Dveri-lubercy.ru

Дизайн и ремонт
0 просмотров
Рейтинг статьи
1 звезда2 звезды3 звезды4 звезды5 звезд
Загрузка...

Геополимерный бетон своими руками в домашних условиях

Рецепт геополимерного бетона — из чего и как делать своими руками?

Композитный или геополимерный бетон стал актуальным в последнее время, так как экологическая обстановка в мире ухудшается и производители стараются выпускать продукцию, не оказывающую пагубного воздействия на окружающую среду. Такой вид материала, как геополимер, относят к экологически чистому, состоящему из натуральных материалов. В сравнении со стандартным видом, он имеет быстрый срок твердения (до 1-й недели) и более стойкий к влиянию кислот и других химических элементов.

  1. Что собой представляет геополимерный материал?
  2. Рецепт геополимера
  3. Свойства цемента
  4. Геополимерная технология производства бетона
  5. Области применения
  6. Как сделать геобетон своими руками?
  7. Подготовка к работе
  8. Замешивание раствора
  9. Заливка смеси в формы
  10. Преимущества и недостатки

Структура геополимерного бетона

Прежде чем перейти к рецепту геополимерного бетона, стоит разобраться в его структуре. Что входит в состав этого материала? На замену песку, щебню и гравию в качестве заполнителя пришли шлак и летучая зола, а связующими компонентами послужили жидкое стекло и разбавленный водой гидроксид калия.

Нужные составляющие:

  • Шлак — отходы от выплавки металла. При получении полибетона он является обязательным веществом.
  • Зольная пыль получается при сжигании твёрдого топлива. Добавление её в бетон намного увеличивает прочность возводимого строения.
  • Жидкое стекло — бесцветные кристаллы силикатов калия или натрия. При хранении очень важно оберегать от влаги. Контактируя с воздухом, водный щелочной раствор силикатов натрия и калия впитывает пар и расплывается.
  • Гидроксид калия, как и предыдущий компонент, при соприкосновении с воздухом тоже расплывается. По этой причине его нужно распаковывать перед тем, как начинать делать раствор. Так как это вещество очень вредное, работать с ним нужно только с применением средств защиты — респираторов, очков и рукавиц.
  • Большой вред материал принесёт при попадании на слизистые оболочки или в глаза.

    Как сделать своими руками

    Технология создания искусственного камня включает использование уже известных компонентов. Домашние мастера используют такие пропорции:

    • жидкое стекло – 250 г;
    • гидроксид калия – 200 г;
    • шлак и зольная пыль – по 750 г;
    • вода – 130 г.

    А вот какой пескобетон лучше всего использовать для стяжки пола можно узнать здесь из статьи.

    Рецепт рассчитан на приготовление 1 литра бетонной смеси. Проведя расчеты можно получить расход компонентов для создания нужного количества экологически чистого бетона. На сегодняшний день нет научных публикаций с точным составом. При создании бетонной смеси по этому рецепту, возможно, понадобятся некоторые изменения в его количественном составе.

    На видео рассказывается, как сделать геополимерный бетон своими руками:

    Все указанные компоненты без труда можно купить в торговой сети. Однако следует учесть, что стоимость готового бетона на основе технологии полимеризации будет выше, чем у бетонной смеси из портландцемента. Смесь схватывается очень быстро. Чтобы замедлить этот процесс в рецептуру вводят декагидрат тетрабората. Дополнительно в состав могут добавлять смолы на водной основе, латексы и ПВА.

    Технология приготовления

    Для начала нужно приготовить инструменты и емкости. Понадобятся:

    • перчатки, очки, спецодежда, респиратор и другие средства защиты от действия агрессивных веществ;
    • емкость для смешивания;
    • инструмент для перемешивания, не вступающие в реакцию со щелочами (деревянная лопатка);
    • весы для контроля за соблюдением пропорций;
    • формы для отлива (опалубка).

    Из статьи можно узнать какой бетон можно использовать для фундамента дома.

    При смешивании компонентов геополимерного бетона выделяется тепло. Это нужно учесть при выборе емкости для перемешивания. Если есть необходимость ускорить застывание смеси, в опалубке можно проложить электролиты, но это важно учесть при расчете пропорции бетона для фундамента дома.

    Все компоненты нужно смешивать быстро. Работы нужно проводить при низкой влажности воздуха. Гидроксид калия представляет собой бесцветные гранулы, которые при повышенной влажности просто «плывут». Их распаковывают перед самым приготовлением смеси.

