Полимербетон

Способы производства литьевого камня

Процесс изготовления бетонополимера может быть непрерывным или периодическим.

Непрерывное производство

В этом случае мы говорим о крупном производстве, для которого потребуется приобрести соответствующее оборудование:

• Вибростол.
• Мешалку.
• Компрессорную систему с пистолетом.
• Силиконовые матрицы.
• Вытяжку.
• Шлифовальные и полировочные машины.

Чтобы приобрести все необходимое придется потратить порядка 250 000 рублей. Даже если учесть, что часть оборудования вы изготовите своими силами, самые дорогостоящие инструменты придется приобретать. Поэтому мы не будем останавливать на этом способе производства и рассмотрим более доступную технологию.

Основные компоненты полимербетона:

• полимерное связующее;
• грубодисперсные наполнители;
• отвердители;
• тонкодисперсные наполнители (графит, сажа, фарфоровую муку, барит и др.), повышающие прочность, модуль упругости, а в некоторых случаях и химстойкость полимербетона;
• пластификаторы (дибутилфталат, синтетические каучуки), способствующие повышению эластичности изделий из полимербетона;
• растворители и разбавители (например, фурфурол в фурановые смолы, толуол или ацетон в эпоксидные смолы), повышающие пластичность композиции и облегчающие ее формование;
• порообразователи и другие добавки.

Типичный состав композиции (в % по массе):

• щебень — 52,
• речной песок — 29,
• молотый кварц — 7,
• мономер ФА — 10,
• бензолсульфокислота — 2.

При изготовлении полимербетона компоненты тщательно перемешивают в обычном лопастном или шнековом смесителе или в вибросмесителе (отвердитель загружают в последнюю очередь). Процесс пожароопасен. Изделия из полимербетона формуют методами свободного литья или виброформования. Композицию выдерживают в формах сначала 1 сут при 18 — 25 °С, а затем 10—30 ч при 80—120 °С до полного отверждения связующего. В тех случаях, когда композицию не подвергают термообработке, прочность изделий из полимербетона повышается в течение 1—3 мес после их изготовления.

Свойства полимербетона

Свойства полимербетона определяются типом и количеством связующего и наполнителя, а также степенью отверждения связующего.

• Прочность полимербетона при сжатии: 50—120 Мн/м2;*
• Прочность полимербетона при изгибе: 12—40 Мн/м2;
• Прочность полимербетона при растяжении: 6—20 Мн/м2;

*1 Мн/м2 ≈10 кгс/см2),

• Ударная вязкость полимербетона— в пределах 10—20 кдж/м2, (или кгс·см/см2.)
• Ползучесть полимербетона зависит в основном от типа связующего, степени его отверждения, а также от условий нагружения. При длительном действии нагрузки, не превышающей 50% от разрушающей, деформация образцов полимербетона на основе мономера ФА прекращается через 240 сут нагружения. В интервале температур 20—70 °С образцы полимебетона на основе эпоксидных смол характеризуются незатухающей ползучестью.
• Теплостойкость полимербетона на основе различных связующих следующая (в °С):
• фурановые смолы — 150—200,
• эпоксидные — 80—120,
• полиэфирные — 70—100,
• фенольные — 120—180.
• Температурный коэффициент линейного расширения полимербетоне в 2—6 раз превышает этот показатель для стали и обычного бетона; при повышении температуры от —40 до 60 °С он изменяется от 20·10-6 °С-1 до 60·10-6°С-1.
• Теплопроводность полимербетона на основе мономера ФА меньше, чем у гранита и стали, соответственно в 10 и 100 раз.
• Полимербетоны обладают высокой стойкостью к действию химических реагентов (таблица 1).

Таблица 1: Химическая стойкость полимербетона и обычного бетона в различных средах (по 10-балльной шкале)

• Водопоглощение плотного полимербетона составляет 0,2—1,5% (за 30 сут).
• Полимербетон морозостоек: после 100 циклов замораживания и оттаивания масса фуранового полимербетона уменьшается на 0,1—0,2%, а его прочность снижается лишь на 5—8% (заметное снижение прочности наблюдается после 300 циклов).
• Полимербетоны, особенно на основе полиэфирных и эпоксидных смол, обладают хорошей адгезией ко многим материалам; Для полимербетонов, содержащих связующие, отверждаемые кислотами, характерна низкая адгезия к портландцементному бетону. Для повышения адгезии такой бетон перед нанесением на него полимербетона кислотного отверждения покрывают кислотостойким материалом.
• Прочность связи при испытании полимербетона на отрыв изменяется в пределах 2—10 Мн/м2 (20— 100 кгс/см2).

