Кевларобетон

Общие сведения

Возможно, вы встречали и такие его названия, как кевларобетон или гранилит, но производят их  по той же технологии, суть которой одна – создается окатыш бетона, который выглядит в виде шарика.

Этому способствует использование модифицированного бетоносмесителя. Фактически, технология ультрабетона, хотя и имеет разные названия, использует один и тот же метод приготовления материала, рецептуру и сырье.

Тротуарная плитка с фотолюминофорными добавками

Сводится процесс к тому, что из бетонной смеси, которую приготовили по специальному рецепту, начинают удалять воздух. Для этого используют гравитационный бетоносмеситель, в котором и получаются окатыши с пониженным соотношением воды и цемента, что увеличивает их плотность.

Вы можете изготавливать различные малые архитектурные формы

Такой метод дает возможность получить имитацию природных материалов, таких как:

• гранит;
• малахит;
• янтарь;
• мрамор,

а также цветные переливы.

Это очень прочный, современный и новый тип бетона, который применяется для изготовления:

• тротуарной плитки;
• бордюров;
• заборов;
• фасадного камня;
• каминов и других МАФов.

Красота и необычность материала

Использование материала

Ультрабетон основан на принципиально других решениях, принятых в области изготовления декоративного архитектурного цветного бетона способом гравитационного катышеобразования. В этом случае удается получить изделие с высокими физико-механическими параметрами.

Поверхность отливки имеет совершенную плотность и высокий глянец. При этом удается получить цветовую гамму различной сложности, независимо от площади отливаемого элемента и его габаритных размеров. Тем самым создается эффект природного или искусственного материала в диапазоне от пластика и до малахита.

В производстве стройматериалов для архитектурно-ландшафтных работ используют эффективные схемы, с помощью которых удается получать новые виды бетонов.

Для раскрытия диапазона их применения применяют различные:

• сырьевые материалы;
• вяжущие;
• заполнители;
• пластификаторы;
• эксперименты с методами и этапами добавления химических модификаторов, а также минеральных активных добавок;
• оптимизационные работы с составом многокомпонентного бетона;
• способы управления технологией.

Для создания изделий применяют практически любые формообразующие оснастки и формы. При этом продукция обладает высокими физико-механическими свойствами, которые сочетают в себе высокие показатели прочности на сжатие — В 40-90. Это сродни бетонам марок М600-1200 и выше.

Производственный процесс

Ниже предлагается инструкция, которая поможет разобраться в этом вопросе:

На первом этапе необходимо ввести заранее рассчитанную массу заполнителя в модифицированный бетоносмеситель.

Совет: обязательно нужно проводить контроль влажности минеральных заполнителей.

Процесс смешивания до однородной массы продолжается не более 1 минуты. Одновременно приготовьте водный раствора пластификатора.

Совет: нужно контролировать температуру воды, которая используется для затворения пластификатора.

Добавьте в модифицированный бетоносмеситель необходимое количества портландцемента и перемешайте все в течение одной минуты. Одновременно приготовьте нужное количество пигментов согласно колеровочной рецептуре. Обычно используют таблицу цветов.

Процесс изготовления

Добавьте дозу раствора пластификатора с водой в мертвую зону установки. При этом порядок подачи воды будет влиять на размер и количество окатышей. Спустя 15-20 секунд проведите первичный контроль окатышей, спустя 1 минуту – конечный. Необходимо осмотреть внешний вид и проверить плотность окатышей, а также сухость и плотность их внутренней структуры, для чего окатыш следует разбить.

Ультрабетон – окатыш в разрезе

Проведите колерование, а спустя 10 с (не позже), выгрузите окатыши в формы. Параллельно с этим включите вибростол. Поле обработки выключите вибростол, уберите с него поддон с формами и переместите его в место набора прочности.

Совет: накройте формы или всю паллету п/э пленкой.

Расформовку проведите спустя 18-20 часов, если использовали ускорители твердения — 4-8 часов и складируйте готовую продукцию.