    КОН довольно агрессивен. При контакте с кожей, и особенно слизистой, он вызывает серьёзные ожоги. Работать с ним нужно в очках и перчатках. Не менее осторожно нужно работать и с метасиликатом калия (жидким стеклом). Оно также имеет кристаллизованную структуру и очень гигроскопично.

    Из статьи можно узнать каков ГОСТ у бетона 26633 2012.

    Композитный бетон – один из немногих существующих способов утилизации шлаков и золы. Летучая зола – это отходы сгорания твёрдого топлива. Этот компонент может составлять до 75% в составе геополимерной бетонной смеси. Вещество имеет сомнительную экологическую репутацию. Но его применение делает бетон долговечным и прочным.

    Все компоненты смешивают в бетономешалке в такой последовательности:

    • заливают воду;
    • засыпают шлак и летучую золу;
    • компоненты хорошо перемешивают;
    • добавляют полимеры;
    • перемешивают бетон до готовности.

    Заливать формы нужно в сухом месте. Застывая, этот вид бетона образует плёнку. Она имеет свойство набухать при контакте с водой. Чтобы этого не случилось, нужно оградить залитые формы от повышенной влажности.

    Затвердевает геополимерный бетон за день. Для полного застывания ему понадобится неделя. Этот срок значительно меньше, чем у обычного бетона, которому нужно 28 дней. Работать с геополимерным бетоном нужно быстро.

    Но если всё сделать правильно, то в результате вы получите материал:

    • с высокой прочностью на сжатие;
    • с низкой усадкой;
    • с устойчивостью к действию высоких температур и кислот;
    • сравнимый с гранитом по непроницаемости.
    Читать еще:  Заливка пола в сарае

    Из статьи можно узнать чем отличается газобетон от пенобетона.

    Геополимерный бетон своими руками

    Невозможно представить современное строительство без использования такого материала, как бетон. Он широко применяется при постройке зданий, фундаментов, сооружений различной сложности. Бетон – универсальный материал, поэтому он имеет различные составы и качество.

    Геополимерный бетон имеет ряд преимуществ перед обычным бетоном, прежде всего это экологически чистый строительный материал.

    В связи с постоянным прогрессом и развитием нанотехнологий, учеными был разработан инновационный вид бетона – геополимерный бетон. Стоимость такого материала в разы, а то и в десятки раз ниже традиционного. Благодаря своему составу он отличается своей экологичностью (в производстве используются только натуральные компоненты).

    Различают следующие виды бетона:

    • в зависимости от сферы использования (дорожные, звукопоглощающие, жаростойкие, декоративные, для промышленных и жилых зданий);
    • в зависимости от плотности состава (особо легкий – до 500 кг/м3, легкий – 500-1800 кг/м3, тяжелый – 1800-2500 кг/м3 и особо тяжелый – свыше 2500 кг/м3);
    • в зависимости от степени связуемости (гипсовый, силикатный, цементный, шлакощелочной);
    • в зависимости от степени жесткости, согласно ГОСТ: сверхжесткие, жесткие и подвижные.

    Свойства и структура

    Геополимер состоит из смеси зольной пыли, шлака, жидкого стекла и других реагентов.

    Геополимерный бетон по своей структуре очень похож на натуральный камень, поэтому сооружать здания из этого материала своими руками быстро и несложно. К тому же из него можно выливать различные фигуры. В настоящее время геополимер, из-за его замечательных свойств, хорошо используют в архитектуре и искусстве для создания статуй и колонн. Материал не подвержен коррозии, растрескиванию и не поддается разрушительному воздействию окружающей среды.

    Ниже приведены отличия и преимущества геополимерного бетона: высокая прочность материала, низкая проницаемость (как у гранита), устойчивость к высоким температурам – негорючий материал, высокая скорость отвердевания (в 2-3 раза выше по сравнению с обычным), дешевое производство (в составе – зола), большая устойчивость к низким температурам, замораживанию и размораживанию.

    Рецепт геополимерного бетона своими руками разработал ученый Эрез Эллоче из университета Луизианы.

    Египетский геополимер имел следующий состав: ил из Нила, гравий известняка, поваренная соль, зола и дробленая известь.

    Однако многие ученые утверждают, что он использовался еще при строительстве египетских пирамид. Ученый-химик Иосиф Давидович раскрыл и описал рецепт приготовления египетского геополимерного бетона. В его состав входили: в равных пропорциях растертые в пыль (около 5 %) ил из Нила и гравий известняка, поваренная соль, зола и дробленая известь (в небольшом количестве). При добавлении в цемент даже 1% органического связующего существенно увеличивается прочность получаемого раствора.

