Прогресс не стоит на месте: разработан новый вид бетона – геополимерный, при производстве которого используются исключительно натуральные компоненты (хотя в других странах его уже применяют в течение 50 лет). Да и стоит такой строительный материал намного меньше традиционных составов. Некоторые ученые утверждают, что Египетские пирамиды были сделаны из смеси каменной крошки и такого материала, как геополимерный бетон на основе известняка. Возможно, это правда: ведь не зря говорят «новое – это хорошо забытое старое».
Из чего состоит геополимерный бетон
Геополимерный бетон – это материал, который на сегодняшний день считается самым надежным и экологически чистым (ведь не зря в его название входит приставка «гео»). Натуральными составляющими такого бетона являются: жидкое стекло, зола (если быть точнее, то зольная пыль или «летучая зола»), шлак (то есть отходы металлургического производства), вода и другие, связующие и закрепляющие компоненты (например, гидроксид калия). Для изготовления инновационного бетона, который по своим свойствам значительно превосходит традиционный портландцемент, достаточно смешать все указанные компоненты в определенных пропорциях.
Жидкое стекло – это водный щелочной раствор силикатов натрия или калия (часто его еще называют силикатным клеем), который применяется для изготовления кислотоупорного цемента, огнеупорных красок, покрытий по дереву, для пропитки тканей; а также для склеивания целлюлозных материалов.
«Летучая зола» – это несгораемый остаток в виде шлака, получающийся в результате сгорания растительного сырья или топлива (он накапливается на стенках). «Летучая зола» – это материал, который в изобилии имеется на промышленных предприятиях и в котельных. Чтобы получить геополимерный бетон наибольшей прочности, золу смешивают со шлаком в пропорции 1:1.
Гидроксид калия – это неорганическое соединение, представляющее собой мелкие бесцветные кристаллы, которые хорошо впитывают в себя воду и быстро тают под воздействием кислорода. KOH вступает в бурные реакции с кислотами и металлами, выделяя при этом водород. Ввиду того, что это соединение является очень едким, его относят к классу опасности 2 (при попадании на кожу и слизистую приводит к ожогам). Однако пищевая промышленность широко использует гидроксид калия в качестве добавки Е525; его применяют при изготовлении жидкого мыла и как электролит в щелочных батарейках.
История создания
Геополимерный бетона называют инновационным материалом. В современном строительстве он стал популярен сравнительно недавно. Но создан он был ещё в 1978 году французским учёным Джозефом Давидовичем.
Из статьи можно узнать чем приклеить бетон к бетону.
Идею создания материала химик подсмотрел у самой природы: он заметил, что некоторые компоненты геологического происхождения при взаимодействии со щелочной средой полимеризуются. В результате опытов в этом направлении на свет появился материал, названный ученым геополимером. Под этим названием он известен и сегодня.
На видео – геополимерный бетон:
Давидович считал, что технология монолитного строительства использовалась ещё при строительстве отдельных пирамид в Гизе. Ученому удалось определить состав монолитных блоков пирамид.
Его теорию оспаривают до сих пор. Как бы там ни было, нельзя опровергнуть тот факт, что геополимерный бетон – прочный материал с отличными качествами. И он всё чаще используется в современном строительстве.
Бетонные стеновые блоки размеры и иные характеристики можно прочитать из статьи.
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.
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.
Самостоятельное изготовление геополимерного бетона
Окончательного официального «вердикта» по поводу точных пропорций составляющих «бетона будущего» ученые пока не озвучили, так как исследования в этой области еще продолжаются. Многие пытаются сами «методом проб и ошибок» определить оптимальные пропорции компонентов материала и изготовить геополимерный бетон своими руками. Почему бы и нет, тем более что все необходимое для изготовления «материала будущего» есть в продаже.
В состав раствора (объемом 10 л) входят следующие ингредиенты:
- гидроксид калия (1600 г) — КОН;
- 60% жидкое стекло (2000 г) – К₂O(SiO₂);
- зола (5500 г) — «летучая зола»;
- шлак (5500 г);
- вода (1 л).
Чтобы из этих составляющих приготовить бетон, понадобятся:
- емкость, в которой производится смешивание всех компонентов (лучше, если материал емкости будет устойчив к повышенным температурам) или бетономешалка (для больших объемов);
- весы, так как соблюдение всех пропорций крайне важно;
- халат, шапка, очки, перчатки и респиратор (то есть индивидуальные средства защиты);
- форма или опалубка, в которую вы планируете вылить приготовленную смесь;
- деревянная лопатка для перемешивания, так как дерево нейтрально к щелочами (это важно).