Полимербетон широко применяют для:

• покрытия полов в производственных помещениях с агрессивными средами,
• покрытия мостов и дорог, подвергающихся воздействию интенсивных нагрузок,
• для декоративной отделки различных сооружений.
• изготовления тюбингов, шахтной крепи, труб и т.д.

Армированный металлом полимербетон (сталеполимербетон) перспективен как высокопрочный материал, который может быть использован в конструкциях, контактирующих с агрессивными средами. Применение полимербетона в строительных конструкциях ограничивается в некоторых случаях его ползучестью при низких температуpax и горючестью.

О свойствах бетонов, изготовляемых на основе композиций неорганических вяжущих веществ и органических высокомолекулярных связующих, см. Полимерцемент.

Сферы применения

Из полимербетона изготавливаются красивые напольные покрытия, лестничные марши, облицовочная и тротуарная плитка, столешницы, подоконники и другие элементы.

Также материал используется для облицовки фундамента, ремонта бетонных поверхностей, для сооружения водоотводных лотков и при обустройстве наливных полов в помещении.

Кухонные столешницы

Изделие является гладким и имеет приятную на ощупь поверхность, солидный и дорогой внешний вид, а также не требует особого ухода. Кухонные столешницы из полимербетона — мечта хозяек.

Столешницы, по виду похожие на натуральный природный камень, долго служат, не портятся от повышенной влажности и устойчивы к механическим повреждениям.

Полы

Напольные покрытия из полимербетона красиво выглядят, не притягивают пыль и не боятся серьезных нагрузок. В отличие от привычной керамики и натурального камня поверхность такого пола является теплой.

Благодаря повышенной прочности, пол из такого материала используется в промышленных рабочих цехах, просторных гаражах, ангарах и действующих аэропортах. Огромное преимущество заключается в быстром монтаже полимербетона.

Фасадный декор

Сегодня из полимербетона изготавливаются разные красивые изделия декора, например, барельефы, колонны и карнизы, пилястры и другие элементы. У готовых изделий присутствуют четкие гипсовые формы, а также отличные прочностные характеристики. Декор легко прикрепляется к фасаду.

Из литьевого камня изготавливаются разнообразные элементы внутренней отделки, например, плинтуса для жилых комнат, молдинги и великолепные фигурные накладки.

Памятники

В этой сфере полимербетон не уступает мрамору и граниту. Памятники из такого материала служат в течение десятилетий, не боятся неблагоприятной погоды, не трескаются и не осыпаются с течением времени. Под заказ производятся изделия по низкой себестоимости по сравнению с памятниками из натурального камня.

Вам нравится полимербетонный фасадный декор?

Да

Нет

Преимущества полимерного бетона

Армировать бетон строители научились достаточно давно. Еще в начале прошлого столетия был запатентован способ упрочнения бетона металлом.

Использование же в качестве усиливающих агентов полимеров появилось относительно недавно.

Многие строители отрицательно отзываются о пластике, поскольку он может комковаться при смешивании. Сейчас есть множество добавок, которые помогут решить эту проблему.

Полимер более легкий, чем металл или стекло. Поэтому он даже способен несколько облегчить конструкцию. Пластмассовые армирующие частицы устойчивы к коррозии и атмосферному воздействию. Можно добиться такого соотношения ширины и длины волокна, которое позволит упрочнить бетон в несколько раз по сравнению со стандартным образцом.

Архитектурный и ландшафтный декор из полимербетона

В перечень нашей продукции входят такие изделия:

• элементы фасадного декора: карнизы, русты, колонны, пилястры, капители, кронштейны, облицовочные панели;
• детали лестниц и ограждений: ступени, балясины, балюстрады, навершия, парапеты, крышки для столбов;
• интерьерные элементы: панно, панели, каминные порталы, столешницы, подоконники, барные стойки, мойки;
• ландшафтные формы: вазоны, фонтаны, мостики, фигуры, беседки и др.