    Так как ученые только исследуют и разрабатывают наиболее подходящий состав, точных пропорций ингредиентов в официальных документах опубликовано не было. Однако довольно большое количество “самостоятельных” строителей экспериментируют с тем, как можно изготовить геополимерный бетон из доступных компонентов своими руками. В действительности это возможно, достаточно только иметь определенные знания в области химии, физики и желание экспериментировать.

    Рецепт геополимерного бетона

    Схема опалубки для бетонной плиты: 1 — поперечный брус, 2 — продольный брус, 3 — фиксирующий паз, 4 — клин, 5 — металлическая скоба, 6 — дно.

    Этот рецепт хорошо зарекомендовал себя.

    Для приготовления 1 литра смеси вам понадобятся:

    1. 160 г гидроксида калия (КОН).
    2. 200 г жидкого стекла 60% (K2SiO3).
    3. 540 г золы (“летучая зола”).
    4. 100 г воды.

    Используемые инструменты и емкости:

    • средства защиты от агрессивных веществ (перчатки, очки, халат, шапка, респиратор);
    • емкость для смешивания ингредиентов (при смешивании раствор выделяет тепло, поэтому наиболее оптимальным вариантом будет использование стеклянной емкости);
    • деревянная лопатка для размешивания (или любая палка, не вступающая в реакцию с щелочами);
    • электронные весы (соблюдение правильных пропорций очень важно, для изготовления небольших порций можно использовать обычные кухонные весы);
    • форма для отливания бетона (для более быстрого застывания бетона можно соорудить опалубку и протянуть в нем электролиты).

    Все ингредиенты довольно легко найти в продаже. Большинство из них можно найти в сельскохозяйственных магазинах. Рассмотрим, какими свойствами должен обладать каждый из ингредиентов и какова процедура приготовления бетона своими руками.

    Смешивание компонентов стоит производить аккуратно, быстро, при низкой температуре.

    Схема опалубки для фундамента.

    Гидроксид калия – гигроскопичные бесцветные кристаллы, при попадании воздуха быстро “расплываются”. Поэтому хранить нужно их во влагонепроницаемой защитной упаковке и распаковывать перед самым использованием. Компонент очень агрессивен, негативно воздействует на слизистые оболочки, кожу и все материалы органического происхождения (оставляет сильные ожоги). Особенно опасен гидроксид калия попаданием даже малейших частиц в глаза и на слизистые оболочки органов человека. Поэтому обязательно все работы с КОН необходимо проводить в специальных защитных очках и перчатках.

    Читать еще:  Лестница на крыльцо из бетона

    Жидкое стекло (метасиликат калия) представляет собой также гигроскопичные бесцветные кристаллы. Это неорганическое соединение, смесь щелочного калия и метакремниевой кислоты. Данный компонент можно без проблем приобрести в сельскохозяйственных магазинах, так как метасиликат калия активно применяют для удобрения различных культур.

    Геополимерный бетон затвердевает в течение 28 дней.

    Летучая зола представляет собой золу, уносимую из топки продуктами сгорания твердого топлива. Учеными доказано, что увеличение содержания в бетоне золы до 75% улучшает прочность и долговечность сооружений. Золу можно без проблем приобрести в сельскохозяйственном магазине. Однако это вещество вызывает много опасений из-за своей экологичности.

    Охлажденную воду, можно и комнатной температуры, следует аккуратно и быстро влить в смешанный порошок, состоящий из всех ингредиентов. Не забывайте постоянно интенсивно помешивать раствор до получения однородной массы. При смешивании отмечается нагрев смеси и выделение небольшого количества углекислого газа.

    Если произвести тепловую обработку полученного раствора, то состав при 80 градусах Цельсия за день отвердеет до 110 мПа. Если же раствор оставить застывать без тепловой обработки, то отвердевание до 100 мПа достигается за 7-10 дней. Для застывания обычного бетонного раствора до такого состояния понадобится целый месяц. Ели нужно замедлить скорость схватывания состава, применяют вещество под названием декагидрат тетрабората.

    В итоге, благодаря химическим процессам, мы получаем очень крепкий монолит, который по своим свойствам и параметрам имеет прочность гранита, а также во много раз превосходит обычный портландцемент.

