк. Йорк; Генеральный представитель USBR 41, Бюро мелиорации США, Денвер (1968 г.).

[13] З.Фёрдос, А. Миккельсен, К. Зингер и А. Винтер: Plastimpraegnerede betonmaterialer I. Risø-M-986, Intern-Repport BFL, № 214 (1969), стр. 1-10.

[14] Б. Søpler: Polymerbetong-plastimpregnert betong: fremstilling, egenkaper og anvendelsesmuligheter (Полимербетон-пропитанный полимером бетон: производство, свойства и применение). Бигг Том. 19, № 5 (1971), стр. 33-38.

[15] Э.Тадзава и С. Кобаяши: Свойства и применение пропитанных полимером вяжущих материалов. в: Полимеры в бетоне, SP-40, Американский институт бетона, Детройт (1973), стр. 57-92.

[16] Ю. Охама и Т. Сугама: Свойства раствора, пропитанного полистиролом, приготовленного путем тепловой полимеризации в горячей воде. в: Труды 16-го Японского конгресса по исследованию материалов, Общество материаловедения, Япония, Киото (1973).

[17] Ю.Охама: Исследование свойств и состава смеси модифицированных полимерами растворов для строительства (на японском языке). Отчет Строительного НИИ № 65 (1973), стр. 100-104.

[18] Ю. Охама: Формулы для оценки прочности на сжатие растворов, модифицированных полимерами. в: Материалы 15-го Японского конгресса по исследованию материалов, Общество материаловедения, Япония, Киото (1972), стр. 151-153.

[19] Ю.Ohama: Система расчета состава смесей для растворов, модифицированных полимерами. в: Труды 2-й Австралийской конференции по инженерным материалам, Университет Нового Южного Уэльса, Сидней (1981), стр. 163-172.

[20] Ю. Охама, Т. Нисимура, Т. Мияке и С. Кан: Предлагаемый состав смеси для полимер-модифицированного бетона. в: Материалы 3-го Международного конгресса по полимерам в бетоне, том 1, Инженерный колледж, Университет Нихон, Корияма, Япония (1982).

[21] Ю.Охама, Х. Ибе, Х. Майн и К. Като: Цементные растворы, модифицированные SB Latexes со стиролом с переменной степенью связывания. Химия и технология каучука Vol. XXXⅦ, № 3 (1964), стр. 758–769.

DOI: 10. 5254/1.3540369

[22] Ю.Охама: Улучшение свойств полимерных растворов, модифицированных винилацетатным типом. в: Труды 13-го Японского конгресса по исследованию материалов, Общество материаловедения, Япония, Киото (1970), стр. 212-215.

[23] Ю. Охама, К. Демура, М. Хамацу и М. Какегава: Свойства полимер-модифицированных растворов с использованием стирол-бутилакрилатных латексов с различным соотношением мономеров. Журнал материалов ACI Vol. 88, № 1 (1991), стр. 56-61.

DOI: 10.14359/2374

[24] Ю.Охама: Принцип модификации латекса и некоторые типичные свойства растворов и бетонов, модифицированных латексом. Журнал материалов ACI Vol. 84, № 6 (1987), стр. 511-518.

DOI: 10. 14359/2463

[25] Ю.Охама, Т. Мориваки и К. Широисида: Погодостойкость полимер-модифицированных строительных растворов при десятилетнем воздействии на открытом воздухе. в: Материалы 4-го Международного конгресса по полимерам в бетоне, Institut für Spanende Technologie und Werkzeugmaschinen, Высшая техническая школа Дармштадта, Дармштадт, Западная Германия (1984).

DOI: 10.4324/9780203477151_weatherability_of_polymer-modified_mortars_after_десятилетний

[26] Ю. Охама, К. Демура, К. Кобаяши, Ю. Сато и М. Морикава: Распределение пор по размерам и устойчивость к диффузии кислорода в полимер-модифицированных строительных растворах. Исследование цемента и бетона, том. 21, № 2-3 (1991), стр. 309-315.

DOI: 10.1016/0008-8846(91)-7

[27] М.М. Спринкель: Двадцать лет работы латекс-модифицированных бетонных покрытий. в: Модифицированные полимерами гидравлические цементные смеси, STP 1176, Американское общество по испытаниям и материалам, Филадельфия (1993), стр. 1-5.