Производители
Далеко не все любят эксперименты. И в случае с геополимерным бетоном проще бывает купить готовую смесь, чем заниматься приготовлением строительного бетона.
В 2012 году было налажено промышленное производство геополимерного бетона на основе шлака и летучей золы.
Потребителям предлагают такие марки бетона:
- М50-М500 (по прочности);
- W2-W12 (по водонепроницаемости);
- F50-F300 (по морозостойкости).
Цена на этот материал зависит от пропорций и количества всех компонентов. Продаётся цемент в виде сухой смеси без затвердителя.
Из статьи можно узнать что лучше пенобетон, газобетон или шлакоблоки.
Российские производители
- «Евроцемент групп». Крупнейшая компания по выпуску цемента. Штаб-квартира находится в Москве. Компания выпускает свою продукцию на 19 заводах и 36 филиалах в России, Украине и Казахстане. Производитель предлагает высокомарочный бетон. Всё производство автоматизировано. Геополимерный бетон производится на компьютеризированных бетонных узлах. Цена одного мешка сухой смеси без затвердителя – от 190 р.
- «Себряковцемент». Градообразующее предприятие г. Михайловка Волгоградской области. Предприятие самостоятельно реализует собственную продукцию. Компания заключает прямые договоры с потребителями. Бетонные смеси и другую продукцию производителя ежегодно отмечают на выставках. Несколько лет подряд предприятие завоевывает звание «Лидер качества». Цена его продукции отвечает качеству. Стоимость мешка геополимерного бетона – 175 р.
- «Каменный цветок». Марка представлена на рынке универсальными, кладочными и штукатурными смесями. Повышенным спросом пользуется пескобетон этой марки. Он состоит из цемента марки ПЦ 400Д0, ПЦ 500Д0 и фракционного песка. Что касается цен, то они вполне демократичны и зависят от объемов закупки. Мешок геополимерного бетона можно купить за 180 р.
Европейские марки
- LAFARGE (Франция). Крупнейший мировой производитель цемента и бетонных смесей. Имеет представительства в России. Это заводы в Московской («Воскресенскцемент») и Челябинской области («Уралцемент»). Специализируется на выпуске не только цемента, но и нерудных материалов и бетона. У этого производителя мешок геополимерного бетона стоит от 220 р.
- GRUPOSUBDI (Испания). Продукция отличается высоким качеством. Компания предлагает для реализации сухие смеси в мешках по цене 215 р.
- Heidelberger Cement. Производитель товарного бетона с мировым именем. Самые дерзкие инженерные мысли становятся реальностью с бетоном этой марки. Купить продукцию можно по цене 230 р. за мешок.
Геополимерный бетон – отличный материал для решения самых разных строительных задач. За ним будущее. Всего за несколько лет он сумел хорошо зарекомендовать на строительных площадках самого разного уровня. Значительное преимущество материала – создание гладкой поверхности, прочность которой увеличивается со временем. Но это не всё. Геополимерный бетон помогает решить другую, не менее важную задачу. Речь об утилизации отходов. Этот вид бетона позволяет создавать монолиты разнообразной формы не вредя окружающей среде.
Технология приготовления смеси
Технология приготовления раствора довольно проста: надо только строго следовать всем рекомендациям.
Общие требования
Это важно:
- влажность помещения, в котором смешиваете составляющие бетона, должна быть небольшой (чтобы гидроксид калия не «поплыл»);
- хранить гидроксид калия необходимо в запечатанной упаковке, исключив всякую возможность попадания в нее жидкости;
- вскрывать упаковку непосредственно перед замешиванием;
- все работы, связанные с гидроксидом калия и жидким стеклом, проводить, надев средства индивидуальной защиты, во избежание ожогов кожи и слизистой глаз (так как KOH является крайне агрессивным веществом);
- проводить замешивание быстро, но аккуратно.
Процесс замешивания и изготовления бетона
Если вы используете бетономешалку, то алгоритм работ следующий:
- Заливаем теплую воду.
- Добавляем шлак и золу, все тщательно перемешиваем.
Совет! Если есть цель получить прочный бетон, то можно использовать только «летучую золу»; а если важнее изготовить экологичный материал, то содержание золы можно уменьшить, а недостающее количество заменить цементом.
- Добавляем полимеры, снова мешаем.
- Заливаем смесь в форму или опалубку.
Совет! Для ускорения процесса затвердевания в опалубку можно уложить специальные электроды и после заливки раствора пропустить через них ток в течение 1 часа. Причем электричество надо брать не от сети напрямую, а использовать преобразователь.