Так как большинство изделий выполняются внутри полыми (благодаря высокой прочности материала), то вес элементов архитектурного декора небольшой. Это позволяет использовать полимербетон для отделки высотных и зданий с ослабленными конструкциями.

Ознакомиться с нашими работами Вы можете на страницах Продукция и Новости.

Процесс работы состоит из таких этапов

1. Создание эскиза будущего декоративного элемента в компьютерной графической программе. Расчет размеров и толщины стенок изделия.
2. Создание скульптором гипсовой модели – для элементов со сложной конфигурацией и деталировкой. Для прямолинейных и несложных элементов модель не требуется.
3. По модели изготовляется форма для отливки. Она может быть гибкой (из силикона), жесткой (из стеклопластика) или выполненной из фанеры (для деталей простой формы).
4. Далее начинается процесс изготовления изделия из полимербетона. Форма изнутри плотно смазывается разделительной восковой пастой – для удобства извлечения готового изделия после отверждения.
5. Поверху пасты наносится гелькоут, который будет выполнять роль защитного покрытия. Гелькоуты бывают цветными, что создает дополнительные декоративные качества изделию. Гелькоут может наноситься вручную – валиком или кистью, или с применением компрессорной системы с пистолетом.
6. Пока гелькоут высыхает, в специальных смесителях (строительном миксере или мешалке) готовится композиционный состав из наполнителя, связующего вещества, отвердителя и модифицирующих добавок.
7. Смесь нужной толщины закладывается в форму.
8. Производится процесс виброуплотнения состава на вибростоле. Эта процедура требуется для того, чтобы материал стал плотным, однородным, вышли все пузырьки воздуха. Виброуплотнение длится в среднем 2 минуты.
9. Далее форма с композитной смесью оставляется для затвердевания естественным путем (или может быть применена термообработка для ускорения процесса).
10. Когда полимербетон полностью отвердел, изделие извлекается и поддается финишной обработке: шлифованию и полировке.

Все работы выполняются с применением мер безопасности. Конечные изделия – экологически чистые и безопасные для людей и окружающей среды.

Что такое полимербетон

Полимербетон относится к классу бетонных смесей, где традиционные цемент и силикат заменяют полимером, что обеспечивает застывшему монолиту ряд специфических свойств. Полимер – это жидкая смола, которая выступает в роли вяжущего и скрепляющего остальные компоненты элемента. Изделия из полимербетона обладают большим сроком эксплуатации, легко переносят негативные воздействия различного характера, подходят для производства изделий, ремонта и строительства.

Основные типы полимербетона:

1. На основе термопластичных полимерных вяжущих – метилметакрилатовые и индекумароновые.
2. На базе термореактивных полимерных вяжущих – фенольные, карбамидные, фурановые, полиэфирные, фенолформальдегидные и т.д.

Полимербетоны для создания несущих строительных конструкций создают на базе термореактивных смол. А вот термопластичные виды чаще используются для производства защитных облицовок, декоративно-отделочных материалов. Основные технические характеристики материала определяют химический состав синтетической смолы, фракция и вид наполнителей, особенности армирования.

При производстве материала самые важные этапы – правильный выбор компонентов (фракционность наполнителя, его объем) и верный расчет содержания вяжущего полимера. Компоненты тщательно перемешивают, заливают в формы и позволяют застыть в специальных камерах.

Литьевой камень применяется достаточно широко – в производстве фасадной лепнины, подоконников, кухонных столешниц. Также материалом заливают полы и лестницы, создают из него облицовочную и тротуарную плитку, разнообразные строительные конструкции, памятники, сантехнические изделия, фонтаны и т.д. Актуален полимербетон для ремонта разных элементов, заделки трещин, заливки разных поверхностей.

Некоторые производители поставляют на рынок полимербетон в формате готовых сухих смесей – для приготовления полимербетона достаточно смешать его по инструкции с мелким наполнителем.

Преимущества и недостатки литьевого камня

Полимерцемент часто применяется при возведении конструкций, которые нельзя изготовить из обычного бетона, ввиду его хрупкости. Благодаря полимерному составу, сооружения будут менее подвержены деформациям или разрушениям.