    Еще одним плюсом производства геополимерного бетона является его состав. Делая бетон своими руками, вы тем самым очищаете окружающую среду от отходов разнообразных отраслей промышленности и сельского хозяйства, которые практически не перерабатываются и не утилизируются. Данные отходы наносят огромный ущерб окружающей среде и экологии в целом. Поэтому сырье для производства такого бетона значительно дешевле обычного.

    Геополимер обладает очень хорошими и полезными качествами. Он очень устойчив к коррозии, выделяет и проводит в десяток раз меньше газов, способствующих возникновению “парникового эффекта”. Геополимерный бетон имеет высокую прочность при растяжении и сжатии, а, что самое главное, огнеупорность данного материала составляет более 1000 градусов.

    Известные рецепты геополимерного материала

    Из геополимера несложно делать различные фигуры, это очень прочный, но в то же время поддатливый материал.

    Также широко используется рецепт приготовления геополимерного бетона своими руками с использованием водорастворимых смол и поливинилового спирта. Чтобы такая смесь отвечала всем заявленным требованиям, масса полимерных органических добавок должна составлять не менее 1/5 всей массы цемента. В качестве отвердителя в таком растворе используется полиэтилен-полиаминовый отвердитель. Приготавливаются такие растворы аналогично обычным смесям из цемента. В емкость или бетономешалку закладываем воду со специальным цементом, предназначенным для производства геополимерного бетона. После этого в смесь добавляются полимерные компоненты и все смешивается до полной готовности. Изготовление требует точного соблюдения рецепта.

    Для более быстрого схватывания геополимерного бетона используют специальную опалубку с электродами. Размер ее может быть любой, но удобнее использовать емкость объемом 1 м3. После перемешивания смесь следует залить в пространство между опалубкой с электродами и оставить на час. Тем временем от автономного электрогенератора через преобразователь электрического тока воздействуют на раствор. После затвердения можно доставать полученный фрагмент и приступать к изготовлению нового.

    В различных источниках имеются упоминания о изготовлении геобетона своими руками из различных материалов и веществ. Наиболее часто используют глину, гипс и известь. Для замедления схватывания гипса применяют водный раствор костного клея, щелок и гашеную известь. Введение 1% такого вещества от массы бетона увеличивает срок схватывания раствора на целый час.

    Очень часто в качестве вяжущих материалов используют такие органические вещества, как битум, деготь, белок, яйца и навоз. Эти материалы способны переходить в твердое и малопластичное состояние в процессе поликонденсации и полимеризации. Такие продукты экологически безопасны и имеют высокую прочность при растяжении, менее хрупкие. Данные методы и материалы использовались еще нашими предками при строительстве домов и сооружений.

    Для использования предложенного рецепта в строительстве домов и других жилых помещений и его удешевления в раствор “подмешивают” древесину или древесные опилки. Древесина перед использованием тщательно очищается и измельчается, хорошо вымачивается в воде или специальном растворе. После обработки озонатором полученную массу смешивают с компонентами смеси и закладывают в бетономешалку. Вместо древесины можно использовать измельченный гравий или щебень. После приготовления полученную смесь заливают в форму и оставляют до полного застывания.

    Наука не стоит на месте, и ученые упорно трудятся над созданием особого рецепта геополимерного бетона, который поразит всех своими свойствами и способами применения. Секрет производства уже почти раскрыт. Осталось подождать год-два, и геополимерный бетон заполонит улицы нашей страны. В домашних же условиях производство геополимерного бетона своими руками – довольно трудоемкий и кропотливый процесс.

    Читать еще:  Можно ли заливать бетон в воду

    Рецептура

    При подборе компонентов следует руководствоваться проверенной рецептурой. Специалисты в строительной области постоянно трудятся над ее улучшением. Стандартов для пропорций нет – зависят они от особенностей составляющих и назначения компонентов. Но есть и хорошо себя зарекомендовавшие рецепты, применение которых позволяет подготовить геополимерный бетон своими руками даже в домашних условиях.

    Составляющие, которые используют вне промышленных условий, будут такими же. Но их берут в меньшем количестве, чтобы приготовить такой объем смеси, которого достаточно для выполнения нужных задач. Вот базовый рецепт, применение которого позволяет подготовить 20 кг полибетона:

    • Калия гидроксид – 1,8 кг.
    • Жидкое стекло – 4,0 кг.
    • Зола – 6,6 кг.
    • Шлак – 6,6 кг.
    • Вода — 11 л.

    Такой рецепт неплохо зарекомендовал себя и часто применяется в домашних условиях.