DOI: 10.1520/stp25552s

[28] Ю.Охама, С. Кан и Т. Сугахара: Физические свойства полимерных растворов, армированных стальным волокном. в: Труды 25-го Японского конгресса по исследованию материалов, Общество материаловедения, Япония, Киото (1982), стр. 234-238.

[29] Ю. Охама, М. Мияра и М. Эндо: Свойства бетона, армированного стальным волокном и гибридным полиэтиленовым волокном, модифицированного полимером. в: Труды 28-го Японского конгресса по исследованию материалов, Общество материаловедения, Япония, Киото (1985).

[30] Ю.Охама, К. Демура и Т. Эндо: Свойства растворов, модифицированных полимерами, с использованием эпоксидной смолы без отвердителя. в: Модифицированные полимером гидравлические цементные смеси, STP 1176, Американское общество по испытаниям и материалам, Филадельфия (1993), стр. 90-103.

DOI: 10. 1520/stp25548s

[31] М.Ниламегам, Ю. Охама, К. Демура, С. Судзуки и А. Шираи: Поведение полимерных ферроцементов при изгибе с различными полимерными растворами в качестве матрицы. Международный журнал цементных композитов и легкого бетона Vol. 6, № 3 (1984).

DOI: 10.1016/0262-5075(84)

-4

[32] А. Шираи и Ю. Охама: Сравнение поведения при изгибе различных полимерных ферроцементов. в: Материалы 33-го Японского конгресса по исследованию материалов, Общество материаловедения, Япония, Киото (1990), стр. 41-46.

[33] Дж.Д. Бирчалл, А. Дж. Ховард и К. Кендалл: Прочность на изгиб и пористость цементов. Природа Том. 289, № 5796 (1981), стр. 388-390.

DOI: 10.1038/289388a0

[34] Дж. Ф. Янг: Цемент без макродефектов: обзор. в: Труды симпозиума 179 Общества исследования материалов, Специальные цементы с улучшенными свойствами, Общество исследования материалов, Питтсбург (1991), стр. 101-121.

[35] С.Уэмацу, К. Исикава, К. Исимаса и А. Араи: Разработка готовых растворов для заливки полугибких покрытий (на японском языке). Хосо (Тротуар) Том. 26, № 2 (1991), стр. 8-11.

[36] Ю. Охама, К. Демура и М. Комияма: Свойства бетона из полиэфирной смолы с различным содержанием стирола. в: Труды 22-го Японского конгресса по исследованию материалов, Общество материаловедения, Япония, Киото (1979), стр. 360-363.

[37] К.Демура, Ю. Охама и А. Симидзу: Untersuchungen über das Mischungsverhältnis von Polyesterbeton (Предлагаемый состав смеси для бетона из полиэфирной смолы). в: Материалы 4-го Международного конгресса по полимерам в бетоне, Institut für Spanende Technologie und Werkzeugmaschinen, Высшая техническая школа Дармштадта, Дармштадт, Западная Германия (1984).

[38] Ю.Охама, К. Демура и Т. Кобаяши: Состав смеси и механические свойства бетона на основе полиметилметакрилатной смолы. Труды Японского института бетона Vol. 3 (1981), стр. 97-104.

[39] Ю. Охама: Методы определения срока службы бетона из полиэфирной смолы. в: Полимеры в бетоне, SP-58, Американский институт бетона, Детройт (1978), стр. 31-40.

[40] Ю.Охама, К. Демура и М. Комияма: Изменение длины бетона из полиэфирной смолы. в: Proceedations of the Plastic Mortars, Sealants and Caulking Compounds, ACS Symposium Series 113, Американское химическое общество, Вашингтон, округ Колумбия (1979), стр. 67-78.

DOI: 10. 1021/bk-1979-0113.ch006

[41] Ю.Охама: Долговечность полимербетона (на японском языке). Журнал Японского общества приверженцев Vol. 25, № 11 (1979), стр. 536-547.

[42] Ю.Охама и Т. Нисимура: Свойства бетона из полиэфирной смолы, армированного стальным волокном. в: Труды 22-го Японского конгресса по исследованию материалов, Общество материаловедения, Япония, Киото (1979), стр. 364-367.

[43] Н.Дхармараджан и К. Випуланандан: Влияние армирования стекловолокном на полиэфирный полимерный бетон. в: Технические документы SPE, 45-я ежегодная техническая конференция, Общество инженеров по пластмассам, Стэмфорд, Коннектикут (1987), стр. 1258-1261.