Помимо этого полимербетон обладает следующими преимуществами:

• Благодаря высокой водонепроницаемости и устойчивости бетонополимера к перепадам температурных режимов, на поверхности готового изделия капли воды практически сразу испаряются, вследствие чего не происходит образования трещин и прочих дефектов.
• Поверхность полимерцемента остается гладкой на протяжении всего срока эксплуатации, благодаря чему изделия из полимербетона не пачкаются.
• Многообразие расцветок позволяет создавать из этого материала изделия, стилизованные под дорогостоящие натуральные породы (гранит, мрамор и прочие).
• Материал поддается переработке с возможностью повторного использования бетонополимера.
• Конструкции из этого легкого бетона не нуждаются в дополнительной обработке.

Если говорить о недостатках современного материала, то стоит выделить следующие минусы:

• Горючесть полимербетона.
• Высокую стоимость некоторых связующих компонентов (однако если вы используете в качестве заполнителя молотую муку, то затраты значительно сократятся).
• В продаже не всегда можно найти все необходимое для производства такого состава.

Говоря о производстве полимербетона, стоит рассмотреть возможные варианты изготовления такого бетона.

Разновидности полимербетона, что входит в состав

Полимербетоны – смеси, состоящие из стирола, эпоксидной, полиамидной, полиуретановой, метилметакрилатной смолы, латексов. Образуются при сочетании смолы и растворителей, отвердителей, катализаторов. В составе наполнителя играют роль связующего вещества.

Полимерцементный бетон получается путём добавления полимерного наполнителя в основной цементный раствор. Для заполнения пустот применяют гравий, золу, щебень, песок, шлак.

Происходящая в смеси полимеризация образует монолит – бетонополимерный материал, по характеристикам во многом превосходящий цементный бетон.

Полимербетоны бывают:

• Пластобетонные – устойчивы к температурным колебаниям, воздействию кислотной и щелочной среды.
• Бетонополимерные – строительные смеси, которые после застывания пропитываются мономерами.
• Полимерцементные – бетоны с повышенной плотностью, используются при отделке плит различной толщины, кирпича, в строительстве аэродромов.

От типа работ зависит, какой бетон используется.

• Каркасный молекулярный –тип бетона, не имеющий наполнителя, соединение частичек происходит только при помощи связующих полимерных веществ.
• Наполненный полимерный – в качестве наполнителя содержит щебень, шлак гравий.

Состав полимербетона

Львиную долю состава полимерцемента занимает заполнитель и добавляется он сразу двух видов:

• Молотый – тальк, графитовый порошок, андезитовая мука, молотый базальт, слюда и прочее сырье.
• Грубодисперсный – гравий, щебень, кварцевый песок.

Важно! При производстве литьевого камня нельзя использовать металлическую пыль, цементную известь и мел. В качестве «скрепляющего» составляющего используется смола:

В качестве «скрепляющего» составляющего используется смола:

В качестве «скрепляющего» составляющего используется смола:

• фурано-эпоксидная (должна отвечать требованиям ТУ 59-02-039.13-78);
• фурфуролацетоновая (ФАМ), отвечающая стандартам ТУ -73;
• карбамидоформальдегидная (соответствует нормам ГОСТ 14231-78);

Чтобы скрепить заполнитель часто используют полиэфирную смолу, так как она стоит дешевле других.  Также допускается использование мономер метилметакрилата (сложного метилового эфира), отвечающего стандартам ГОСТ 16505.

Помимо этого в составе литьевого камня присутствуют отвердители, пластифицирующие добавки и красящие компоненты. Они также должны соответствовать требованиям, предъявляемым к химическим добавкам (ГОСТ 24211).

В зависимости от того или иного количества и типа компонентов можно получить полимербетон разного качества.

Что такое полимербетон

Для изготовления полимербетона кроме традиционного цемента в смесь добавляют такие связующие вещества, как полиэфирные смолы или акрил. Кроме того, в состав материала входят различные красители и наполнители – песок, кварц, гранитная или мраморная крошка. Они придают готовым изделиям вид натурального камня различных пород и требуемую фактуру.
Образец материала По сравнению с обычным бетоном полимербетон обладает повышенной устойчивостью к воздействию влаги и низких температур, более высокой прочностью на растяжение и сжатие, а, следовательно – и большей долговечностью. Однако изделия из полимербетона из-за высокого содержания в них дисперсной фракции не способны выдерживать большую несущую нагрузку. Поэтому они не применяются в качестве опорных элементов. Зато в качестве интерьерного или фасадного декора они незаменимы.