Применяйте цемент без добавок

Свойства

Основу такой бетонной смеси составляют эллипсовидные окатыши диаметром в 2-5 сантиметров. Готовясь в барабане специального смесителя, в них исключены внутренние воздушные пространства. Соприкоснувшись с кевларом, можно выявить его резиноподобную консистенцию.

Если детально рассмотреть срез тела бетона по методике Кевлар, можно выявить из чего он состоит, итак:

• Внутри размещено ядро, представленное крупногабаритными частицами отсева (до 5 мм).
• Далее, вокруг ядра размещаются более мелкие частицы отсева (до 2 мм).
• Вокруг ядро покрыто уплотненной смесью цемента, песка и отсева.

Благодаря специфическому способу производства, кевлар обладает рядом свойств:

• Согласно исследованиям, прочность на сжатие такого материала составляет порядка 600 кг/м2.
• Повышенный уровень влагоустойчивости.
• Стойкость к резким температурным колебаниям и способность переносить морозы.
• Повышенная газонепроницаемость.
• Минимальный уровень износа.

Что такое кевлар и кевларовые волокна: описание свойств нити и тканей

Несмотря на то, что кевларовое волокно было изобретено много лет назад до сих пор люди не перестают удивляться его уникальным свойствам. Материал совершил переворот в области тканей, которые разработаны для защиты благодаря своим параметрам и характерным особенностям.

Кевлар: что же все-таки это такое

Ткань из синтетического волокна с кристаллической структурой называется кевлар. Невероятную прочность ткани придает бензольное кольцо, которое лежит в сечении кристалла. По своим характеристикам материя крепче и прочнее металла, при этом она очень тонкая и легкая.Кевларовое волокно

У всех по-разному происходит знакомство с кевларом, что это такое каждый узнает из определенных жизненных ситуаций. Современная молодежь знакома с материалом благодаря игре раст, в которой персонажам предлагается приобрести доспехи и амуницию именно из него. Более старшее поколение ассоциирует волокно с защитной одеждой и спортивным инвентарем.Разновидности кевларового волокна

Вкратце о возникновении

В далеком 1975 году впервые на рынке был представлен и сразу же начал пользоваться огромным спросом, которые с каждым днем только увеличивается, материал под названием кевлар. Получен был этот уникальный полимер в лабораториях всемирно известного концерна Дюпон. Официально его создателем считается химик Стефани Кволек.

В те времена он употреблялся для шин в качестве армирующего материала. Впоследствии он нашел применение для разнообразных композитных материалов, изготовления спортивного оборудования и кабельной продукции. Кевларовая ткань стала употребляться для выпуска средств персональной защиты.Кевларовая нить

Производство кевларовой ткани

Впервые узнав о таком материале, у многих напрашивается вопрос, из чего делать кевлар. Для его получения берется раствор хлористого кальция и метилпирролидон. К нему присоединяются специальные реагенты, выделяющие необычное вещество с качествами жидких кристаллов. Процесс осуществляется при низких температурах.

Снаружи получившийся полимер представляет собой крошку или гель, который подвергается промыванию и просушиванию. Затем он пропускается через фильеры, в результате этого формируются волокна, затем получаются нити. Что такое кевларовые нити, догадаться не сложно.

В нитки скручивают полученные волокна, которые уже образуют готовый продукт. После этого они вторично посылаются в осадительную ванну, промываются и высушиваются.

Обратите внимание! Так как при получении кевлара появляются существенные трудности, заключающиеся в использовании серной кислоты, процесс является сильно затратным. Производство кевларовой защиты для автомобиля. Производство кевларовой защиты для автомобиля

Производство кевларовой защиты для автомобиля

Технические характеристики и свойства

Технические характеристики и свойства кевлара по истине уникальны. Основной особенностью считается высокая механическая прочность. При этом масса и плотность сравнительно низкие.

Кевлар — это материал с уникальной устойчивостью к растяжению и со способностью к самотушению. При этом он не горит и не плавится. Только при температуре выше 430 градусов начинает разлагаться. В результате воздействия высоких температур, не сразу, а по прошествии определенного времени, начинает терять свою прочность.