[44] Т. Кобаяши и Ю. Охама: Низкотемпературное отверждение полиметилметакрилатного полимербетона. Протокол транспортных исследований 1003, Международный симпозиум по механическим свойствам специального бетона (1984 г.), стр. 15-18.

[45] М.А. Р. Бхутта, Ю. Охама и К. Демура: Подводная адгезия полиметилметакрилатных бетонов к армированной стали (арматурные стержни). Журнал материалов ACI Vol. 96, № 1 (1999), стр. 90-94.

DOI: 10. 14359/433

[46] Р.Крайс: Массовое производство полимербетона, в: Рабочие документы ICPIC, Международный конгресс по полимерам в бетоне (ICPIC), Американский институт бетона, Детройт (1991).

[47] С.Кондо, М. Куроива и В. Курахаши: Отчет о выполнении строительных работ на большой глубине и на большом расстоянии с помощью автоматической системы проходки щитов малого диаметра с использованием метода монолитного монтажа. Представлено на Международном конгрессе по прогрессу и инновациям в тоннелестроении, Торонто. (1989).

[48] Комитет ACI 548: Руководство по верхним покрытиям из полимербетона (ACI 548.5р). Журнал материалов ACI Vol. 90, № 5 (1993), стр. 499-522.

DOI: 10.14359/3886

[49] С.Карино, Т. Окуяма, Т. Такамото и Ю. Отомо: Новый процесс производства ванн из синтетического мрамора по технологии MTM. в: Технические сессии 47-й ежегодной конференции Института композитов, Общество производителей пластмасс, Вашингтон, округ Колумбия (1992).

[50] М.Steinberg, LE Kukacka, P. Colombo, A. Auskern, B. Manowitz, JT Dikeou, JE Backstrom, KB Hickey, S. Rubenstein and CW Jones: Concrete-Polymer Materials, Второй тематический отчет, BNL 50218 (T-560), Брукхейвенская национальная лаборатория, Аптон, Нью-Йорк; REC-OCE-70-1, Бюро мелиорации США, Денвер (1969).

[51] Дж.Т. Дикеу. WC Cowan, GW DePuy, WG Smoak, GB Wallace, M. Steinberg, LE Kukacka, A. Ausker, P. Colombo, JM Hendrie и B. Nanowitz: Бетонно-полимерные материалы, Третий тематический отчет, BNL 50275 (T-602) (Radioisotope and Radiation Applications-TID-4500), Брукхейвенская национальная лаборатория, Аптон, Нью-Йорк; REC-ERC-71-6, Бюро мелиорации США, Денвер (1971).

DOI: 10.2172/4038988

[52] Ю. Охама, Т. Нисимура и Х. Хачисука: Прочностные характеристики растворов, пропитанных полистиролом, армированных стальными волокнами.в: Труды 22-го Японского конгресса по исследованию материалов, Общество материаловедения, Япония, Киото (1979).

DOI: 10.1016/b978-1-4832-8414-9.50108-5

[53] С.Mindess: Разрушение фибробетона и бетона, пропитанного полимером: обзор. в: Механика разрушения бетона, Elsevier Science Publishers, Амстердам (1983), стр. 481-501.

[54] Т.Фукучи и Ю. Охама: Экспериментальное исследование процесса производства чрезвычайно высокопрочного бетона. в: Полимеры в бетоне, SP-58, Американский институт бетона, Детройт (1978), стр. 215-224.

[55] Ю.Охама, К. Демура и Р. Мураниши: Разработка сверхвысокопрочного бетона с добавлением микрокремнезема и полимерной пропиткой. в: Полимерный бетон, использование, материалы и свойства, SP-89, Американский институт бетона, Детройт (1985).

[56] Ю.Охама, Х. Ивасаки, Т. Накадзима, Т. Катоу, С. Кашимура, С. Тачибана и М. Кимура: Проект завода по производству пропитанного полимером бетона для массового производства. в: Материалы 1-го Международного конгресса по полимерным бетонам, The Construction Press, Lancaster (1976).

[57] В.Г. Смок: Полимерная пропитка и ремонт полимербетона на плотине Гранд-Кули. в: Полимерный бетон, использование, материалы и свойства, SP-89, Американский институт бетона, Детройт (1985), стр. 43-49.

[58] А.Белденс, Д. Ван Гемерт, Х. Шорн, Ю. Охама и Л. Чарнецкий: От микроструктуры к макроструктуре: интегрированная модель формирования структуры в полимер-модифицированном бетоне. Материалы и конструкции Vol. 38, № 280 (2005), стр. 601-607.