    Преимущества и недостатки

    Основные преимущества геобетона:

    • низкая усадка — отделку следует начинать сразу после завершения строительства;
    • устойчивость к воздействию химических веществ;
    • устойчивость к атмосферным осадкам, перепадам температуры;
    • сниженная паропроницаемость;
    • возможность обработки с применением ручного инструмента;
    • простота обработки;
    • экологическая безопасность — достигается за счет отсутствия в составе вредных компонентов;
    • быстрое высыхание — занимает до 10 дней, в отличии от жидкого бетона для выравнивания бетонного пола;
    • доступная стоимость;
    • возможность изготовления в домашних условиях.

    • отсутствие установленного ГОСТа для изготовления раствора, существует риск приобретения некачественного раствора;
    • не на 100 % натуральный состав, на 10 % геополимерный бетон состоит из гидроксида калия, жидкого стекла.

    Достоинства геополимерного бетона

    Данный материал обладает следующими преимуществами:

    • имеет маленький удельный вес;
    • низкое содержание токсичных веществ;
    • устойчив к коррозии, растрескиванию, высоким и низким температурам;
    • является негорючим;
    • обладает высокой прочностью на сжатие;
    • способность быстро набирать наибольшую прочность за короткий период;
    • имеет низкую теплопроводность;
    • отличается малой усадкой (то есть сразу же по окончании строительства можно приступать к отделочным работам);
    • устойчив к химическим реагентам;
    • скорость затвердевания в 3 раза выше, чем у бетона традиционного;
    • низкая паропроницаемость;
    • выделение парниковых газов минимальное;
    • экологически чистый;
    • долговечный;
    • невысокая стоимость составляющих материала;
    • прост в обработке.

    Технология мытого бетона — что из себя представляет

    В основе технологии производства изделий из мытого бетона – принцип двухслойности – когда нижний слой застывает быстрее верхнего.

    Нижний слой заполняет большую часть объема будущего готового объекта. Он имеет обычную рецептуру строительного бетона: цемент, песок, вода с добавлением заполнителя крупной фракции: щебень, галька, гравий размером 1-2 см.

    Верхний слой изготавливают также из стандартного цемента, но с добавлением просеянного речного песка и декоративных добавок: мелкая галька и разноцветный щебень, битое стекло, мраморная крошка, кварцит, цветной гравий и пр. Фантазия здесь не ограничена.

    Чтобы добиться оригинального результата, в верхний слой добавляют замедлитель застывания бетонной поверхности. Обычно он выпускается в консистенции геля или лака, который проникает в структуру бетона на глубину до 8 мм, деактивируя его затвердение. После введения геля, верхний связующий слой вымывают мощной струей воды без ущерба для нижнего.

    По окончанию работ получается четкий рельеф и очищенные элементы декора, которыми выполнена поверхность готового изделия. Создается эффект естественного природного камня. Финальный вид предмета зависит от цвета, размера и типа декора, а также от глубины промывки.

    Особенности, где применяется

    В строительном деле есть несколько марок бетона: для возведения несущих стен или опор, заливки плиты под фундамент и отделочных работ. Как раз для последних используется мытый бетон. С его помощью можно:

    • изготовить тротуарную плитку для оформления дорожек и дворовой территории;
    • изготовить плиты для оформления ступеней;
    • залить монолитное покрытие для садовых тропинок, площадки для барбекю и прочее;
    • выполнить отделку цоколя, эркера, колонн или других несущих элементов дома;
    • изготовить различные элементы садовой мебели, вазоны и кашпо для цветов, подпорные стенки.

    Одно из преимуществ этого материала перед различными облицовочными плитами – это его долговечность. Облицовка со временем разрушается под действием атмосферных явлений. Изделия, выполненные по технологии мытый бетон, получаются монолитными, а поэтому очень прочными.

    Еще один плюс мытого бетона – это бюджетность, ведь необходимые материалы есть в любом строительном магазине, а работы под силу даже неквалифицированному человеку.

    Области применения

    Широко используется в строительстве. Из геополимера возводятся различные облегченные и несущие конструкции. Прочность и характеристики материала позволяют делать стены тоньше. Материал можно использовать как в малоэтажном, так и в многоэтажном строительстве. Отлично подходит как для строительства жилых, так и общественных зданий.

    Натуральные материалы помогают в создании комфортного микроклимата внутри помещений. Иногда применяются для отделки внутренней или внешней части зданий. Реже из геополимеров создают элементы декора: вазы для растений, статуи и прочие украшения.

    голоса
    Рейтинг статьи
    Ссылка на основную публикацию
    ВсеИнструменты
    Adblock
    detector