Геополимерный бетон
Геополимерный бетон (или просто геобетон) это продукт, который в своем составе по большей части включает вещества естественного происхождения. Открытие данного вида бетона стало возможным благодаря разработке экологически чистых строительных материалов.
На изготовление геополимерного бетона тратится сумма денег, которая на порядок меньше суммы, что уходит на производство иного по составу материала. Экологические же свойства напротив гораздо выше. Такой вид бетона ничем не уступает остальным, а по некоторым параметрам даже серьезно их опережает. Например, он обладает достаточно высокой стойкостью к воздействию высоких температур. Блок из геополимерного бетона раскалили до 230 градусов по цельсию и держали в таком состоянии двое суток, а после окончания эксперимента не обнаружилось ни единой трещины. Имеет малую степень усадки. Прочность его можно сравнить с прочностью природного гранита.
Использование геополимерного бетона при строительстве египетских пирамид
Полимерный бетон использовали еще во времена строительства пирамид, саркофагов и некоторых статуй в Египте. Этот факт был раскрыт и доказан ученым-химиком Иосифом Давидовичем. Он сумел раскрыть компоненты, из которых делали египетский геополимерный бетон. Так, он состоял из равных пропорций растертых в пыль ила из Нила и гравия известняка, поваренной соли, золы и дробленой извести.
Использование геополимерного бетона в Египте подтверждается следующими фактами:
- отсутствием трещин на блоках пирамид, ведь бетон – это однородный, аморфный материал, который не дает трещин;
- отсутствием загара на поверхности блоков пирамид, который неизбежно покрывает поверхность любого естественного камня.
Именно благодаря использованию геополимерного бетона в Египте смогли сохраниться все разнообразные и многочисленные объекты.
Структура и свойства геобетона
Структура геополимерного бетона имеет много общего со структурой натурального камня. При этом по своим свойствам он значительно превосходит обычный бетон. Соответственно применение этого материала во время строительства имеет целый ряд преимуществ.
Преимущества
- очень быстрое затвердевание и приобретение прочности, особенно в сравнении с обычным бетоном;
- для получения 100-процентной марки материала достаточно одной недели;
- является морозостойким, водонепроницаемым, огнеупорным износостойким, не только не уступая, но и значительно превышая качественные значения гранита;
- имеет хорошую степень эластичности. Именно поэтому из него очень часто изготавливают декоративные элементы и изделия, имеющие изящную форму;
- в основном состоит из отходов хозяйственной деятельности, которые до этого ранее практически не перерабатывали и не использовали. Соответственно производство уже на сегодняшний день может использовать приличную сырьевую базу;
- производство предполагает одновременное использование и утилизацию отходов, которые могут наносить вред экологии;
- отличается простой технологией производства.
Недостатки
Несмотря на наличие многих положительных сторон, геополимерный бетон все же имеет и некоторые недостатки:
- около 10% компонентов материала никак нельзя назвать натуральными. Речь идет о гидроксиде калия и жидком стекле;
- материал все еще не выпущен в массовое производство. Поэтому отсутствуют какие-либо стандарты и нормативные требования для данного вида продукции.
Использование геополимерного бетона вместо обычного позволяет значительно сэкономить. Такую низкую стоимость он имеет благодаря особенностям технологии производства. Стоит отметить, что для приготовления правильной смеси подбирать компоненты необходимо особенно тщательно.
Изготавливают геополимерный состав путем смешивания гидроксида калия, жидкого стекла, золы уноса, воды и шлака. Использование шлака делает материал особенно прочным. Но при этом, он может провоцировать возникновение усадочных трещин. Но если в шлак добавить такой особыйкомпонент, как золу уноса, то можно получить необходимую качественную консистенцию. Все дело в том, что сама по себе зола обладает высокими физическими и технологическими свойствами. Благодаря ее использованию получается материал, который имеет отличные эксплуатационные показатели и характеристики.
Рецепты геобетона
Интересно, что изготовить геополимерный бетон можно даже самостоятельно. Для этого все компоненты смешивают в строгих пропорциях в условиях очень низкой температуры.
Стоит отметить, что единого рецепта, следуя которому можно самостоятельно создать этот материал не существует. Если быть точнее, то ученые и производители тщательно скрывают эту технологию и поэтому получение действительно достойного результата можно благодаря применению метода «проб и ошибок».
Если вы хотите провести свой собственный эксперимент, то учтите, что к наиболее часто используемым вяжущим компонентам можно отнести водорастворимую смолу или ПВА. Благодаря входящему в состав ПВА поливиниловому спирту смесь приобретает необходимую консистенцию.
Также обязательно учитывайте, что для получения действительно качественной бетонной смеси необходимо следить за тем, чтобы процентное соотношение полимеров и любых других органических добавок было в размере 20% от всей массы цемента. Максимально качественной будет смесь с добавлением полиамидных или эпоксидных водорастворимых смол, и полиэтилен-полиаминовых отвердителей.
Для того, чтобы приготовить 0,4 литра бетона, необходимо подготовить следующие ингредиенты:
- Гидроксид калия 40% – 80 гр.
- Жидкое стекло – 100 гр.
- Шлак – 300 гр.
- Зола уноса – 300 гр.
- Вода – 52 гр.
Процесс приготовления геополимерных бетонных растворов мало чем отличается от процесса приготовления стандартной смеси из цемента. Для этого в бетономешалку закладывают воду и небольшое количество цемента, который специально предназначен для полимербетона. После перемешивания цемента с водой в смесь вводят золу уноса и шлак. После тщательного перемешивания необходимо выполнить добавление полимерных компонентов и перемешать смесь еще раз до готовности.