DOI: 10.1007/bf02481591

[59] Э.Кнапен и Д. Ван Гемерт: Гидратация цемента и формирование микроструктуры в присутствии водорастворимых полимеров. Исследование цемента и бетона, том. 39, № 1 (2009), стр. 6-13.

DOI: 10.1016/j.cemconres.2008.10.003

[60] Ю.Охама, Ю. Кокубун и А. Шираи: Противопожарные характеристики полимер-модифицированных растворов для зданий и предложения по методам испытаний огнезащитных характеристик для них (на японском языке). Journal of Structural and Construction Engineering (Сделка Архитектурного института Японии) Vol. 73, № 631 (2008).

DOI: 10.3130/aijs.73.1449

[61] Ю.Охама и С. Мацумото: Влияние типа порошкообразного пеногасителя на свойства модифицированных полимером строительных растворов с использованием редиспергируемых полимерных порошков с порошкообразным агентом, снижающим усадку. в: Труды 4-го Азиатского симпозиума по полимерам в бетоне, Кангвонский национальный университет, Чхунчхон, Корея (2003 г.).

DOI: 10.4324/9780203477151_термическая_стойкость_из_модифицированных_полимером_растворов_использование

[62] Ю.Охама: Последние тенденции в исследованиях и разработках модифицированных полимерами паст, строительных растворов и бетона в Японии. в: Материалы 6-го Азиатского симпозиума по полимерам в бетоне, издательство Университета Тунцзи, Шанхай (2009 г.), стр. 3-9.

[63] М.Джу, Ю. Охама и К.С. Йон: Прочностные свойства автоклавных и комбинированных бетонов мокрого/сухого отверждения, модифицированных SBR, с использованием измельченного гранулированного доменного шлака. Журнал исследований бетона Vol. 56, № 9 (2004), стр. 513-521.

DOI: 10.1680/macr.2004.56.9.513

[64] К.Ковлер и О.М. Йенсен: Внутреннее отверждение бетона, Отчет RILEM 41, Публикации RILEM, Bagneux, Франция (2007).

[65] Ю.Охама, К. Демура и Т. Кацухата: Исследование функции самовосстановления микротрещин полимер-модифицированных растворов с использованием эпоксидных смол без отвердителей. в: Материалы 10-го Международного конгресса по полимерам в бетоне (CD-ROM), Департамент гражданского строительства, Техасский университет в Остине, Остин, Техас (2001 г.).

[66] Ю.Охама, М. Ота и Х. Татемацу: Свойства растворов, модифицированных полимерами, с использованием редиспергируемых полимерных порошков с гидрокалумитом нитритного типа (на японском языке). Цементоведение и технология бетона № 59/2005 (2006 г.), стр. 461-468.

DOI: 10.4324/9780203477151_термическая_стойкость_из_модифицированных_полимером_растворов_использование

[67] Ю.Охама, М. Ота и Х. Татемацу: Свойства модифицированных полимером строительных растворов с гидрокалумитом для интеллектуальных ремонтных материалов. в: Материалы Международной конференции по ремонту, реабилитации и модернизации бетона, Тейлор и Фрэнсис, Лондон (2006 г.).

[68] Архитектурный институт Японии (AIJ): Руководство по работе с гидроизоляционной мембраной из модифицированного полимером цемента (на японском языке), AIJ, Токио (2006 г.).

[69] К. Сатох и К. Комада: Исследование поведения на отслаивание поверхности соединения бетонных элементов, модернизированных путем поверхностного покрытия полимерцементным раствором (на японском языке).Журнал АОЭ «Материалы, бетонные конструкции и покрытия», том. 59, № 732 (2003).

DOI: 10.2208/jscej.2003.732_77

[70] Т.Сугияма, Ю. Мацудзаки, К. Накано и М. Мацусима: Структурные характеристики железобетонной колонны с боковыми стенками, модифицированными полимерно-цементным раствором (на японском языке). Труды Японского института бетона, том. 27, № 2 (2005), стр. 1123-1128.

[71] Т.Танимото, С. Миядзато, Т. Маэда и К. Рокуго: Оценка метода предотвращения расслоения бетонных конструкций с использованием ECC и волокнистых листов (на японском языке). Труды Японского института бетона, том. 26, № 1 (2004), стр. 1743-1748.

[72] Ф.Гудвин: Модернизация производства по ремонту бетона. Бюллетень по ремонту бетона, том. 21, № 2 (2008), стр. 12-17.