К органическим растворителям и коррозии имеет устойчивость, отличается высоким модулем упругости. Под воздействием низких температур не только ни ухудшаться, а наоборот становится крепче. Устойчив к порезам и обладает низкой удельной электропроводностью.Водонепроницаемая кевларовая ткань

Сферы внедрения кевлара

Несмотря на широкую распространенность и востребованность, что такое кевлар знают не многие. Хотя это высокопрочное волокно на протяжении многих десятилетий находит самое разнообразное применение.

В основном свое применение кевлар находит в областях, для которых важны следующие характеристики:

• стойкость к износу;
• тепловая стабильность;
• низкая структурная твердость;
• значительная легкость;
• хорошая крепость при низком весе.

Поэтому логично, что из ткани кевлара изготавливаются средства персональной защиты, различная одежда для военнослужащих и спецподразделений.Кевларовая пластина

Авиационная промышленность

О свойствах кевлара, что это за материал не понаслышке знают в авиационной промышленности. Он применяется при производстве ряда беспилотных летательных аппаратов с целью обеспечения защиты.

Суть технологии.

    Технология Ультрабетон представляет собой оригинальный способ изготовления бетонной смеси, отличающийся от большинства привычных методов применяемых в такой сфере производства строительных материалов как вибролитье.

    Принцип данной технологии сводится к тому, что бетонная смесь на основе портландцемента, представляет собой плотно сжатые окатыши сферической формы, диаметр которых, как правило, варьируется от 2 до 5 сантиметров.

    Способ получения окатышей Ультрабетона был заимствован из области черной металлургии, где применяются схожие принципы окатышного гранулирования при окомкование шихты.

    Окатыши Ультрабетона формируются в барабане модифицированного гравитационного смесителя. Окомкование бетонной смеси в гравитационном смесителе позволяет получить окатыши высокой плотности с полным исключением воздуха из смеси. При пальпировании (на ощупь) созревший окатыш напоминает жесткую резину.

    Принципиально окатыш представляет собой шар, состоящий из плотного конгломерата строительного песка и зерен различной фракции гранитного (или аналогичного материала) отсева, сцепленных между собой портландцементом. В центре такого сферического образования находится ядро, состоящее из одного или нескольких крупных зерен (4-5мм) отсева. Рис.1

    После выгрузки созревших окатышей в формообразующую оснастку Ультрабетон подвергается воздействию высокочастотного резонатора, что позволяет придать псевдопластичность и тиксотропную текучесть окатышной смеси. При таких условиях окатыши стекаются в единый высокоплотный монолит, который приобретает заданную форму. При этом крупные зерна минерального наполнителя, из которых состоят ядра, и тела окатышей образуют внутреннюю жесткую решетчатую структуру. Сформированный, таким образом, «скелет» отливки Ультрабетона придает повышенные показатели на такие эксплуатационные нормативы как излом и сжатие.

    Применение вышеописанного метода позволяет не только добиться отличных показателей в физико-механических свойствах отливки, но и получить монолитную с высоким глянцем, или без такового, поверхность с выдающимися декоративными качествами, но при низких расходах колерующих добавок.

    В качестве колера используются обычные светостойкие железооксидные и фталоцианиновые пигменты для бетона. Но данные пигменты расходуются в два-три раза меньше в сравнении с принятыми нормами. Здесь пигменты не прокрашивают все тело бетона, что в принципе и не нужно, а подаются небольшими, подобранными по рецептуре, дозами на поверхность созревших окатышей. В этом случае каждый шар Ультрабетона окрашивается неповторимо по своему и при дальнейшем формовании монолита дает свою линию («жилку») оттенка в поверхности изделия. В результате продукция из Ультрабетона имитирует натуральные камни со сложным природным рисунком под мрамор, гранит, янтарин и прочее.

Материалы, необходимые для производства бетонов

В зависимости от сферы использования, погодных условий и предполагаемых нагрузок, необходимы различные по составу и качеству смеси. Наибольшей популярностью и востребованностью обладает тяжёлый бетон. Он сегодня необходим в огромных количествах для возведения опорных конструкций, фундаментов, монолитных строений и других ответственных объектов.