[73] Комитет МСА 546: МСА 546.3R-06 Руководство по выбору материалов для ремонта бетона, Американский институт бетона, Фармингтон-Хиллз, Мичиган (2006 г.).

[74] Ю.Охама, Т. Кобаяши и К. Демура: Повышение водостойкости цементов без макродефектов (МДФ) за счет применения процесса горячего прессования (на японском языке). Журнал Общества материаловедения, Япония, том. 50, № 8 (2001).

DOI: 10.2472/jsms.50.873

[75] М.Ишимори: Фото-дорога с функцией удаления выхлопных газов автомобиля с помощью фотокатализатора (на японском языке). Цемент и бетон №639 (2000), стр.18-23.

[76] М.Осима, Р. Сато, Ф. Хаяси и В. Коянаги: Тепловые свойства и температурная зависимость механических свойств смоляных бетонов для конструкционного использования. в: Материалы 10-го Международного конгресса по полимерам в бетоне (CD-ROM), Департамент гражданского строительства, Техасский университет в Остине, Остин, Техас (2001 г.).

[77] М.К. С. Рибейро, П. Р. Новона, А. Дж. М. Феррейя и А. Т. Маркес: Характеристики изгиба полиэфирных и эпоксидных полимерных растворов в тяжелых тепловых условиях. Цементные и бетонные композиты Vol. 26, № 7 (2004), стр. 803-809.

DOI: 10.1016/s0958-9465(03)00162-8

[78] М.М. Спринкель: Двадцатипятилетний опыт работы с покрытиями мостового перекрытия из полимербетона. в: Полимеры в бетоне: первые тридцать лет, SP-214, Американский институт бетона, Фармингтон-Хиллз, Мичиган (2003), стр. 51-61.

[79] Ю.Охама: Полимерный бетон. в: Разработки в области рецептуры и армирования бетона, Woodhead Publishing, Кембридж (2008 г.), стр. 256-269.

DOI: 10.1533/9781845694685.256

[80] М.Каваками, Х. Токушиге, С. Мацуока, Т. Морохаши и Т. Окамото: Физические и механические свойства сверхлегкого полимербетона. в: Материалы 10-го Международного конгресса по полимерам в бетоне (CD-ROM), Департамент гражданского строительства, Техасский университет в Остине, Остин, Техас (2001 г.).

[81] М.CS Ribeiro, AJM Ferreira и AT Marques: Анализ и эксперименты с гибридными балками из FRP-полимерного бетона. Журнал полимерной инженерии (специальный выпуск) Vol. 23, № 5 (2003), стр. 337-351.

DOI: 10.1515/polyeng.2003.23.5.337

[82] Дж.Т. Сан-Хосе, И. Вегас и Ф. Мейер: Структурный анализ полимербетона, армированного FRP. Строительство и строительные материалы Vol. 20, № 10 (2006), стр. 971-981.

DOI: 10.1016/j.conbuildmat.2005.06.012

[83] Б.Дж. Блэр, X. Ли, Д. В. Фаулер и М. Дрига: Дальнейшее исследование интеллектуальной системы из полимерного бетона, использующей компоненты пьезоэлектрического привода — контроль крутильных колебаний в тонкой прямоугольной балке. в: Материалы 11-го Международного конгресса по полимерам в бетоне, Федеральный институт исследований и испытаний материалов (BAM), Берлин (2004 г.).

[84] Комитет ACI 548: ACI 548, Руководство IR-09 по использованию полимеров в бетоне, Американский институт бетона, Фармингтон-Хиллз, Мичиган (2009 г.).

[85] Комитет по бетону АОЭ: Рекомендации по ремонту бетона и защите поверхности бетонных конструкций (на японском языке), Бетонная библиотека 119, Японское общество инженеров-строителей, Токио (2005 г.).

[86] Д. У. Фаулер: Современные достижения в области бетонных полимерных материалов в США.С. в: Материалы 12-го Международного конгресса по полимерам в бетоне, том I, Кангвонский национальный университет, Чхунчхон, Корея (2007 г.), стр. 29-36.

[87] Д.У. Фаулер: Полимеры в бетоне: где мы были и куда идем? в: Полимеры в бетоне: первые тридцать лет, SP-214, Американский институт бетона, Фармингтон-Хиллз, Мичиган (2003), стр. 111-117.

[88] Ю.

Добавить комментарий

Ваш адрес email не будет опубликован.

[an error occurred while processing the directive]