Для производства тяжёлого бетона применяется следующее сырьё:

• Цемент. Самый важный и ответственный компонент. Он применяется во всех марках бетона и должен отвечать нормативным требованиям. Материал имеет порошкообразную сыпучую структуру и серый цвет. Оттенки могут отличаться и зависят от исходного сырья и технологии производителя;
• Крупный заполнитель. Выполняет одновременно несколько функций: сокращает расход самого дорогого компонента, снижает стоимость, создаёт нужную заказчику структуру и прочность. Чаще всего в качестве наполнителя применяются мелкие и средние фракции щебня и гравия. Для увеличения механических свойств лучше подходит наполнитель, имеющий острые углы и грани. В этом случае получается лучшая адгезия и повышается плотность материала. Лучше всего подходит щебень с размером фракций 5-20 мм. Материал добывают механическим способом из природных источников. Он состоит из горных пород различного состава и плотности. Строительные технологии постоянно развиваются и сегодня всё чаще на замену натуральной щебёнке приходят искусственные заменители: подготовленные шлаки, керамзит и другие. Они удешевляют материал, но несколько снижают прочностные характеристики;
• Мелкий заполнитель — это, как правило, песок. Для использования в качестве компонента строительных смесей необходим однородный хороший песок без большого количества примесей и солей. Морской песок для этой роли не подходит, поэтому материал обычно добывают карьерным способом на суше. Средний размер песчинок должен находится в диапазоне 0,65-2,5 мм;
• Вода. Обязательный компонент готовой бетонной смеси. Жидкость должна соответствовать необходимым требованиям и содержать ограниченное количество примесей и солей.

Чтобы стройматериал получился качественным и не было претензий от заказчиков нужно придерживаться следующих требований:

• Не нарушать рецептуру составления смесей. Каждый компонент нужно строго дозировать;
• Качественный материал можно получить только при хорошем перемешивании компонентов;
• Количество воды может немного варьироваться и зависит от характеристик цемента, песка и наполнителя. В этом стоит ориентироваться на опыт и внешний вид, либо иметь в штате компании технолога;
• Не нужно экономить на качестве основного компонента – цемента.

Метки: бетон, получение, технология

Об авторе: admin4ik

« Предыдущая запись

Основные процессы изготовления кевларобетона

Изучение технологии производства является не менее важным этапом организации бизнеса, поскольку от того, насколько точно она будет соблюдаться, в конечном итоге зависит качество готовой продукции и то, будет ли она иметь спрос у покупателей. Кроме того, изучение технологии изготовления дает предпринимателю понять, какой необходимо применять материал, какие пропорции формы необходимы при их добавлении, какое оборудование потребуется закупить и сколько рабочих мест придется организовать.

Производство изделий из кевларобетона своими руками начинается с процесса засыпания минеральной основы готового строительного материала в специальное оборудование – бетоносмеситель, в котором в результате интенсивного перемешивания в течение нескольких минут получается однородная смесь. Далее в полученную смесь постепенно вводится портландцемент, снова подвергают перемешиванию, продолжительность которого составляет около одной минуты. Затем в смесь вводится пластификатор на водной основе. Стоит отметить, что при получении материала любой формы и характеристики количество пластификатора не должно превышать 1% от общей массы всего исходного сырья, кроме того, соединять данные компоненты необходимо с особой аккуратностью. Это связано с тем, что на таком этапе производства присутствует риск получения шариков цемента большего или меньшего размера, чем требует нормативный документ по качеству строительных материалов.

Через некоторое время (буквально 15 секунд) осуществляется контроль изготовленной массы. Еще приблизительно через 45 секунд проверяют качественные показатели смеси уже окончательно. На этом этапе определяется величина шариков (размер), их внешний вид, плотность, а также внутренний состав, для чего несколько мелких частиц разбивают. На последнем этапе формирования в смесь вводят красящий пигмент, без добавления которого изделие будет иметь характерный серый цвет.

После окрашивания смеси ее разливают в пластиковые или металлопластиковые формы, которые и определяют итоговую конфигурацию изделия. Далее гравитационный бетон подвергают обработке на вибростоле, откуда помещают в специальную сушилку, накрыв предварительно слоем полиэтилена на 20 часов. Окончательным этапом производства является складирование полученного строительного материала и хранение. Применять его можно не ранее, чем через пять дней после окончания процесса производства – именно по истечении этого времени он приобретает все присущие ему свойства прочности и износостойкости.

Технология производства стройматериала методом гравитационного комкования

При изготовлении такого материала нужно пользоваться вибростолом.

Изготовить бетон с кевларом можно своими руками, зная технологию и инструменты. Помимо изготовления бетона для своих нужд, вполне можно заняться и производством кевралобетона в качестве бизнеса. Основное оборудование — бетономешалка и вибростанок. Канализация и слив не нужны. Вложения окупятся уже за месяц производства. Для этого потребуется следующее оборудование:

• бетономешалка гравитационного типа;
• компоненты смеси;
• весы;
• совковая лопата;
• вибростол;
• пленка из полиэтилена;
• формы.

Технология производства кевларобетона выполняется по следующей схеме:

Когда в состав введен пигмент, можно заполнять им форму.

1. Замес смеси. Сухие компоненты засыпают и перемешивают в бетоносмесителе не более 1 минуты.
2. Добавление цемента. Добавляют портландцемент и вымешивают еще 1 минуту.
3. Соблюдение пропорций, добавления пластификатора. В цементном тесте в некоторых местах движение частей замедлено, поэтому для равномерного замеса добавляют пластификатор. Его разводят в горячей воде постоянно перемешивая, чтобы он не кристаллизовался.
4. Осмотр окатышей. Выборочно выбирают шарики и разбивают для оценки их внутреннего состава. Вывод о готовности смеси делают по диаметру и плотности тела окатыша.
5. Ввод пигментов. После того как окончательная форма окатышей принята, добавляют краску, которую наносят только на верхний слой кевлара, уменьшая тем самым расход пигментов. Краску добавляются сухими и небольшими частями и перемешивают не более 10 секунд.
6. Загрузка сырья в пластиковые формы. При заполнении формочек до 80% включают вибростолы, после чего досыпают до полного заполнения формы и накрывают плотной полиэтиленовой пленкой. Сушка происходит в течение 24 часов. После распалубки изделия должны вылежаться 5 суток.

Состав

Структура кевларобетон, так же еще его называют ультрабетоном или гранилитом. Изделия на основе кевлара имеют ровную глянцевую поверхность с имитацией под натуральный камень, причем цвет и разводы идентичны натуральным. Цветовой пигмент добавляют уже непосредственно в бетоносмесителе. Это может быть сажа, железоокисные или фталоцианиновые пигменты. Чтобы изготовить кевлар, потребуются следующие элементы:

• портландцемент (цемент без активных минеральных добавок);
• в качестве минеральных заполнителей может быть использован песок, гранитный щебень для бетона, отсев кварца или базальта. На этих составляющих никак нельзя экономить, ведь это негативным образом скажется на конечной продукции;
• вещества, способствующие быстрому затвердеванию и пластификаторы значительно облегчат процесс;
• железооксидные красители.

Технология изготовления

Технология изготовления ультрабетона.

Сам технологический процесс изготовления бетона методом кевлар относительно нетрудоемкий. Его можно разделить на несколько этапов:

• Первым шагом является засыпание минеральной основы в бетоносмеситель. Чтобы основа вышла однородной, ее на протяжении минуты перемешивают в смесителе.
• После введения портландцемента, смесь снова подлежит перемешиванию в течении одной минуты.
• Вводится пластификатор на водной основе. Масса вещества не должна превышать 1% от массы цемента. Вливать раствор стоит аккуратно, так как это влияет на размеры шариков.
• Через 15 секунд после внедрения пластификатора, проводят контроль изготавливаемой массы. Еще через 45 секунд проводится остаточный контроль, при котором оценивается: размеры и внешний вид шариков, внутренний состав (разбивают один окатышный шарик или несколько), плотность.
• Далее вводят красочный пигмент. Изделия без тонировки будут серыми. Стоит учесть, что именно пигмент белого цвета используется в 90% случаев, поскольку он осветляет окатыши и они становятся более пригодными к колеровке яркими оттенками.
• Потом быстро производят разлив смеси в пластиковые (стеклопластиковые) формы, находящиеся на вибростоле.
• После формирования на вибростоле, материал переносят в специальную сушилку, впрочем, можно обойтись и без нее. Во избежание попадания воздуха, формы накрывают полиэтиленовой пленкой и оставляют на 20 часов для окончательного затвердевания.
• Конечным этапом является расформировка, складирование и хранение. К использованию продуктов можно приступать не ранее чем через 5 дней со дня изготовления.

Если вы хотите заняться изготовлением бетонных изделий технологией Кевлар своими руками, то понадобится следующие оборудование:

• вибростол;
• гравитационный бетоносмеситель;
• вышеупомянутые составляющие ингредиенты;
• весы;
• пластиковые формы;
• специальная сушилка для готовых изделий (не обязательно);
• разного рода емкости.

Оборудование можно разместить на площади до 20 м2. Но чтобы наладить производство, потребуется и место для сушки форм с материалом. Сэкономить пространство поможет ярусное размещение форм с сохнущим продуктом. Так, на одном ярусе можно вертикально разместить около 20 деревянных паллет с формами кевларобетона. Поэтому, чтобы полноценно организовать изготовительный процесс такого рода бетона, потребуется площадь около 100 м2 для одной рабочей точки.

Изготовление кевлара является довольно доступным и рентабельным видом бизнеса. Хотя и существует некая сложность в технологическом процессе, но если учесть нюансы, подобрать качественное сырье и оборудование и строго придерживаться хронологии процесса, изделия из такого бетона получатся износостойкими и прочными.

Внешний вид и разнообразие расцветок такого рода покрытия будут радовать глаз не один год.

Суть производства кевларобетона и основные направления использования

Технология производства кевларобетона не требует оснащения цеха по его изготовлению сложными приборами, оборудованием или созданием особых условий. Кроме того, на последних стадиях изготовления кевларобетон (гранилит, как еще его называют), можно настолько преобразовывать, что по своему внешнему виду он легко принимается за каменное покрытие или даже мраморное. Подобный материал можно создать в желаемом для заказчика цвете и придать ему практически любую форму, что создает большое количество вариантов его применения.

В настоящее время кевларобетон используется для изготовления таких элементов, предметов и конструкций:

• Плитка для укладки тротуара;
• Заборов и конструктивных элементов различного рода изгородей;
• Бордюров при дорожках;
• Каминов, находящихся как внутри объектов недвижимости, так и снаружи;
• Клумб для высадки цветов;
• Камня для укладки фасада;
• Плит, применяемых для оснащения подоконника;
• Столешниц;
• Ступенек.

Стоит отметить, что многие специалисты не рекомендуют осуществлять изготовление тротуарной плитки из кевларобетона, поскольку данный процесс является более длительным, чем выполнение из него других строительных элементов и в то же время отличается малой производительностью. Как правило, выпуском плитки занимаются уже те предприниматели, которые прошли организационную стадию процесса производства и имеют нескольких постоянных клиентов, а также заказы именно на такой материал.

Вывод

Все, кто освоил производство изделий из окатышей по вышеописанной технологии своими руками, отзываются о нем как о доступном, исключительно выгодном и быстро окупаемом (что касается оборудования).

Единственное, что необходимо понимать – существует некая сложность в рабочем процессе, поэтому лучше заранее ознакомиться с нормативными требованиями. Хотя бы для того, чтобы подобрать правильный состав смеси – кевларобетон при соблюдении технологии получится прочным и долговечным.

В представленных видео в этой статье вы найдете дополнительную информацию по данной теме.

Источник